Одна из самых больших головоломок науки — как жизнь выползла из химического супа — получила нового кандидата на главную роль: минеральные нанозимы. Профессор Юндун Цзинь из Шэньчжэньского университета предложил «гипотезу нанозимов», утверждая, что примитивные природные минеральные нанозимы (MN-зимы), к которым позже присоединились органические гибридные нанозимы, были непризнанными героями, превратившими инертные газы в живые системы.
Гипотеза предполагает, что в условиях первобытной Земли MN-зимы преобразовывали доисторические газы в сложные молекулы в процессе, названном «неорганический фотосинтез» — потому что если растения могут делать это с помощью солнечного света, почему камни не могут делать это с лавой и молниями?
Эти микроскопические минеральные частицы якобы выполняли множество задач: катализ, связывание поверхностей, защита от УФ, фотоселекция и управление потоками энергии. По сути, они были швейцарскими ножами пребиотической химии, используя свет, тепло и электричество для создания молекулярных машин жизни.
Сама Земля, утверждает теория, функционировала как естественная «все-в-одном» химическая лаборатория на протяжении миллиардов лет. Градиенты давления и температуры возле вулканов и горячих источников могли генерировать ранние MN-зимы, включая металлы, оксиды металлов и сульфидные наночастицы — те же самые, которые ученые сейчас синтезируют в лабораториях для удовольствия и прибыли.
Особенно яркое камео в этой истории достается монослойно-защищенным золотым наночастицам (AuNPs), которые автор называет «миром Au». Хотя золотые наночастицы обычно считаются искусственными лабораторными творениями, Цзинь утверждает, что они могли образовываться естественным путем и стабилизироваться органическими покрытиями, такими как тиолы и амины, присоединяясь к пребиотической вечеринке.
Тысячи тераграмм минеральных наночастиц ежегодно циркулируют в экосистемах Земли, многие из которых обладают ферментоподобной активностью. Недавние исследования также показывают, что они могут спонтанно образовываться из выветривающихся минералов в заряженных водных микрокаплях или под УФ-излучением — собственная нанофабрика природы.
Гипотеза также затрагивает давние загадки, такие как водный парадокс, роль микро-наноструктур на поверхности Земли и хиральное происхождение биомолекул. В конечном итоге она стремится примирить конкурирующие теории происхождения жизни, предполагая, что крошечные камни, а не модные сценарии с РНК или метаболизмом, были первоначальными архитекторами жизни.
Потому что, по-видимому, жизнь не просто возникла из первобытного супа — она возникла из первобытной наночастичной взвеси с небольшой помощью вулканического тепла и молний.