Глибоко в Тихому океані ховаються джерела, що генерують енергію без життя: як їм це вдається

Історія нашої планети налічує понад 4,5 мільярда років. За цей час Земля стала домівкою для неймовірної кількості видів, але те, як життя вперше зародилося на планеті, все ще оповите таємницею. Тепер дослідники вважають, що нова знахідка, виявлена глибоко в океані, може пролити світло на це питання, пише Science Alert.

Глибоко в Тихому океані, на глибині майже 6 000 метрів у Маріанській западині, виявлено групу гідротермальних джерел, які можуть дати деякі важливі підказки про те, як життя з’явилося на нашій планеті. Такого висновку дійшли вчені з Науково-дослідного інституту Райкен і Токійського технологічного інституту в Японії.

 

За словами команди, ця група гідротермальних джерел примітна тим, що всі вони здатні виробляти енергію без будь-якої допомоги живих клітин. Під час дослідження вчені виявили наноструктури навколо джерел, які можуть діяти як селективні іонні канали. Простими словами, вони працюють трохи як підводні фільтри, пропускаючи певні типи заряджених частинок і блокуючи інші.

Цей відбір дає змогу отримати невелику, але суттєву різницю в напрузі, яка мало чим відрізняється від органічних каналів у мембранах людських клітин. Цікаво, що в цьому процесі не залучено жодного органічного матеріалу — це вказує на те, що генерація енергії, відома як осмотичне перетворення енергії, могла бути встановлена на Землі ще до того, як на планеті з’явилося перше життя. Ймовірно, цей процес також міг забезпечити відповідне середовище для зародження перших живих клітин.

За словами співавтора дослідження, біохіміка Рюхей Накамури, спонтанне утворення іонних каналів, виявлене глибоко в океані, має прямі наслідки для походження життя на планеті й навіть за її межами.

Зазначимо, що гідротермальні джерела — слабкі місця, де вода, підігріта магмою і просочилася в земну кору, виходить в океан. Вона насичена мінералами та сповнена енергії, а тому вчені вважають, що гідротермальні джерела можуть відігравати важливу роль у походженні життя на планеті та у Всесвіті загалом.

Автори дослідження зазначають, що вивчені ними джерела складаються зі складної суміші мінералів, що робить їх особливо цікавими для досліджень. Команда вивчила зразок гідроксиду магнію завдовжки 84 сантиметри й виявила кристали, організовані в прямі канали, які контролюють потік рідини, що проходить через отвір, і створюють різницю в напрузі на поверхні. За словами Накамури, вони з колегами також виявили, що осмотичне перетворення енергії — життєво важлива функція в сучасному рослинному, тваринному і мікробному житті — може відбуватися без участі живих клітин у геологічному середовищі.

Передбачається, що нова знахідка може не тільки пролити світло на походження життя на планеті, а й також допоможе у збиранні глибокої енергії — проєкті електростанцій, де осмотичну енергію використовують для вироблення електроенергії з відмінностей між солоною і прісною водою.