Повеќе од еден век истражувачите се обидуваат да објаснат како едноставните хемиски молекули на младата Земја постепено се организирале во системи способни да добиваат енергија, да се размножуваат и да еволуираат. Студијата објавена во списанието Science Advances предлага идеја што на прв поглед звучи речиси како научна фантастика: преминот од нежива хемија кон живот можеби се случил двапати, а не само еднаш.

Тука треба да застанеме и да разјасниме што ова значи и што точно тврдат или не тврдат авторите  на овој труд. Имено, тие не предлагаат дека на Земјата постоеле две целосно независни биосфери кои паралелно се развивале. Наместо тоа, нивната анализа укажува дека патот од хемија до биологија можел да помине низ две одделни фази на абиогенеза – природен процес преку кој неживата материја преминува во биолошки системи, пред да се појави заедничкиот предок на сите денешни организми.

За да се разбере оваа идеја, треба да се погледне кон најраните фази од развојот на животот. Денешната слика за абиогенезата не подразбира еден магичен момент во кој одеднаш „мртвата материја станала жива“. Мошне поверојатно е дека ова се случило по пат на долг процес на хемиска еволуција: создавање органски молекули, нивно самоорганизирање, појава на примитивни метаболички реакции и постепено формирање на протоклеточни системи.

Микроскопските археи живеат во топлите води на гејзерскиот басен Мидвеј во американскиот Национален парк Јелоустоун, внесувајќи боја во пејзажот. Фото: Винг-Чи Пун / Викимедија Комонс CC BY-SA 2.5

Проблемот е што животот се појавил релативно рано во историјата на Земјата. Планетата настанала пред околу 4,54 милијарди години, а најстарите убедливи траги на живот се стари најмалку 3,7 милијарди години. Тоа остава релативно краток период во кој стерилната планета преминала кон свет на организми способни за наследување и еволуција.

И токму тука се вклопува новото истражување.

Научниците го проучувале развојот на основниот метаболизам – мрежа од стотици хемиски реакции што денешните клетки ја користат за добивање енергија и создавање молекули неопходни за живот. Според нивната реконструкција, нашиот најран  заеднички предок познат како LUCA (Last Universal Common Ancestor), или ако повеќе милувате ПУЗП (последен универзален заеднички предок), можеби бил многу поедноставен од една типична клетка. Наместо целосно да се потпира на ензими, LUCA можел да користи метали од околината како катализатори за дел од реакциите. Таква средина можеле да обезбедат хидротермалните извори на дното од древните океани, каде топлината, притисокот и металите од Земјината кора создавале услови погодни за сложена хемија.

Со текот на еволуцијата, дел од овие геохемиски реакции биле преземени од биолошки ензими. Но, токму тука истражувачите забележале нешто особено интересно: бактериите и археите независно развиле различни ензими за извршување на исти или слични метаболички задачи.

Слика направена со микроскоп од 2005 година на која се гледаат бактерии-термофили пронајдени во примероците со течност замени во близина на длабоките морски отвори Марк Аменд. Фото: библиотека на NOAA, Центар за подводни истражувања на Западниот брег и поларните региони, UAF / Викимедија Комонс

Ова укажува кон тоа дека бактериите и археите можеби не настанале така што едната група директно се развила од другата. Наместо тоа, двете линии можеби независно го направиле клучниот чекор од едноставен од околината зависен систем кон вистински слободноживеачки клетки. Со други зборови, Земјата можеби повеќе од еднаш „се обидела“ да го премине прагот помеѓу неживата хемија и животот. Само еден од тие патишта, или една од подоцнежните линии, на крајот довел до заедничкиот предок од кој потекнува целиот денешен жив свет.

Оваа идеја не е конечен одговор на мистеријата за потеклото на животот. Самите истражувачи нагласуваат дека станува збор за реконструкција на можно сценарио, а не за директен доказ за тоа што точно се случувало пред повеќе од четири милијарди години. Сепак, резултатот отвора интересно прашање: ако преминот од геохемија кон биологија можел да се случи повеќе од еднаш, можеби настанокот на животот и не бил толку уникатен настан.