Жизнь из глины: Между водой и минералом

«Нам удалось показать весь физический механизм, сопровождающий переход от водного раствора сложных органических веществ, насыщенного пузырьками воздуха и глины, к водно-органической системе, заключенной в пределах полупроницаемых глиняных везикул», — говорит один из авторов работы Ананд Бала Сабраманьям (Anand Bala Subramaniam).

Такие везикулы, укрепленные внешней глиняной стенкой образуются из микроскопических фрагментов монтмориллонита, которые накапливаются на внешней поверхности пузырьков воздуха в толще воды. Приходя в контакт с простыми органическими жидкостями — такими, как этанол или метанол, везикулы теряют содержащийся внутри воздух. Остается полая глиняная сфера, способная стать отличным разделителем среды на внешнюю и внутреннюю, в которой и может поддерживать гомеостаз и развиваться прото-жизнь. Прочность этой стенки защищает от неспокойной среды первобытного океана. Вдобавок, она полупроницаема, т. е. довольно легко пропускает воду и мелкие молекулы, но удерживает крупные органические и биополимеры внутри.

Есть у монтмориллонита и еще одно важное свойство. Этот обычный минерал способен исполнять роль простого катализатора, стимулирующего липиды к формированию бислоя — т. е., базы, основы для любой клеточной мембраны, а также облегчает синтез нитей РНК из отдельных нуклеотидов. А мембрана и РНК — это, в общем-то, все, что нужно для прото-жизни, по крайней мере, в рамках популярной сегодня гипотезы «мира РНК».

Именно поры, свойственные этому глинистому минералу, по мнению Сабраманьяма с коллегами, одновременно обеспечивают и полупроницаемость глиняных везикул, и их каталитическую активность: «Небольшие жирные кислоты свободно попадают внутрь и организуются в более крупные структуры — в результате они уже неспособны выйти наружу». Тем самым прочная глиняная оболочка способствовала отбору тех молекул, которые более других способны к такой самоорганизации.

По пресс-релизу Harvard SEAS