Защо произходът на живота остава загадка?

За да се обясни как е започнал животът на Земята, голямото предизвикателство е да се идентифицират молекулите и процесите, които позволяват на неживите химически системи да станат по-сложни.

„Това е един от тези големи въпроси, за които ние наистина нямаме представа в този момент“, отбеязва Лена Винсент (Lena Vincent) от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния. „Скептична към всеки, който твърди обратното.“

Което не означава, че ни липсват идеи за това как е започнал животът на Земята. Напротив, изтъквани са всякакви хипотези, за да се обясни как неживите химикали могат да се сглобят сами в жив организъм. Някои разчитат на хипотетични самовъзпроизвеждащи се молекули, други на подобни на капковидни структури, които биха могли да бъдат предшественици на клетки, докато други се фокусират върху сложни цикли от химични реакции.

Въпреки това нито една от тези идеи не е получила широко признание, нито пък е довела до окончателен експеримент. В резултат на това разсъжденията за произхода на живота са опит за обосноваване в условията на несигурност. Става дума за това как да различим една наистина обещаваща идея от тази, която е само на пръв поглед правдоподобна.

Истината е, че не можем да знаем със сигурност как точно е възникнал животът на Земята, подчертава Винсент.

„Ние просто нямаме достъп до частта от историята на нашата планета, която би ни позволила да проверим.“

Най-доброто, което можем да направим, е да демонстрираме процеси, които създават живот, и да покажем, че те са съвместими с това, което знаем за ранната Земя.

Затова Винсент предпочита да избягва внушението, че изучаваме едно-единствено, точно определено събитие. Тя казва, че това “може да се е случвало много пъти” и “може да продължава да се случва” някъде във Вселената.

Важното е дали експеримент, който се опитва да покаже как възниква животът, е правдоподобен. Разумно ли е да се предположи, че нещо подобно се е случило някъде на Земята преди милиарди години? Тук отново се сблъскваме с несигурност: малко се знае за това какво е представлявала планетата, когато е била млада, така че за почти всичко може да се твърди, че е “правдоподобно”.

Най-доброто, което можем да направим, е да се опитаме да пресъздадем основни процеси на живота, като метаболизъм или репликация.

„Интересът към процесите, независимо какви са те, за мен е по-интересен от простото намиране на молекула“, коментира Жозеф Моран (Joseph Moran) от Университета в Страсбург във Франция.

Проблемът е, че не знаем кой от жизнените процеси е дошъл първи и следователно кой трябва да се стремим да демонстрираме в лабораторни условия. Например чрез сравняване на ДНК на далечно родствени организми, биолозите са реконструирали частично последния универсален общ прародител (LUCA): видовете, от които произлизат всички живи организми днес.

За съжаление се оказва, че LUCA е сложен, със стотици гени и протеини. Трябва да има дълга предистория на живота преди LUCA, за която не знаем почти нищо, така че не можем да използваме LUCA, за да разберем кой от жизнените процеси е възникнал първи.

„Това, че нещо е универсално, не е аргумент [че то е било първо]“, коментира Ерик Смит (Eric Smith) от Института за наука за живота на Земята в Токио, Япония.

В резултат на експерименти са създадени все по-сложни химични системи, които не са живи, но притежават някои от характеристиките на живота. Тези химични системи обаче все още са далеч дори от най-простите познати форми на живот. Смит посочва, че един от най-големите ни проблеми е, че нямаме представа как са изглеждали междинните етапи.

Основното предизвикателство ще бъде да се идентифицират препятствията, които пречат на неживите химични системи да станат по-сложни. Най-обещаващите молекули и процеси ще бъдат тези, които предлагат начини за преодоляване на тези тесни места, отбелязва Смит. “Ето защо смятам, че произходът на живота ще остане интересен и забавен проблем за доста дълго време.”