Вчені: Життя на Землі могло з'явитися у вулканічних озерах

Перші примітивні живі клітини могли з'явитися в водах прісних озер, які підігрівалися і насичувались мікроелементами доісторичними геотермальними джерелами.

Про це заявляють російські та американські вчені у статті, опублікованій в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Більшість геологів і еволюційних біологів вважають, що життя на Землі в сучасному її вигляді зародилася в водах первинного океану, який покривав практично всю поверхню планети.

Вважається, що цей океан був густий бульйон з амінокислот і інших "цеглинок життя", з яких з'явилися перші живі клітини.

Група геологів і еволюційних біологів під керівництвом вихідця з Росії Євгенія Куніна з Національного інституту здоров'я в місті Бетесда (США) запропонувала новий аргумент на користь альтернативної теорії – зародження життя в прісноводних озерах, у воду яких надходить пара і гаряча вода з геотермальних джерел.

В останні роки з'явилося безліч свідчень того, що активність вулканів та інші геотермальні процеси грали важливу роль у зародженні життя.

Так, в лютому 2010 року британські та німецькі геологи запропонували нову теорію зародження життя, згідно з якою перші клітини з'явилися у жерла підводних вулканів і лише потім заселили весь Світовий океан.

У жовтні 2011 року інша група вчених знайшла свідчення цьому у відкладеннях древніх гірських порід в Гренландії.

Кунин і його колеги "перенесли" вулкани з вод "підсоленого" первинного океану в прісноводні озера на тих клаптиках суші, які існували у ранній історії Землі, порівнявши хімічний склад клітин з набором елементів у водах сучасних геотермальних озер.

У своєму дослідженні автори статті припустили, що первинні клітини мали розвинутися в тій місцевості, яка найменше відрізнялася від них за хімічним складом.

З цієї точки зору, морська вода не є ідеальним середовищем для розвитку життя – концентрації натрію, калію, марганцю, цинку та іонів інших найважливіших біоелементів в ній значно відрізняється від клітинних.

Навіть найпримітивніші мікроорганізми володіють складною системою особливих "насосів", які перешкоджають змішуванню цитоплазми з морською водою. Малоймовірно, що такі захисні пристосування існували вже в перших протоклетках.

Вчені порівняли хімічний склад цитоплазми в клітинах безлічі сучасних організмів і вивели "середні" концентрації амінокислот, біологічно важливих металів і інших речовин.

Потім вони порівняли їх з типовим набором мікроелементів у воді сучасних океанів, передбачуваним складом первинного океану і водою в сучасних геотермальних озерах.

Виявилося, що вулканічні озера були найбільш сприятливою "колискою" для зародження життя. Як зазначає Кунін і його колеги, тільки в їх водах склалися досить сприятливі умови для формування структур базових білків та інших найважливіших молекул, які складають основу клітини.

Зі слів вчених, такі озера могли утворитися в результаті взаємодії води, яка надходить на Землю разом з метеоритами і розпеченими породами на глибині.

Вода під час своєї подорожі з поверхні в глибинні шари "збирала" іони калію, натрію та інших важливих мікроелементів і поверталася разом з ними у вигляді геотермального пара, який осідав в озера.

Як вважають геологи, такі умови могли стабільно існувати протягом багатьох мільйонів років, що дало життя великий шанс на появу. Висновки вчених підтверджуються тим, що схожий хімічний склад характерний для вод геотермальних джерел в околицях вулкана Мутновскій на Камчатці.