Инновации Стартапы Сельское хозяйство

Загадка появления жизни решена?

  • English
  • Русский
Наука 28.07.2015, вт

Новая модель объясняет появление самовоспроизводящейся жизни на Земле. Случайность и конкуренция привели к появлению разума на нашей планете.

Новая модель зарождения жизни, опубликованная в The Journal of Chemical Physics, предлагает механизм, с помощью которого на Земле могла появиться саморепликация. Репликация возникла однажды в результате соединения двух полимеров и использования третьего полимера в качестве шаблона. Затем полимеры конкурировали за ресурсы для репликации и учились самовоспроизводиться все быстрее.

Жизнь на Земле появилась почти 4 миллиарда лет назад, то есть всего спустя 540 миллионов лет после формирования планеты. Задолго до появления динозавров и людей, крошечные молекулярные структуры, мономеры, собрались вместе в более сложные структуры — полимеры.

На определенном этапе полимеры научились копировать себя, и дальше началась хорошо известная нам конкурентная эволюция. Конкуренция между полимерами привела к тому, что некоторые полимеры поглощали больше ресурсов для репликации и могли передавать свою наследственную информацию от одного поколения к другому. Так, из конкуренции родилась жизнь, в том числе и разумная. Однако до сих пор остается загадкой, каким образом полимеры "научились" самовоспроизводиться.

Алексей Ткаченко (Alexei Tkachenko) из Брукхейвенской национальной лаборатории и Сергей Маслов (Sergei Maslov) из Университета штата Иллинойс в Урбана-Шампейн предложили ответ на этот вопрос. Ученые создали новую модель, которая показывает, как самые ранние самовоспроизводящиеся молекулы могли работать. Процесс репликации требует циклических изменений условий окружающей среды, например температура, рН, солености. Модель это учитывает и условно разделяет процесс на две фазы: "день" и "ночь". В первой фазе отдельные полимеры плавают свободно, а во второй — объединяются и воспроизводятся с помощью третьего полимера-шаблона. Со временем новые полимеры завоевывают жизненное пространство и создают самоподдерживающуюся систему молекул, которая воспроизводит себя. Полимеры могут самовоспроизводиться и без помощи шаблона, но этот процесс формирует "случайные" нити, которые могут не передать наследственные признаки при репликации.

Новая модель закрывает последний пробел в процессе зарождения жизни на Земле.

Еще в разделе: