Забываем про «первичный бульон»? Могли ли большие содовые озера «запустить» жизнь на Земле?

Жизнь на Земле могла зародиться не в «теплой маленькой лужице», как предполагал Дарвин, а в гигантских содовых озерах. К такому выводу пришла международная группа ученых, предложившая элегантное решение давнего парадокса: фосфор, абсолютно необходимый для формирования ДНК, РНК и молекулы АТФ (клеточной энергии), является крайне дефицитным элементом на поверхности планеты. Исследователи из Швейцарского центра происхождения и распространенности жизни утверждают, что ключ к разгадке — в особой гидрологии древних водоемов.

Фосфорный тупик и содовое спасение

Для запуска пребиотической химии — сложных реакций, предшествовавших появлению первых организмов, — необходима концентрация фосфора, примерно в 10 000 раз превышающая его содержание в обычной морской или речной воде. В обычных озерах и морях минералы постоянно вымываются и уносятся реками в океан. Однако в бессточных содовых озерах, где вода уходит только через испарение, растворенные соединения накапливаются веками, создавая необходимую «концентрационную среду» для биохимических процессов.

Размер имеет решающее значение

Но не любое озеро подходит. Ученые под руководством Крейга Уолтона доказали, что маленькие водоемы неэффективны. Как только в небольшом озере зарождается примитивная жизнь, она начинает активно потреблять фосфор, быстро истощая скудные запасы. Поступление нового элемента с притоком воды не успевает компенсировать расход, и химические реакции затухают.

Совсем иная картина наблюдается в крупных содовых озерах. Огромная масса воды и постоянный приток растворенных минералов создают мощный буферный эффект. Даже при активном потреблении фосфора его концентрация остается стабильно высокой. Яркий современный пример — озеро Моно в Калифорнии, вдвое превышающее по площади Цюрихское озеро. Несмотря на кипящую в нем жизнь, уровень фосфора там критически не падает благодаря балансу притока и испарения.

Именно такие геологические условия — бессточные бассейны с высоким содержанием карбонатов (отсюда и название «содовые») — могли создать идеальный химический реактор на ранней Земле. Версия пересматривает классическую гипотезу Дарвина о «лужице» и предлагает более сложную, но логичную картину происхождения жизни.

Ранее считалось, что источником фосфора для пребиотической химии могли служить метеориты или вулканическая активность. Однако новая модель показывает, что геохимия самих водоемов способна обеспечить необходимую концентрацию элемента. Если гипотеза подтвердится, это изменит представления о поиске внеземной жизни: астробиологам стоит обратить внимание на древние осадочные породы крупных бессточных озер, например, на Марсе, где подобные условия могли существовать в прошлом.