Как из неживой химии возникло первое живое существо? Окончательного ответа у науки пока нет, но картина становится всё яснее.
Земле около 4,5 миллиарда лет. В первые сотни миллионов лет её бомбардировали метеориты, а атмосфера почти не содержала свободного кислорода. Тем не менее уже около 4,4 миллиарда лет назад на планете появилась жидкая вода — об этом говорят древнейшие кристаллы циркона.
В 1920-х годах Александр Опарин и Джон Холдейн независимо предположили, что жизнь зародилась в «первичном бульоне» — водоёмах, где под действием энергии молний и ультрафиолета накапливалась органика. В 1953 году Стэнли Миллер и Гарольд Юри пропустили электрические разряды через смесь газов и воды и получили аминокислоты — строительные блоки белков.
Современной клетке для работы нужны и ДНК, и белки — что появилось первым? Гипотеза мира РНК отвечает: молекула РНК умеет и хранить информацию, и ускорять химические реакции, как фермент. Значит, на раннем этапе могли существовать самовоспроизводящиеся молекулы РНК, а ДНК и белки взяли на себя эти роли позже.
Другая ведущая гипотеза связывает начало жизни с щелочными гидротермальными источниками на дне океана. Там есть постоянный приток энергии, минеральные стенки с микроскопическими порами и естественная разница в кислотности — похожая на ту, которую используют клетки для получения энергии.
Жирные кислоты в воде самопроизвольно собираются в пузырьки-мембраны. Внутри такого пузырька реакции идут эффективнее — так могли возникнуть протоклетки. Древнейшие убедительные следы жизни — строматолиты, слоистые постройки микробных сообществ, — имеют возраст около 3,5 миллиарда лет.