Биолозите не са напълно съгласни къде точно се е появил първият живот на Земята. Възможно е той да се е развил на дъното на океана, в плитки скални басейни или от градивни елементи, донесени от удари на астероиди — а може би и от всичко изброено. Знаем, че всички живи същества на Земята се нуждаят от вода, за да оцелеят, така че животът вероятно е еволюирал първо там. Но само водата не е достатъчна, за да се зароди животът; той се нуждае и от енергия.
Днес повечето живи същества получават енергия от метаболизирането на захари, но тези молекули не са съществували преди 3,7 милиарда години, когато животът се е развил за първи път.
Какви енергийни източници са били на разположение, за да се появят първите жители на Земята?
По време на хадейския еон (преди около 4,6 до 4 милиарда години) Земята е била предимно океански свят, като от време на време от водата е изскачал вулканичен остров. Една от теориите за произхода на живота е, че ултравиолетовата (UV) радиация от слънцето е помогнала за създаването на сложни молекули в плитките скални басейни на вулканичните острови, казва Елой Кампруби-Касас (отваря се в нов раздел) , биолог, който изучава произхода на живота в Тексаския университет в долината Рио Гранде.
"Ултравиолетовото лъчение е чудесно, защото е толкова енергично, че генерира йонизирани молекули, което ги прави по-реактивни" и по-вероятно да се комбинират в по-големи и по-сложни молекули, необходими за създаването на градивните елементи на живота, казва Кампруби-Касас пред Live Science. Въпреки това, "ултравиолетовата радиация генерира и проблем, свързан с разграждането на всичко, което имате", каза Кампруби-Касас. Така че, дори и да са се образували сложни молекули, те също биха се разградили заради слънчевата радиация.
Ето защо Кампруби-Касас и колегите му предполагат, че животът се е зародил някъде далеч от тези топли езера — на дъното на морето, където горещата, алкална вода се е смесила с хладната, киселинна вода, създавайки супа от химическа енергия, която би могла да даде искрата за еволюцията на живота.
Дълбоко под повърхността на океана, на границите на плочите се образуват зони на геотермална активност, когато магмата се издига от земната мантия. Студената океанска вода се просмуква в пукнатините на тези горещи зони и разтваря минералите в скалите. Когато горещата вода се издигне от пукнатините и се влее в студения океан, минералите се утаяват, образувайки "комини" от органичен материал", обяснява Кампруби-Касас. Този флуид е силно алкален и съдържа много водороден газ, а по време на хадея земната атмосфера се е напълнила с въглероден диоксид, голяма част от който се е разтворил в океана, което го е направило леко киселинен.
Когато водата от хидротермалните извори се комбинира с разтворения във вода въглероден диоксид, получените молекули стават "много по-химически активни и можете да започнете да добавяте азот, за да направите аминокиселини, или да добавяте азот и кислород, за да образувате градивните елементи на ДНК", казва Кампруби-Касас.
Доставяне на градивните елементи на живота от космоса
Една от теориите за произхода на живота на Земята твърди, че градивните елементи на живота са били доставени от удари на астероиди, които са били по-чести през хадея, отколкото днес. Върху астероида слой лед би предпазил простите захари и малките аминокиселини — суровините, необходими за пребиотичната химия — от силната слънчева радиация, казва Парта Бера (отваря се в нов раздел) , учен в Института за изследване на околната среда в района на залива на НАСА.
"Тези тела се излагат на слънчева светлина в продължение на милиони години и произвеждат радикали — активни съставки — които могат да реагират помежду си дори при ниска температура", казва Бера пред Live Science. Радикалите са атоми, молекули или йони с допълнителен електрон, което ги прави готови да реагират с всичко.
Според тази хипотеза, когато тези астероиди са се ударили в Земята, силно реактивните молекули са се смесили с други прости молекули в океана и са създали сложната химия, необходима за стартирането на живота. В този случай източникът на енергия също би бил геотермална топлина - казва Бера.
Тъй като от този период от историята на Земята съществуват много малко (и малки) скални проби, не е възможно да се разбере точно кой енергиен източник — слънцето, геотермалната химия или геотермалната топлина — е предизвикал еволюцията на живота. Но изследванията в лабораториите и многото разгорещени дебати ще ни помогнат да изясним възможния произход на живота.
