Физики создали шарики газообразной плазмы, способные расти, воспроизводиться и передавать информацию друг другу. Другими словами, эти объекты удовлетворяют традиционным требованиям, предъявляемым к биологическим клеткам. Без наследственного материала назвать их живыми нельзя, но ученые считают, что эти интересные сферы могут дать принципиально новое объяснение того, как зародилась жизнь.

Многие биологи думают, что живые клетки возникли в процессе сложной и долгой эволюции химических веществ, которая длилась миллионы лет, начавшись с простых молекул, которые превратились в аминокислоты, затем в примитивные белки и, в конце концов, образовали организованную структуру. Но если Мирча Сандуловичу и его коллеги из румынского Университета Кузы правы, эту теорию придется полностью пересмотреть. Они утверждают, что самоорганизация клеточной модели может происходить в течение нескольких микросекунд.

Ученые исследовали условия окружающей среды, похожие на существовавшие на Земле до зарождения жизни, когда вокруг планеты бушевали электрические бури, порождающие ионизированные газы, называемые плазмой. Из них сформировалась атмосфера.

В ходе эксперимента поместили два электрода в емкость, наполненную низкотемпературной плазмой аргона - газа, в котором некоторые атомы были расщеплены на электроны и заряженные ионы. Затем подали на электроды высокое напряжение, создающее электрическую дугу, проходящую между ними как миниатюрная молния.

Сандуловичу утверждает, что электрическая искра вызвала на положительно заряженном электроде высокую концентрацию ионов и электронов, которые спонтанно образовали сферы. Каждая сфера состояла из двух слоев: внешнего - отрицательно заряженных электронов и внутреннего - заряженных положительно.

На границе находилось внутреннее ядро атомов газа. Их размер и продолжительность жизни зависели от энергии искры. Сандуловичу вырастил сферы от нескольких микронов до трех сантиметров в диаметре.

Разделение надвое

Пограничный слой, ограничивающий объект и отделяющий его от окружающей среды, является одним из главных критериев, который используют при описании живых клеток. Сандуловичу решил выяснить, соответствуют ли его "клетки" другим критериям: способности к воспроизведению, передаче информации, метаболизму и росту.

Он обнаружил, что сферы могут воспроизводиться, разделяясь на две. При благоприятных условиях они также становятся больше, захватывая нейтральные атомы аргона и расщепляя их на ионы и электроны, чтобы пополнить пограничные слои.

Наконец, они могли передавать информацию, испуская электромагнитную энергию, заставляющую атомы в других сферах вибрировать с определенной частотой. Таким образом, сферы являются не только самоорганизующимися системами, отвечающими всем требованиям. Это еще и первые газообразные "клетки".

Сандуловичу даже думает, что они могли быть первыми клетками на Земле, возникшими в процессе электрической бури. "Кажется вероятным, что появление таких сфер предшествовало биохимической эволюции", - говорит он.

Температурная проблема

Эта точка зрения "выходит за рамки возможного", считает Грегори Николис, специалист по физической химии из Университета Брюсселя. Самые большие сомнения вызывает у него способность биологических молекул, например ДНК, существовать при таких температурах, при которых существуют шарики плазмы.

Сандуловичу, однако, утверждает, что, хотя образование сфер требует высоких температур, они способны жить при более низких температурах. "Это будет такая среда, в которой происходит обычное биологическое взаимодействие".

Но может быть, самые интересные следствия работы Сандуловичу касаются жизни на других планетах. "Подобные клеткам сферы, описанные нами, могут лежать в основе других форм жизни, которые мы еще не изучали", - говорит он. Это означает, что наши поиски жизни во Вселенной нуждаются в кардинальном переосмыслении. Там может быть жизнь, но не та, какая нам знакома.