Как ранние клеточные мембраны могли повлиять на зарождение жизни

Исследователи из Института наук о Земле и жизни (ELSI) в Токийском институте науки изучили поведение простых протоклеток в условиях, имитирующих раннюю Землю. Их работа, опубликованная в журнале Chemical Science, показывает, как состав липидных мембран влиял на рост клеточных структур и удержание биомолекул.

Учёные создали везикулы (пузырьки) из разных фосфолипидов и подвергли их циклам замораживания-оттаивания, моделируя природные температурные колебания. Оказалось, что везикулы с более ненасыщенными липидами (например, PLPC) чаще сливались, образуя более крупные структуры, и лучше удерживали ДНК внутри себя по сравнению с везикулами из более жёстких липидов (POPC).

Это указывает на то, что физико-химические свойства мембран могли играть ключевую роль в примитивном «отборе» на заре жизни. Составы, лучше растущие и сохраняющие важные молекулы, могли получать эволюционное преимущество.

Исследование также предполагает, что ледяные среды с регулярными циклами заморозки и оттаивания могли быть важной «колыбелью» для протоклеток, концентрируя органические вещества и способствуя их взаимодействию внутри растущих везикул.

Интересный факт: хотя современные клетки регулируют свою текучесть и проницаемость с помощью сложных ферментных систем, первые протоклетки полностью зависели от случайного состава своих мембран, который определял их шансы на выживание и рост в суровых условиях древней Земли.