Во филмот Франкенштајн од 1931 година, д-р Хенри Франкенштајн триумфално извикува „Тој е жив! Тој е жив!“. Додека молњите и громовите удираа на сите страни, чудовиштето на Франкенштајн лежеше на лабораториската маса, а неговиот труп оживеа со моќта на струјата.
Електричната енергија, исто така, можеби била причина за појава на живот на Земјата пред неколку милијарди години.
Земјата е стара околу четири и пол милијарди години, а најстариот директен фосилен доказ за древниот живот – строматолити или микроскопски организми зачувани во слоеви познати како микробни душеци – е стар околу три и пол милијарди години. Сепак, некои научници се сомневаат дека животот настанал уште порано, од акумулираните органски молекули во примитивните базени со вода, мешавина која понекогаш се нарекува исконска супа.
Но, од каде воопшто потекнува тој органски материјал? Истражувачите пред неколку децении предложија дека молњите предизвикувале хемиски реакции во океаните на древната Земја и спонтано произведувале органски молекули.
Сега, новото истражување објавено во списанието Science Advances покажува дека едвај видливата „микромолња“, создадена помеѓу капки вода, може да биде доволно моќна да „готви“ амино киселини од неоргански материјал. Амино киселините – органските молекули кои се комбинираат за да формираат протеини – се најосновните градежни блокови на животот и би биле првиот чекор кон еволуцијата на животот.
„Научно е прифатено дека речиси сигурно е потребен енергетски катализатор за да се олеснат некои од реакциите на раната Земја што доведоа до живот“, објаснува астробиологот и геобиолог Ејми Џ. Вилијамс, вонредна професорка на Одделот за геонауки на Универзитетот во Флорида. За да се формираат анимокиселини, потребни се азотни атоми кои можат да се поврзат со јаглеродот. Ослободувањето на атомите од азотниот гас бара кршење на силни молекуларни врски и одзема огромна количина на енергија, додаде Вилијамс, која не беше вклучен во новото истражување.
„Молњата, или во овој случај, микромолња, има енергија да ги раскине молекуларните врски и затоа го олеснува создавањето на нови молекули кои се клучни за потеклото на животот на Земјата“, рече астробиологот во изјава за Си-Ен-Ен.
За да го реконструираат сценариото кое можеби ги произвело првите органски молекули на Земјата, истражувачите ги искористиле експериментите од 1953 година кога американските хемичари Стенли Милер и Харолд Јуреј измислиле мешавина од гас што ја имитира атмосферата на древната Земја.
Милер и Јуреј комбинираа амонијак (NH3), метан (CH4), водород (H2) и вода, ја затворија оваа „атмосфера“ во стаклена сфера и ја потресоа со електрична енергија, произведувајќи едноставни амино киселини кои содржат јаглерод и азот. Експериментот Милер-Џуреј, како што е сега познат, ја поддржува научната теорија за абиогенезата: дека животот може да настане од неживи молекули.
За новото истражување, научниците повторно ги разгледаа експериментите од 1953 година, но го свртеа своето внимание кон електричната активност во помал обем, рече постариот автор на студијата д-р Ричард Зер, професор по природни науки и хемија на Универзитетот Стенфорд во Калифорнија. Зер и неговите колеги ја набљудувале размената на електрична енергија помеѓу капки вода со дијаметар од еден микрон до 20 микрони. (Ширината на човечко влакно е 100 микрони.)
„Големите капки се позитивно наелектризирани. Малите капки се негативно наелектризирани“, објасни професорот за CNN. „Кога капките кои имаат спротивни полнежи се блиску една до друга, електроните можат да скокаат од негативно наелектризираната капка до позитивно наелектризираната капка.“
Истражувачите измешале амонијак, јаглерод диоксид, метан и азот во стаклена топка, а потоа ги испрскале гасовите со водена пареа и снимиле слаби блесоци на микро-молњи во пареата со камера со голема брзина. Кога ја испитувале содржината на сферата, пронашле органски молекули со јаглерод-азотни врски. Тие вклучуваат аминокиселина глицин и урацил, нуклеотидната база во РНК.
„Не откривме нова хемија; ние всушност ја репродуциравме целата хемија што ја направија Милер и Јуреј во 1953 година“, вели Зер. Истражувачите не забележале никакви нови физички феномени, додава професорот – експериментите се засновале на познати принципи на електростатика.
„Она што го направивме за прв пат беше да видиме дека малите капки, кога се формираат од вода, всушност испуштаат светлина и ја добиваат оваа искра“, вели профсорот. „Тоа е ново. И таа искра предизвикува секакви хемиски трансформации“.
Молњата е драматичен приказ на електрична енергија, но е и спорадичен и непредвидлив. Дури и на нестабилна Земја пред милијарди години, молњите можеби биле премногу ретки за да се произведат аминокиселини во количини доволни за живот – факт што фрлаше сомнеж на таквите теории во минатото, вели проф. Зер.
Поверојатното сценарио е дека микромолњите генерирани од пареа континуирано создавале аминокиселини од базени и барички, каде што молекулите би можеле да се акумулираат за да формираат посложени молекули, што на крајот ќе доведе до еволуција на животот.
„Микропразнењата помеѓу очигледно наелектризираните микрокапки вода ги сочинуваат сите органски молекули кои претходно беа забележани во експериментот Милер-Жура“, вели професорот Зер.
„Ние претпоставуваме дека ова е нов механизам за пребиотичка синтеза на молекули кои ги сочинуваат градежните блокови на животот.“
Сепак, дури и со новите откритија за микромолњите, остануваат прашањата за потеклото на животот, додаде тој. Додека некои научници ја поддржуваат идејата за електрично наполнети почетоци за најраните градежни блокови на животот, хипотезата за алтернативна абиогенеза предлага дека првите аминокиселини на Земјата биле создадени околу хидротермалните отвори на морското дно, произведени од комбинација на морска вода, течности богати со водород и екстремен притисок.
Друга хипотеза сугерира дека органските молекули воопшто не потекнуваат од Земјата. Наместо тоа, тие се формирале во вселената и биле носени овде со комети или фрагменти од астероид, процес познат како панспермија.
„Сè уште не го знаеме одговорот на ова прашање“, рече проф. Зер. „Но, мислам дека сме се поблиску до разбирање што би можело да се случи.“
Иако деталите за потеклото на животот на Земјата можеби никогаш нема да бидат целосно објаснети, „оваа студија обезбедува уште еден пат за формирање на молекули клучни за потеклото на животот“, рече Вилијамс. „Водата е сеприсутен аспект на нашиот свет, поради што се појави името ‘Син мермер’ за да се опише Земјата од вселената. Можеби водата, најсуштинскиот елемент што не одржува, исто така одигра поголема улога во потеклото на животот на Земјата отколку што се мислеше.“
