Плазменная жизнь

Жизнь на основе плазмы - это гипотетическая жизнь, основанная на том, что иногда называют "четвертым состоянием материи", плазмой. Возможность существования такой нетелесной жизни является распространенной темой в научной фантастике и часто рассматривается, например, в эпизодах сериала "Звездный путь".

Тем не менее, в сентябре 2003 года физикам удалось создать сгустки плазмы, способные расти, воспроизводиться и общаться, что отвечает большинству традиционных требований, предъявляемых к биологическим клеткам.

Не имея в своем составе генетического материала, они не могут быть названы 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 с простых молекул через аминокислоты, примитивные белки и, наконец, формируя организованную структуру (см. жизнь, происхождение). Но если Мирча Сандуловичу и его коллеги из Университета Куза в Румынии правы, то теорию, возможно, придется пересмотреть. Они утверждают, что самоорганизация, подобная клеточной, может происходить за несколько микросекунд.

Исследователи изучали условия окружающей среды, похожие на те, которые существовали на Земле до зарождения жизни, когда планета была охвачена электрическими бурями, которые вызывали образование плазмы в атмосфере. Они вставили два электрода в камеру, содержащую низкотемпературную плазму аргона - газа, в котором некоторые атомы расщеплены на электроны и заряженные ионы. Они подали высокое напряжение на электроды, в результате чего возникла дуга энергии, которая пролетела через промежуток между ними, подобно миниатюрному удару молнии.

Сандуловичу говорит, что эта электрическая искра вызвала высокую концентрацию ионов и электронов на положительно заряженном электроде, которые спонтанно образовали 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. Сандуловичу решил выяснить, отвечают ли его клетки другим критериям: способности к репликации, передаче информации, метаболизму и росту.

Он обнаружил, что сферы могут реплицироваться, разделяясь на две части. В подходящих условиях они также увеличивались в размерах, поглощая нейтральные атомы аргона и расщепляя их на ионы и электроны для пополнения своих пограничных слоев.

Наконец, они могли передавать информацию, излучая электромагнитную энергию, заставляя атомы внутри других сфер вибрировать на определенной частоте. Сферы - не единственные самоорганизующиеся системы, отвечающие всем этим требованиям.

Но они являются первыми газообразными "клетками". Сандуловичиу даже считает, что они могли быть первыми клетками на Земле, возникнув в электрических бурях. "Появление таких сфер, вероятно, является предпосылкой для биохимической эволюции", - говорит он.

Это исследование поднимает интригующую возможность того, что жизнь во всей Вселенной может иметь гораздо более широкую основу, чем обычно признается. Если жизнь в плазме может возникнуть естественным путем, то местами ее поиска могут быть внешние слои или внутренности звезд (Солнце), магнитосферы планет, области высоких температур и даже шаровые молнии.