Як з неживих хімічних елементів виникли живі організми - давній питання, що стоїть перед вченими. Але ось в дослідженні, опублікованому в журналі Physical Biology, дослідники з Санта Фе пропонують досить правдоподібне і целостностное пояснення.

«Ми намагаємося використовувати повний багаж знань з різних дисциплін», - говорить професор Ерік Сміт.

Створення життя з нуля вимагає двох базових «умінь» - фіксувати вуглець і робити для власного організму те, що можливо. Перший пункт - об'єднання атомів вуглецю для створення живої матерії. Вуглекислий газ, який в такому достатку присутній на нашій планеті, є стабільною молекулою, згідно якої надзвичайно важко розірвати. Хімічна система може використовувати вуглець, лише проходячи через вкрай нестабільні проміжні етапи.

Зафіксувати вуглець настільки ж необхідно для життя, як і складно. Здатність молекул вуглецю утворювати стабільні зв'язки з чотирма (або менше) атомами робить його прекрасною основою для трильйонів сполук. Після того, як хімічна система «навчилася» використовувати вуглець, вона може розширюватися в незліченних варіантах і комбінаціях. Іншими словами, фіксація вуглецю - це центральний процес, за допомогою якого клітини забирають хімічні речовини з навколишнього середовища і вибудовують з них продукти, що підтримують життєдіяльність. У цьому полягає універсальна зв'язок геохімії Землі і біохімії життя.

На думку авторів те, що почалося як хитка і нестабільна геохімічна схема, було послідовно замінено та укріплено біологічним механізмом. Шестидесятидвухстраничная стаття «Логіка обміну речовин» представляє нову, цілісну картину того, як працює ця складна система. «Подумайте про життя як про цибулині, де кожен шар виконує функції механізму зворотного зв'язку, який стабілізує і покращує здатність фіксувати вуглець», - говорить Брэкман.

У процесі вивчення відповідності хімічного шляху фактом виникнення життя дослідники торкаються більш екзистенціальні питання: Наскільки ймовірно, що це був єдиний варіант розвитку подій? Чи може це статися в іншому місці? Можливо і навіть ймовірно, кажуть вчені. Скелясті планети, як правило, хімічно схожі на наш світ. Так що якщо планета вулканически і, можливо, тектонічно активна, вважає Брэкман, а також має океан, вона напевно має гідротермальні жерла, які викидають хімічні речовини, що створюють потенційні умови для життя. У самому справі, фізика формування зірок і планет влаштована досить розумно і при таких умовах життя залишає чимало шансів.

Сміт попереджає, однак, що нам ще належить багато чого дізнатися про хімічних і фізичних умовах, які могли призвести до зародження життя.