Вид Homo sapiens существует на Земле около 300 тысяч лет, но люди до сих пор не понимают, как здесь зародилась жизнь. 27 августа 2025 года в журнале Nature было опубликовано исследование, авторы которого заявили, что разгадали эту тайну. Рассказываем, что об этом известно и какие еще существуют теории зарождения жизни.
Что случилось
27 августа в журнале Nature опубликовали исследование, авторы которого заявили, что они смогли понять, как появилась жизнь на Земле. Биологи продемонстрировали, как и при каких условиях молекулы РНК и аминокислоты могли объединиться в результате случайных взаимодействий и образовать белки, необходимые для выполнения всех функций клетки.
Как образуются белки
В клетках живых существ есть три вида макромолекул: ДНК, РНК и белки. ДНК хранит генетическую информацию, а РНК ее кодирует, переносит, участвует в синтезе белков и регулирует экспрессию генов.
Белок синтезируется в рибосомах — это такие органоиды в клетке, «фабрики» по производству белков. Для этого нужны аминокислоты и информация из ДНК. А РНК записывает данные о структуре белка из ДНК и переносит их в рибосомы. Там молекулы РНК связываются с аминокислотами, в результате образуется белок.
Проблема с появлением жизни заключается в том, что белок синтезируется в рибосоме, то есть внутри клетки. Однако клетки не могут существовать без белков. Отсюда возникает проблема «курицы и яйца»: как белок мог появиться без белка?
Как же, по мнению ученых, зародилась жизнь
Наличие воды — главное условие зарождения жизни. На Земле вода появилась примерно 4 млрд лет назад. Примерно тогда же и появилась первая жизнь.
Чтобы понять, как это произошло, команда ученых сначала взяла аминокислоту и «активировала ее», то есть удалила молекулу воды, что сделало аминокислоту реактивной и способной образовывать связи с другими молекулами.
Однако активированная аминокислота не связывалась с молекулой РНК. Ученым нужно было найти вспомогательную молекулу, которая помогла бы аминокислоте связываться с РНК.
Тогда начались эксперименты с реактивными молекулами, которые заставят аминокислоты и молекулы РНК объединиться. Одной из таких молекул оказался пантетеин, который играет важную роль в метаболизме. Ранее ученые выяснили, что соединений пантетеина, вероятно, было много в озерах на ранней Земле.
Исследователи смешали пантетеин и аминокислоты в жидкой смеси и обнаружили, что они реагируют друг с другом и образуют другое химическое вещество — аминоацил-тиол. Оказалось, что этот тиол взаимодействует со свободно плавающей РНК в воде с нейтральным pH и запускает реакцию, в результате которой аминокислоты переносятся в РНК и связываются друг с другом.
«В условиях, где есть аминокислоты, молекулы РНК и тиолы, я думаю, почти неизбежно, что такой процесс может произойти», — заявил один из авторов исследования Мэтью Пауэр в разговоре с The Washington Post.
Какие еще есть теории о происхождении жизни
Отбросим в сторону гипотезы о том, что всё живое сотворил Бог, инопланетяне принесли жизнь на Землю или никакая жизнь никогда не зарождалась, а существовала всегда, и рассмотрим теории, где появление живых существ люди пытались как-то объяснить.
- Первичный бульон. Этот термин ввел биолог Александр Опарин в 1924 году. Он считал, что жизнь зародилась в первичном бульоне — водоемах на ранней Земле, в которых находились метан, угарный газ, водород. Под воздействием ультрафиолета, электрических разрядов в бульоне вещества собирались в сгустки — коацерваты. Они могли впитывать вещества из окружающей среды и формировать структуру. Затем они эволюционировали в более сложных существ.
- Жизнь из глины. Британский химик Александр Кейрнс-Смит считает, что глина могла играть ключевую роль в зарождении жизни. Согласно этой теории, глинистые минералы задавали структуру соединениям, которые на них оседали. На поверхности глины могли скапливаться биомолекулы и соли металлов, которые служат катализаторами реакций. Также глиняные стенки могли выполнять функцию мембраны, отделять пространство, где происходят сложные химические реакции, от внешнего хаоса.
- Протоклетки. Александр Опарин предполагал, что жизнь началась с протомембран — капелек гидрофобных липидов, напоминающих желтые капли масла, плавающего в воде. Канадский биолог Джек Шостак вместе с Катаржиной Адамалой смог создать модель протоклетки из простых органических молекул, жирных кислот, которые могли накапливаться в местах возникновения первых протоорганизмов.
- Черные курильщики — геотермальные источники на дне океана. Они выбрасывают водород и другие вещества, которые, согласно одной теории, могли бы стать основой для появления жизни. Бактерии, черви, креветки, живущие на черных курильщиках, служат главным доказательством этой теории.
Может ли жизнь существовать на других планетах
Пока что ученым не удалось найти жизнь на других планетах или доказать ее существование. С помощью современных телескопов, таких как «Джеймс Уэбб», они исследуют экзопланеты [1] и суперземли [2].
В 2014 году в исследовании, опубликованном в журнале Mary Ann Liebert, ученые привели перечень признаков планет, на которых могла зародиться жизнь:
- планета должна быть геологически активна;
- на ней должны быть океаны;
- средняя температура воздуха должна быть 25°C;
- атмосфера должна быть толще, чем у Земли;
- звезда, вокруг которой вращается планета, должна быть старше Солнца;
- у планеты должно быть сильное магнитное поле для защиты от космического излучения.
Этими свойствами обладают 24 экзопланеты, но пока подтвердить существование жизни на них не удалось.
В апреле 2025 года исследователи из Кембриджского университета заявляли, что нашли признаки жизни на планете, которая находится на расстоянии 124 световых лет от Земли. Однако доказательства ученых подвергли сомнениям, так как их можно объяснить не только наличием жизни, но и другими фактами. Более существенных доводов приведено не было. Кроме того, NASA, которое всегда комментирует подобные открытия, не отреагировало на эти заявления.
Обложка: коллаж «Цеха». Фото: © Dr_Flash / Shutterstock / Fotodom; Michelangelo / Public domain
