Ученые из Еврейского университета Иерусалима совместно с коллегами из США предложила теорию происхождения жизни, основанную на простом природном механизме. Исследователи выяснили, что циклы увлажнения и высыхания могли запускать процессы химической самоорганизации, которые привели к появлению сложных органических соединений - строительных блоков жизни. Об этом идет речь в журнале Nature Chemistry.

В попытке смоделировать условия ранней Земли ученые подвергали смеси органических соединений циклическому воздействию воды - периодически увлажняя и высушивая их. Результаты оказались удивительными: молекулы не реагировали хаотично, а напротив, демонстрировали закономерности в самоорганизации. Этот процесс напоминал естественную эволюцию, в ходе которой формируются устойчивые биологические структуры.

Долгое время предполагалось, что химическая эволюция перед зарождением жизни была случайной и хаотичной. Однако новые данные показывают, что изменения окружающей среды могли направлять этот процесс, способствуя формированию аминокислот и других базовых компонентов жизни.

Работа не только проливает свет на возможные механизмы происхождения жизни, но и предлагает новый экспериментальный подход к изучению химической эволюции. Исследователи использовали смеси органических соединений, содержащих карбоновые кислоты, амины и другие функциональные группы.

В ходе эксперимента ученые выявили три ключевых закономерности: Химические реакции не останавливались в точках равновесия, а продолжали развиваться. Процессы самоорганизации шли без избыточного усложнения системы. Молекулы действовали синхронно, подобно живым организмам, реагируя на изменения окружающей среды.

Доктор Моран Френкель-Пинтер, один из авторов исследования, отмечает: «Мы впервые экспериментально доказали, что химические системы могут самоорганизовываться и эволюционировать. Это ключевой шаг к пониманию того, как неживая материя могла породить жизнь».

Помимо фундаментального значения для науки о происхождении жизни, данное исследование открывает перспективы в синтетической биологии и нанотехнологиях. Управляемая химическая эволюция может быть использована в разработке новых лекарств и биоматериалов, а также в создании молекулярных систем, способных к саморегуляции.

Открытие израильских и американских ученых еще раз подтверждает, что происхождение жизни - не просто случайное событие, а закономерный процесс, основанный на принципах самоорганизации.