Жизнь на основе плазмы - это гипотетическая жизнь, основанная на том, что иногда называют "четвертым состоянием материи". Возможность существования такой нетелесной жизни является распространенной темой в научной фантастике.
Однако в сентябре 2003 года физикам удалось создать плазменные сгустки, способные расти, размножаться и общаться, что отвечает большинству традиционных требований к биологическим клеткам.
Поскольку в их составе нет генетического материала, 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 долгой эволюции химических веществ, которая заняла миллионы лет, начиная от простых молекул через аминокислоты, примитивные белки и, наконец, формируя организованную структуру.
Но если Мирча Сандулович и его коллеги из Университета Куза в Румынии правы, то теорию, возможно, придется пересмотреть.
Они утверждают, что самоорганизация, подобная клеточной, может произойти 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 поместили два электрода в камеру, содержащую низкотемпературную плазму аргона - газа, в котором некоторые атомы расщепляются на электроны и заряженные ионы. Они подали на электроды высокое напряжение, в результате чего через промежуток между ними, подобно миниатюрной молнии, проскочила дуга энергии.
Сандулович 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.
Сандулович 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. При соответствующих 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". Сандулович 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 принято считать.
Если жизнь в плазме может возникнуть естественным путем, то местами ее поиска могут быть внешние слои или интерьеры звезд (Солнце), магнитосферы планет, области высоких температур и даже шаровые молнии.
