Вопрос о роли воды в происхождении жизни — это одна из самых острых дискуссий в научной среде. С одной стороны, вода необходима для всех живых существ; с другой — она их разрушает. Поэтому учёные стремятся не только понять химический цикл происхождения жизни, но и определить физические условия для воды, ставшей началом всего сущего. С целью проверки последних гипотез стартовала новая экспедиция Европейского космического агентства (NASA).
В последнее время научный мир склоняется к тому, что океан — это слишком опасное место для начала начал. Но возможно, жизнь зародилась в небольших водоёмах или кратерах, подобных озеру Миникуаган в Канаде, куда проникают лучи Солнца, богатые ультрафиолетом, и где нет разрушительного воздействия стихии?
Это решено проверить на Марсе. 18 февраля 2021 года на поверхность этой планеты будет выпущена ракета, и марсоход Perseverance приступит к изучению кратера Джезеро — 45-километровой расщелины вблизи экватора. По мнению учёных, здесь когда-то находилось озеро, где была жизнь.
Инициатор проекта — профессор Джон Сазерленд, биохимик из лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, Великобритания. Он верит в то, что эксперимент позволит ему пролить свет на происхождение жизни как на Марсе, так и на Земле, благодаря пониманию химических процессов формирования молекул. Учёный, уверенность которого подпитывается последними исследованиями о роли ультрафиолета, полагает, что здесь подходящая среда — вода, высохшая от времени.
Кстати, первопроходцем этой идеи был советский учёный Александр Опарин. Опарин в своё время говорил о том, что в начале времён Земля представляла собой нечто вроде фабрики с множеством химических веществ на основе углерода, растворенных в водах ранних океанов, из которой образуются все более сложные частицы; кульминацией этого процесса являются углеводы и белки — то, что он называл “основой жизни”
В дальнейшем эта теория получила развитие в мировой науке. Уже в 1953 году американец Стэнли Миллер экспериментальным путём создал аминокислоты. Дальше — больше, но всем учёным мешала вода, разрушавшая все их достижения. Именно это стало основой критики теории возникновения жизни в океане. И учёные стали ограничивать воздействие воды.
Прорыв команды Сазерленда был достигнут в 2009 году. Профессор сумел доказать, что одни и те же стартовые химические вещества при определённых условиях могут производить предшественников белков и липидов. Для этого лишь нужно, чтобы вода, содержащая соли цианида, была высушена солнцем. Это даст слой сухих, связанных с цианидом химических веществ, которые затем требуется подогреть, скажем, геотермальной активностью.
Лабораторный эксперимент англичан был успешен; им удалось получить блоки ДНК, белки и другие основные компоненты клеток, нагревая простые химические вещества воздействием углерода и ультрафиолетовым излучением, периодически производя осушение. Но лабораторные условия не дали учёным возможности получить большой ассортимент элементов при использовании имитации морской воды. Нужна настоящая вода.
Сегодня большинство исследователей сходятся во мнении, что появление жизни требует несколько компонентов: молекул, несущих информацию-ДНК, РНК или чего-то еще; способов скопировать эти молекулярные инструкции, организмов, способных питаться и существовать, возможно, используя белковые ферменты и чего-то, что удерживало бы эти разрозненные части вместе, отделяя их от окружающей среды. Вполне возможно, что новая миссия НАСА сможет воспроизвести этот процесс, и если марсианский кратер Джезеро действительно содержит все нужные исходные данные, мы сможем понять, как происходило зарождение жизни на Земле.
