Три місця на Землі, де могло зародитися життя

Ross Pomeroy

На Землі вирує життя, але так було не завжди. За винятком позаземного джерела, де ж це почалося на нашій планеті? Дивлячись на його хімічний склад, ми можемо припустити, що перше життя потребувало певних ключових компонентів та своєрідної «іскри». Гідротермальні джерела в глибинах океану, мілкі ставки на поверхні та підземні системи під ударними кратерами є найбільш імовірними місцями зародження життя. Наша планета — єдине місце у Всесвіті, де, як відомо, існує життя, і воно існує від мікроскопічного до гігантського. Проте, незважаючи на всюдисущість життя, ми все ще не впевнені, де саме воно почалося. З огляду на його хімічний склад, можемо припустити, що перше життя потребувало основних компонентів і якоїсь «іскри». Ось три найімовірніші джерела походження:

1. Гідротермальні джерела

На дні океану є тріщини в морському дні, з яких викидається пекуча рідина з води, метану, аміаку, сполук водню тощо. Саме навколо цих тріщин мільярди років тому оксиди азоту в морській воді могли реагувати в суміші до 400°C з великою кількістю елементів, створюючи молекулярні будівельні блоки життя: амінокислоти та білки. У 2019 році дослідники з Університетського коледжу Лондона оголосили, що вони створили протоклітини, «самоорганізовані, ендогенно впорядковані, сферичні колекції ліпідів» у симульованому середовищі гідротермального джерела в лабораторії. Протоклітина — це не життя, але це попередник. Вчені виявили висококонцентровані системи гідротермальних джерел. Одна з таких систем, що складається з вентиляційних отворів, які називаються «білими курцями», відома як комплекс «Загублене місто». Ця область може бути найбільш реалістичним наближенням системи вентиляційних отворів на ранній Землі з морським дном, яке вважається майже ідентичним до того, що було під час Гадейського Еону – геологічного часу на Землі, який тривав від формування планети до приблизно чотирьох мільярдів років тому. Комплекс «Загубленого міста» сповнений дивним життям, абсолютно не залежним від освітленої Сонцем поверхні.

2. Мілководні ставки

У 2019 році дослідники Массачусетського технологічного інституту повідомили, що крихітні ставки, глибиною від 10 до 100 сантиметрів, могли бути більш сприятливими для зародження життя, ніж океани. Маючи значно менші об’єми, мілкі ставки могли накопичувати оксиди азоту з атмосфери та фосфору з блискавки в набагато більшій концентрації, ніж моря. Потім ці сполуки могли взаємодіяти з РНК — молекулою, присутньою у всіх живих клітинах, — для формування найперших форм життя.

3. Удари комет

Існує гіпотеза, що між 4,1 і 3,8 мільярдами років тому Земля була закидана астероїдами та кометами в результаті події, відомої як Пізнє важке бомбардування. Більшість комет містять усі інгредієнти для амінокислот — будівельних блоків білків — у тому числі такі молекули, як метан, вуглекислий газ, аміак і водяний лід. Коли комета врізається в поверхню Землі, виділяється величезна кількість енергії (і це м’яко кажучи). «Ця енергія може піти на перегрупування молекул у більш високі енергетичні стани», — Сукріт Ранджан, доцент кафедри астробіології в Університеті Арізони. У 2020 році команда вчених виявила докази стародавніх мікробів на 1,3 кілометра нижче ударного кратера Чиксулуб (сліду, який залишив астероїд, що знищив динозаврів). Коли цей величезний шматок космічного каменю врізався в територію нинішнього півострова Юкатан у Мексиці, він розколов ґрунт і утворив підземні системи, які, у свою чергу, були удобрені гідротермальними рідинами та різноманітною органікою, наявною в астероїді. Під час Пізнього важкого бомбардування зіткнення, подібні до Чиксулуба, відбувалися постійно, тож маємо натяк, що життя на Землі, можливо, почалося з вибуху!

Стаття вперше була опублікована англійською мовою під назвою «Three places on Earth where life might have started» в журналі Bigthink 4 листопада 2022 року.

Переклала Ольга Стрельник