Возможно, происхождение жизни на Земле произошло не там, где предполагали многие ученые. Новое исследование, возглавляемое геохимиком Бенджамином Тутоло из Университета Калгари, считает «крайне маловероятным», что глубоководные гидротермальные источники стали колыбелью жизни.
Работа, опубликованная в научном журнале PNAS, оспаривает химические предпосылки, которые использовались десятилетиями в этой гипотезе. По мнению Тутоло, более последовательной с текущими данными является возможность возникновения жизни в озерах и лужах, испарявшихся на ранней поверхности Земли.
Гидротермальные источники представляют собой экстремальные среды на дне океанов, где горячие жидкости циркулируют через породы. Идея о зарождении жизни в таких местах получила поддержку, поскольку эти условия, казалось, предоставляли необходимые компоненты для запуска важных химических реакций.
Одним из ключевых аргументов было различие в кислотности между примитивным океаном и щелочными флюидами источников. Этот контраст мог функционировать как своего рода химическая батарея, обеспечивая энергией реакции, ведущие к первым компонентам жизни.
Однако, по словам Тутоло, современные знания об этих средах не подтверждают некоторые из этих предпосылок. Исследователь заявил ScienceAlert: «Гипотезы о гидротермальных источниках настолько укоренились в нашей культуре, что многие из нас перестали их подвергать сомнению».
Более древние гидротермальные источники, вероятно, не были такими щелочными или богатыми серой, как считалось ранее. Это напрямую влияет на модели, которые придают минералам сульфида важную роль в первых метаболических процессах.
Существует также другой вопрос. Высокие уровни щелочности наблюдались во флюидах, извлеченных из источников и проанализированных после достижения поверхности. Тем не менее, при температурах и давлении, существующих на дне океана, эти флюиды были бы значительно менее щелочными.
Хотя это может показаться техническим моментом, он имеет важное следствие: сильный градиент протонов, необходимый для некоторых версий гипотезы, возможно, никогда не существовал в таком виде.
Тутоло подчеркнул: «Эти проблемы настолько фундаментальны, что гипотезы о гидротермальных источниках для происхождения жизни должны вернуться на чертежную доску».
Основные тезисы исследователя
Исследователь выдвинул несколько ключевых пунктов: Тутоло указывает на испаряющиеся озера и лужи как на более многообещающую возможность. Исследования показывают, что в этих средах могли происходить реакции, способные производить РНК, белки и липиды.
Гипотеза о гидротермальных источниках приобрела популярность после открытия этих мест на дне океана в 1970-х годах. Обнаружение экосистем, полных жизни в считавшихся экстремальных условиях, побудило ученых представить, что подобные среды могли сыграть роль в возникновении жизни.
Открытие гидротермального поля Lost City в 2000 году укрепило эту точку зрения. Его карбонатные трубы, казалось, обладали благоприятными характеристиками, такими как тепло, щелочность и водород.
Однако химические детали этой системы требовали многих лет для изучения. В этот промежуток времени, по словам Тутоло, гипотезы о щелочных источниках продолжали развиваться и в итоге отошли от того, что показывали доказательства.
Обсуждение не ограничивается Землей. Если гидротермальные источники не так благоприятны, как предполагалось, поиск аналогичных сред на Марсе или ледяных спутниках Солнечной системы может оказаться не лучшей стратегией.
Бенджамин Тутоло, геохимик из Университета Калгари и руководитель исследования, отметил ScienceAlert: «Мне больно это говорить, потому что я оптимист, но я думаю, что эта работа указывает на то, что мы должны быть гораздо более пессимистичны в отношении перспектив жизни в других частях Вселенной».
Тем не менее, существует одна возможность. Испаряющиеся озера могут существовать на поверхностях других планет и спутников. Таким образом, поиск жизни, возможно, должен больше обращать внимание на водные среды, прошедшие циклы испарения, а не на глубины.