Плазменная жизнь — это гипотетическая жизнь, основанная на том, что иногда называют «четвертым состоянием материи». Возможность такой бестелесной жизни — обычная тема научной фантастики.
Однако в сентябре 2003 года физикам удалось создать сгустки плазмы, способные расти, размножаться и общаться, что отвечает большинству традиционных требований, предъявляемых к биологическим клеткам.
Без генетического материала в их составе их нельзя назвать живыми, но исследователи считают, что эти любопытные сферы могут предложить радикально новое объяснение того, как зародилась жизнь.
Большинство биологов считают, что живые клетки возникли в результате сложной и длительной эволюции химических веществ, которая заняла миллионы лет, начиная от простых молекул через аминокислоты, примитивные белки и, наконец, образуя организованную структуру.
Но если Мирча Сандулович и его коллеги из Университета Куза в Румынии правы, то теорию, возможно, придется пересмотреть.
Они утверждают, что клеточная самоорганизация может происходить за несколько микросекунд. Исследователи изучили условия окружающей среды, подобные тем, которые существовали на Земле до зарождения жизни, когда планету охватили электрические бури, вызвавшие образование плазмы в атмосфере.
Они поместили два электрода в камеру, содержащую низкотемпературную плазму аргона, газа, в котором некоторые атомы расщепляются на электроны и заряженные ионы. Они приложили к электродам высокое напряжение, в результате чего дуга энергии выстрелила через промежуток между ними, как миниатюрная молния.
Сандулович говорит, что эта электрическая искра вызывала высокую концентрацию ионов и электронов на положительно заряженном электроде, которые спонтанно образовывали сферы.
Каждая сфера имела границу, состоящую из двух слоев – внешнего слоя отрицательно заряженных электронов и внутреннего слоя положительно заряженных ионов. Внутри границы находилось внутреннее ядро из атомов газа.
Количество энергии в начальной искре определяло их размер и продолжительность жизни. Сандуловичу удалось вырастить сферы от нескольких микрометров до трех сантиметров в диаметре. Четкий пограничный слой, который ограничивает и отделяет объект от окружающей среды, является одним из четырех основных критериев, обычно используемых для определения живых клеток.
Сандулович решил выяснить, соответствуют ли его клетки другим критериям: способности к репликации, передаче информации, метаболизму и росту.
Он обнаружил, что сферы могут воспроизводиться, разделяясь на две части. При правильных условиях они также увеличивались в размерах, поглощая нейтральные атомы аргона и расщепляя их на ионы и электроны, чтобы пополнить свои пограничные слои.
Наконец, они могли передавать информацию, излучая электромагнитную энергию, заставляя атомы внутри других сфер вибрировать с определенной частотой.
Сферы — не единственные самоорганизующиеся системы, отвечающие всем этим требованиям. Но это первые газообразные «клетки». Сандулович даже считает, что они, возможно, были первыми клетками на Земле, возникшими во время гроз.
«Появление таких сфер, вероятно, является предпосылкой биохимической эволюции», — говорит он.
Это исследование поднимает интригующую возможность того, что жизнь во всей Вселенной может иметь гораздо более широкую основу, чем это обычно признается.
Если жизнь в плазме может возникнуть естественным путем, то местами ее поиска могут быть внешние слои или недра звезд (Солнца), магнитосферы планет, области высоких температур и даже шаровые молнии.
Об авторе
