Почему там может быть жизнь, непохожая ни на одну на Земле

«Я считаю, что нам следует быть очень открытыми в отношении других форм жизни в других частях Вселенной и что они могут не напоминать жизнь, которую мы признаем сейчас», — говорит физик Хуан Перес-Меркадер.

Крис Сниббе / штатный фотограф Гарварда

Элис МаккартиГарвардский корреспондент

Дата6 июня 2023 г. 5 июня 2023 г.

Представьте себе возможность существования на других планетах форм жизни, не похожих ни на одну из земных. Как они могут выглядеть и почему они такие разные?

Хуан Перес-Меркадер говорит, что это возможно, и ответ может заключаться в том, что они возникли из другого типа химии. Более 10 лет старший научный сотрудник Департамента наук о Земле и планетах и ​​Инициативы «Происхождение жизни» в Гарварде изучал, как создавать синтетические живые системы, не полагаясь на биохимию или химию, которая сделала возможной жизнь на Земле.

«Мы пытались построить небиохимическую систему, которая без посторонней помощи способна реализовать основные свойства, общие для всех естественных живых систем», — объяснил Перес-Меркадер.

Последнее исследование лаборатории Переса-Меркадера, опубликованное в прошлом месяце в журнале Cell Reports Physical Science, даже обнаруживает, что такая система участвует в том, что Чарльз Дарвин назвал «борьбой за жизнь». В статье Перес-Меркадер вместе с соавторами Саи Кришной Катлой и Ченью Линем описывает, как они создали две синтетические модели (или «виды») и наблюдали за последующей конкуренцией между ними.

Задолго до этого исследования в лаборатории придумали, как создавать небиохимические, а основанные на углеродной химии системы, называемые протоклетками. Они состоят из самособирающихся полимерных везикул, которые возникают из гомогенной смеси более мелких синтетических химикатов, не имеющих никакого отношения к живым организмам. «Эти системы действуют как биохимические клетки», — отметил Перес-Меркадер. «Они рождаются, усваивают то, что им нужно, растут, двигаются, размножаются и, возможно, даже развиваются».

Теперь исследователи хотели посмотреть, будут ли эти системы работать в соответствии с эволюционным принципом конкурентного исключения. Как мы знаем из работы Дарвина, это включает в себя борьбу за выживание — виды с наибольшим конкурентным преимуществом вытесняют другие виды в борьбе за ресурсы.

Вот почему Перес-Меркадер и его команда создали два новых вида протоклеток для этого конкретного исследования — один с преимуществом светочувствительности, другой — без. Когда исследователи наблюдали, как эти системы вели себя при совместном приеме пищи в освещенной среде, они увидели, что светочувствительные «виды» выжили, а другие – нет. «Это борьба за существование, когда в окружающей среде выживает наиболее подходящая структура», — сказал Перес-Меркадер.

Опираясь на эти результаты, Перес-Меркадер готова пойти еще дальше и предположить, что биохимические вещества не играют существенной роли в борьбе за жизнь. «Это показывает, что небиохимическая химия углерода может привести к вымиранию менее «подходящих» видов протоклеток», — сказал он.

Результаты его команды вызывают вопрос: могут ли существовать химические вещества за пределами Земли, способные реализовать фундаментальные свойства жизни?

«Вполне возможно, что существуют материалы, которые, попав на поверхность планеты где-нибудь при соответствующих условиях, смогут вступать в химическую реакцию, самоорганизовываться и, возможно, делать то, что показывает этот эксперимент», — сказал Перес-Меркадер.

По его словам, при определенных обстоятельствах эти материалы могут превратиться из очень простых химических веществ в более сложные структуры. «Я считаю, что нам следует быть очень открытыми в отношении других форм жизни в других частях Вселенной и что они могут не напоминать жизнь, какой мы ее знаем сейчас».