Походження життя: подорож пребіотичною хімією
Пребіотичний суп
У величезному просторі ранньої Землі первинний суп органічних молекул кружляв у глибинах океанів. Ці молекули, будівельні блоки життя, як ми його знаємо, були утворені в результаті хімічних реакцій у гідротермальних джерелах — тріщинах на дні океану, де розплавлена гірська порода нагрівала воду до екстремальних температур.
Амінокислоти, основні одиниці білків, були одними з перших органічних молекул, що з’явилися. Проте ці амінокислоти існували в самотньому стані, безцільно дрейфуючи у величезному океані.
Роль мінералів
У справу вступають мінерали, тверді речовини, що утворюють гірські породи. Мінерали забезпечили важливу поверхню для того, щоб амінокислоти могли збиратися та взаємодіяти. Текстура та хімічні властивості мінералів дозволили амінокислотам утворювати зв’язки та створювати більші структури, включаючи білки.
Складність життя
Оскільки взаємодія між амінокислотами та мінералами ставала складнішою, то такими ж ставали й результуючі молекули. Згодом ці молекули еволюціонували у самовідтворювані сутності, здатні передавати генетичну інформацію — ознаку життя.
Вплив життя на мінерали
Поява життя мала глибокий вплив на мінеральний світ. Як тільки життя набуло опори, воно почало формувати навколишнє середовище таким чином, щоб сприяти власному виживанню та поширенню.
Фотосинтез, процес, за допомогою якого рослини перетворюють сонячне світло на енергію, ввів у атмосферу кисень. Цей кисень зробив можливим утворення нових типів мінералів, таких як бірюза та азурит.
Мохи та водорості колонізували сушу, руйнуючи гірські породи та утворюючи глину. Ця глина забезпечила основу для більших рослин, які, у свою чергу, створили більш глибокий ґрунт. Результатом став каскад мінеральних перетворень, зумовлений присутністю життя.
Колиска життя
Середовище гідротермальних джерел зі складною взаємодією тепла, води, мінералів та органічних молекул є головним кандидатом на походження життя. Це середовище забезпечило унікальну комбінацію умов, які дозволили спершу утворитися органічним молекулам, а потім їм взаємодіяти, що зрештою призвело до появи життя.
Поза Землею
Пошук походження життя виходить за межі нашої власної планети. У метеоритах, які є фрагментами небесних тіл, що впали на Землю, були виявлені амінокислоти та інші органічні молекули. Це ставить інтригуючу гіпотезу, що життя могло виникнути в космосі та бути перенесеним на Землю метеоритами.
Палеонтологічний літопис
Палеонтологічний літопис надає безцінні підказки щодо ранньої еволюції життя. Трилобіти, стародавні морські членистоногі, є одними з найдавніших відомих викопних решток. Ці викопні рештки дають уявлення про складність життя, яке існувало мільярди років тому.
Диво складності
Протягом історії життя виникла чітка закономірність: складність зростає з плином часу. Це явище очевидне в еволюції мінералів, різноманітності форм життя та складності людських суспільств.
Середовище гідротермальних джерел зі своїми складними хімічними взаємодіями та достатком твердих поверхонь є прикладом сили складності у виникненні життя.
