Как животът e изпълзял от първичния „бульон“ е мистерия, буквално стара колкото самата Земя. Трябва да е имало нещо, което е включило прехода от неодушевено към живо — но какво?
Какъв е животът, може би е по-добрият въпрос. Може да има извънземни форми на живот, които биха могли да променят цялата ни представа за това какво означава да си живо същество (и може дори да не ги разпознаем). Преди нещо да е било живо на Земята, там е било бъркотия от протеини и други потенциални съставки за живот, някои от които в крайна сметка създават първите микроорганизми, които продължават да се развиват и диверсифицират и еволюират във всичко от едноклетъчни водорасли до динозаври.
За нас, хората от Земята, да сме живи означава способността да улавяме енергия и да я използваме, поне ако попитате изследователката Яна Бромбърг от университета Rutgers, която наскоро ръководи проучване, публикувано в Science Advances. Тя и нейният екип се опитват да разберат какво може да е създало живота преди милиарди години, когато установяват, че има реална възможност това да са протеините, които могат да свързват метали. Нещо, което използва тези протеини, може да е било първа форма на живот.
„Всички биотични дейности, като клетъчните функции, които са необходими за живота, изискват придобиване, използване и съхранение на енергия“, каза Бромбърг. „За това електроните трябва да се движат наоколо. По този начин всеки първи „живот“ ще трябва да може да се справи с преноса на електрони“.
Протеините свързващи метали, могат да свързват метални йони за различни цели. Някои от тези протеини се стабилизират от тези йони, докато други ги използват за регулиране на клетъчните процеси по различни начини. След това има протеини, които се свързват с метали, които могат да катализират. Катализата е процесът, който ускорява химичните реакции и е важен за живота.
Бромбърг и нейният екип преминават през всички съществуващи метал-свързващи протеини, за да видят какво е общото между тях, защото това може да доведе до техните предци, които може да са присъствали на зараждащата се Земя.
Изследователите откриват, че повечето от протеините, които те сравняват, имат подобни ядра, които свързват метала, без значение с какъв метал се свързват, дори ако действителните протеини не си приличат. Субструктурите в тези ядра са склонни да се повтарят и е интересно, че са наблюдавани и в други части на протеините, както и в протеини, които не свързват метала. Това може да не звучи много ясно, но това, което разкрива най-просто е, че огромният спектър от протеини и протеинови функции, които сега съществуват, трябва да са произлезли от не повече от няколко общи предци. С други думи, протеините предци са имали потенциала да доведат до това, което познаваме като живот.
„Имаше малък брой начини (или дори само един) за използване на пептиди за метално свързване за електронен трансфер“, казва Бромбърг. „Този оригинален пептид може да е бил възпроизведен и разнообразен, за да осигури набора от функции за свързване на метали, които наблюдаваме в момента.“
Протеините са изградени от пептиди, които са съставени от аминокиселини. Аминокиселините са необходими за живота, но могат да съществуват и извън живите организми. Всеки път, когато тези органични съединения се намерят някъде другаде освен на Земята, те стават интересни, защото макар извънземни, органичните вещества не означават непременно, че животът е там, въпреки че категорично е вярно обратното: наличието на живот означава органично вещество.
Все още нямаме представа как животът се е зародил от нищото. Какво е влязло в създаването на живи същества от абиотични вещества, не е известно, но може да ни даде по-нататъшен поглед върху това, което може да се е случило.
Друго нещо, с което проучването на Бромбърг може да помогне, е какво да търсим, докато продължаваме да претърсваме Вселената за признаци на живот. Има много органични вещества, които може да са или да не са индикатори, че нещо пълзи на далечна екзопланета.
Извънземните форми на живот продължават да ни убягват. И ако не можем да се върнем далеч назад и да добием представа за това как животът може да се е появил на ранната Земя, то поне астробиолозите вече могат да идентифицират планета, на която животът едва започва.
„Ако можем да идентифицираме подобни пептиди другаде, това би означавало, че животът може да се появи (или е съществувал преди) там, където ги виждаме“, казва Бромбърг. „Нашите открития също предоставят нова посока за разбиране на появата на живота на Земята, което може да се отнася и за други планети.
