Что, если жизнь - это не обязательно клетки, ДНК, белки и привычная нам биология? Что, если достаточно создать систему, которая умеет делать всё то, что делает живое: воспроизводиться, изменяться, бороться за ресурсы и эволюционировать? Именно к такому выводу постепенно приходят некоторые современные исследователи.
И самое удивительное заключается в том, что всё началось совершенно случайно.
Эксперимент, который пошёл не по плану
Несколько лет назад группа учёных занималась вовсе не поиском новой жизни. Их целью была так называемая комбинаторная химия - направление науки, в котором исследователи создают огромные наборы молекул для поиска новых лекарств и материалов.
В отличие от классической химии, здесь никто заранее не знает, что получится в результате. Учёные создают контролируемую среду, где различные молекулы буквально конкурируют между собой, а затем наблюдают за тем, какие структуры возникают чаще остальных.
Во время одного такого рутинного эксперимента произошло нечто неожиданное.
Маленькие синтетические молекулы, содержащие пептиды, начали самостоятельно собираться в кольца. Затем кольца стали складываться друг на друга, образуя длинные волокна.
На первый взгляд ничего необычного. Но потом произошло самое интересное.
Волокна начали размножаться
Когда такое волокно случайно ломалось, каждая его часть продолжала расти дальше самостоятельно.
Один объект превращался в два новых.
Эти новые структуры снова росли, снова ломались и снова создавали новые копии самих себя.
Важно понимать: речь шла не о бактериях, не о вирусах и не о каких-либо известных живых организмах. Это были самые обычные синтетические молекулы, купленные для лабораторных экспериментов.
Однако фактически учёные получили систему, которая умела копировать саму себя.
Наследование без ДНК
Самое удивительное было впереди.
У этих молекул не существовало генетического материала. Никакой ДНК или РНК внутри них не было.
Тем не менее информация каким-то образом передавалась от "родителей" к "потомкам".
Происходило это благодаря самой форме молекулярной структуры. Геометрия волокна определяла, как будут формироваться новые поколения.
Именно этот момент заставил исследователей задуматься.
А что, если подобные процессы существовали на Земле ещё до появления первых генов?
Возможно, эволюция началась раньше жизни
Учёные предположили, что случайно могли натолкнуться на механизм, существовавший миллиарды лет назад.
До появления клеток.
До появления ДНК.
До появления первых организмов.
Если молекулы способны самостоятельно копироваться и передавать информацию через свою структуру, значит простейшая эволюция могла начаться задолго до возникновения биологии в привычном нам понимании.
Это была бы эволюция чистой материи.
Появился примитивный метаболизм
Позже исследователи пошли ещё дальше.
Они добавили в систему специальный светочувствительный краситель. После этого волокна начали расти значительно быстрее.
Фактически молекулы стали участвовать в реакциях, которые производили вещества, необходимые им самим для дальнейшего роста.
Это уже напоминало примитивный метаболизм.
Конечно, не биологический обмен веществ, а исключительно химический аналог. Но принцип оказался удивительно похожим.
Система начинала поддерживать собственное существование.
Гладиаторские бои между молекулами
Следующим шагом стало столкновение нескольких таких систем друг с другом.
Разные типы самовоспроизводящихся молекул поместили в одну среду и заставили бороться за одинаковые ресурсы.
Результат оказался поразительным.
Одни структуры вытесняли другие.
Некоторые адаптировались лучше конкурентов.
Среда постепенно менялась под воздействием самих молекул, а затем уже изменённая среда влияла на их дальнейшую судьбу.
Это начало напоминать дарвиновскую эволюцию.
Только без клеток.
Без генов.
И без живых организмов.
Экологические ниши без природы
Недавно команда пошла ещё дальше.
В новом эксперименте участвовали уже три различных типа самокопирующихся молекул.
Если всем требовались одинаковые строительные блоки, между ними начиналась жёсткая конкуренция, и одна система постепенно вытесняла остальные.
Но если ресурсы различались, структуры могли существовать одновременно.
Фактически появились аналоги экологических ниш.
Точно так же, как в природе разные виды занимают разные места в экосистеме.
Только здесь речь шла о чистой химии.
Проект по созданию искусственной жизни
После серии успешных экспериментов учёные запустили крупную исследовательскую программу под названием Minimal Life.
Её цель звучит амбициозно: создать минимальную химическую систему, которая будет вести себя как живой организм.
Причём исследователи не пытаются повторить историю возникновения жизни на древней Земле.
Они задают другой вопрос:
А что, если жизнь может возникать множеством различных способов?
Возможно, тот путь, который однажды реализовался на нашей планете, вовсе не единственный.
Новая форма жизни без клеток
Если проект окажется успешным, человечество может столкнуться с чем-то беспрецедентным.
Представьте систему, которая:
- самостоятельно воспроизводится;
- обладает собственным аналогом метаболизма;
- отделяет себя от окружающей среды;
- адаптируется под воздействием отбора;
- эволюционирует.
Но при этом не содержит ни клеток, ни белков, ни ДНК.
С точки зрения многих школьных определений такая система будет соответствовать всем признакам живого.
Хотя внешне она окажется совершенно не похожей ни на одно известное существо.
Возможно, жизнь - это свойство самой материи
Если подобные эксперименты увенчаются успехом, это может изменить наши представления о жизни во Вселенной.
Сегодня мы ищем живые организмы, похожие на земные.
Но что, если жизнь может принимать формы, которые мы пока даже не способны распознать?
Возможно, дарвиновская эволюция является не уникальным свойством биологических существ, а гораздо более фундаментальным законом природы.
Тогда жизнь окажется не редким чудом, возникшим однажды на Земле, а естественным свойством материи при определённых условиях.
И вполне возможно, что первые настоящие искусственные формы жизни появятся не в далёком будущем, а уже в ближайшие годы прямо в лабораториях, где сейчас продолжаются эти необычные эксперименты
Буду благодарен за вашу финансовую поддержку, лайки и комментарии!
Заходите в наш Телеграм если интересна правда о нашей настоящей истории
Теперь и в MAX