В этой статье собрано три истории исследователей, которые первыми увидели, как мёртвая материя самоорганизуется в сложные структуры. По их воспоминаниям, главное открытие ждало не в космосе, а в глубоких шахтах и лабораториях, где кварц вырастал нановолокна, а минералы катализировали РНК без единой живой клетки.
Маркус Ширмер спустился в шахту Кид-Крик на глубину 2,4 километра, чтобы взять пробу воды, которую не видел солнечный свет 2 миллиарда лет
Далее приведены его воспоминания от первого лица, сохранив максимально его лексику и эмоции.
"Вода там не просто старая. Она... другая. Когда мы открыли выработку, давление было 300 атмосфер. Вода хлынула фонтаном, и первый анализ показал: здесь нет следов современной жизни. Ничего. Но через три недели в пробах начали расти кристаллы. Не бактерии - кристаллы. Пирит, кварц, полисульфиды. Они собирались в структуры, которые выглядели как протоклеты. Это было в 2024 году, и я подумал: мы сошли с ума".
Маркус - геохимик из Принстонского университета. Его задача - доказать, что глубинная вода может генерировать сложные молекулы без участия организмов. Оказалось, что при высоком давлении и температуре 60°C минералы начинают действовать как ферменты.
"Мы нашли, что сера в пирите может восстанавливать углекислый газ в органические соединения. Не жизнь это делает - сами камни. Пиритовые поверхности создают электрические поля, которые поляризуют молекулы. Это не случайность. Это закономерность. Мы повторили эксперимент 47 раз. Каждый раз получали те же структуры".
Эмили Вида изучала кварц в условиях, которые существовали на Земле 4 миллиарда лет назад
Её группа в Стэнфорде пришла к выводу, что кремнезём может самоорганизовываться в нанотрубки и волокна, которые служат матрицей для молекул РНК.
"Мы поместили разбавленный раствор кремнезёма в автоклав при 500°C и 1000 атмосфер. Через 72 часа образцы показывали структурирование на нанометровом уровне. Кварц вырастал в виде витков, похожих на двойную спираль ДНК. Нам казалось, что это артефакт. Но электронная микроскопия показала: это самоорганизация. Физика, а не биология".
Самое удивительное - эти наноструктуры могут поглощать и защищать органические молекулы от радиации. "Кварц создаёт естественную фарадейскую клетку. Внутри него концентрация аминокислот в 200 раз выше, чем в растворе. Это означает, что первые зародыши жизни могли формироваться не в океане, а внутри камней".
Хироси Ишигэ в лаборатории Токийского университета добился синтеза РНК-фрагментов длиной до 100 нуклеотидов
"Мы не добавляли ферментов. Только минералы: бораты, фосфаты, цеолиты. При pH=9 и температуре 80°C рибонуклеотиды полимеризовались сами. Это заняло три дня. Раньше считалось, что такое возможно только с помощью РНК-полимеразы живых клеток".
Их группа использовала масс-спектрометрию и хроматографию, чтобы доказать, что цепочки РНК образуются именно на поверхности минералов. Цеолиты создают поры, где концентрация мономеров достигает критического уровня для самосборки.
"Мы обнаружили, что некоторые последовательности РНК могут катализировать собственное копирование. Но для этого им нужна минеральная матрица. Без неё - ничего не работает. Так что камни были не просто пассивным фоном. Они были соучастниками зарождения жизни".
После публикации этих статей, в научном сообществе произошёл раскол.
Когда три статьи вышли в Nature и Science в течение месяца, рецензенты были ошарашены. "Нам говорили: вы доказали, что жизнь может начаться с камня. Но это не значит, что так и было. Мы отвечали: а вы докажите, что не так", - говорит Вида.
В итоге, конференция Astrobiology 2025 в Атланте стала полем битвы. Теоретики заявляли, что эксперименты слишком далеки от реальных условий. Экспериментаторы контратаковали: ваши модели не объясняют, почему 60% экзопланет в зоне обитаемости имеют признаки воды.
Большинство биологов впервые осознали масштаб: если жизнь не требует живого начала, то Вселенная кишит её потенциалом
И ощущение того, что ты потратил десятилетия на теорию "единственного зародыша", было ужасным разочарованием. "Мы росли на идее, что жизнь - редчайший исход. Теперь оказывается, что она может быть неизбежной", - признаёт Ишигэ.
Когда кварц вырастает в спираль при 500°C - это физика. Когда пирит восстанавливает CO2 - это химия. И когда ученые спускаются в шахты, которые не видели света 2 миллиарда лет, чтобы понять, откуда мы сами взялись - это чистое любопытство.
Подпишитесь на канал «Мир интересного», чтобы первым узнавать, как поиски не проходят зря - ни здесь, ни на планетах, где камни только начинают "оживать".