Учёные сделали шаг к разгадке тайны происхождения жизни на Земле

Схематическая диаграмма, обобщающая различные этапы и процессы, связанные с динамическим развитием системы. Вверху показано первое поколение (гетеротрофное и аутопоэтическое), которое после включения катализатора (не обязательный шаг, но полезный для экспериментальных целей) развивается в самовоспроизводящуюся везикулярную систему. Автор: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2412514122

Группа учёных из Гарварда приблизила человечество к ответу на один из главных вопросов биологии: как зародилась жизнь? Исследователи создали искусственные химические системы, имитирующие метаболизм, размножение и эволюцию — ключевые признаки живых организмов. Результаты работы были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Насколько мне известно, это первый случай, когда кому-то удалось создать структуру, обладающую свойствами жизни, из полностью однородного на химическом уровне вещества, не имеющего сходства с природной жизнью», — заявил Хуан Перес-Меркадер, старший научный сотрудник кафедры наук о Земле и планетах и инициативы Origins of Life, ведущий автор исследования.

По словам Димитара Саселова, директора инициативы Origins of Life, работа демонстрирует, как простая самосоздающаяся система может быть построена из небиохимических молекул.

Древнейшие известные свидетельства жизни — микроскопические окаменелости возрастом около 3,8 миллиарда лет. Однако их обнаружение не дало ответа на вопрос, как именно зародилась жизнь. Какие простые биологические молекулы привели к появлению сложных клеток? Был ли единый источник или множественные события? Возникла ли жизнь на Земле или на другой планете?

В 1950-х годах Стэнли Миллер и нобелевский лауреат Гарольд Юри провели эксперименты, моделируя условия ранней Земли, и получили аминокислоты — строительные блоки белков.

Перес-Меркадер, называющий себя «77-летним ребёнком», разработал математические уравнения базовой физики и химии биологии. Используя полимеризацию с индуцированной самосборкой, его команда создала в пробирке искусственные клеткоподобные структуры из четырёх небиохимических молекул под воздействием зелёного света.

Эти структуры начали «размножаться», демонстрируя механизм наследуемой изменчивости — основу дарвиновской эволюции. По мнению учёных, подобные процессы могли привести к появлению жизни около 4 миллиардов лет назад.

«Мы видим, что можно начать с молекул, которые ничем не примечательны — не похожи на сложные биохимические молекулы, ассоциируемые сегодня с живыми системами. Именно такая простая система лучше всего подходит для начала "бизнеса жизни"», — пояснил Перес-Меркадер.

Дополнительная информация: Sai Krishna Katla et al, Self-reproduction as an autonomous process of growth and reorganization in fully abiotic, artificial and synthetic cells, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2412514122