Жизнь началась с того, что кто-то решил сварить суп из грязи, газа и молний. Без рецепта. И получился человек, который платит налоги и постит котиков в интернете.
Мы разобрались, как это возможно. Осторожно: дальше будет наука, аминокислоты и немного РНК с характером.

Как зародилась жизнь на Земле? Учёные спорят до сих пор.
В статье мы разберем три основных гипотезы появления жизни — РНК мир, суп из аминокислот и жизнь из космоса.
Вопреки расхожему мнению, теория эволюции не объясняет появление жизни на Земле. Она лишь объясняет закономерности развития жизни.
Теории, описывающей возникновение жизни, в современной науке сейчас нет. Чтобы теория появилась, надо это доказать в эксперименте. Как минимум, самим воспроизвести новую жизнь.

Однако есть научно обоснованные гипотезы, которые максимально приблизились к истине.
Как зародилась жизнь на Земле: главные гипотезы
На сегодняшний день у науки есть три основные теории происхождения жизни на Земле, и у каждой — свои фанаты, аргументы и странности. Это:
теория первичного бульона;
гипотеза мира РНК;
загадочная панспермия — жизнь, попавшая на Землю из космоса.

Давайте разберёмся в каждой из них, чтобы понять, как могла зародиться жизнь на Земле с научной точки зрения.

Теория «первичного бульона»: когда жизнь начала вариться
В начале XX века советский биохимик Александр Опарин предложил смелую гипотезу: жизнь могла начаться в тёплой луже. Если в такой луже много аммиака, водорода, метана и бьют мощные молнии — со временем из этого сочетания может получиться первичный бульон. То есть такой «супчик из органики».
Сначала появлялись простые молекулы — аминокислоты, сахара, нуклеотиды. Потом они начали объединяться в более сложные структуры. Например, коацерваты — такие липкие пузырьки, которые вели себя почти как клетки.

Гипотеза имеет экспериментальное подтверждение.
В 1953 году американские ученые Стэнли Миллер и Гарольд Юри собрали лабораторный «первобытный блендер».
Ученые смоделировали условия древней Земли. Они пропускали электрические разряды через смесь газов (метан, аммиак, водород и водяной пар). Это имитировало молнии в атмосфере древней Земли. И уже через неделю в системе образовались аминокислоты и другие органические соединения, которые являются строительными блоками для жизни.
А в 2000-х учёные начали добавлять в этот супчик глину, фосфаты и и получили короткие цепи РНК.
Глина сыграла важную роль, увеличив концентрацию нуклеотидов на поверхности. Химик Джеймс Феррис получил РНК-олигомеры длиной до 10 звеньев.

Современная трактовка первичного бульона:
Современные ученые полагают, что жизнь зародилась не в луже, а у гидротермальных источников на дне океана — там тепло, полно металлов, и отличные условия для химических реакций.
Минералы (железо, сера, никель), которых тут было в избытке, ускоряли синтез молекул, выступая катализаторами. А подводные глубины защищали органику от ультрафиолета.
Суть кардинально не меняется, уточняются лишь первые условия.

Почему же, не взирая на успешные эксперименты, первичный бульон пока нельзя назвать доказательством появления жизни?
Главная проблема — объяснить, как из этих молекул получилось что-то способное к самовоспроизведению. РНК — это прекрасно, но нам же нужно ДНК!
Ну и ещё один тонкий момент — при химическом синтезе образуются и «правые» (D), и «левые» (L) молекулы. А живые организмы используют только один тип:
L-аминокислоты в белках;
D-сахара в ДНК/РНК.
Нарушается симметрия и это пока объяснить не удалось.

Итог:
Теория первичного бульона — это основа большинства научных объяснений, как жизнь могла возникнуть из неживой материи. Она не даёт полного ответа, но хорошо описывает абиогенез — переход от химии к биохимии.

Следующая смелая гипотеза — мир РНК, она считается основной в объяснении появления полноценной жизни.

Мир РНК: когда одна молекула делала всё
Если в первичном бульоне варились ингредиенты, то гипотеза мира РНК отвечает на вопрос: кто был первым «шеф-поваром»?

РНК, в отличие от ДНК, может не только хранить информацию, но и катализировать химические реакции.
На ранней Земле появились РНК, которые могли самостоятельно копировать себя, мутировать и передавать информацию. Они были и флешкой, и процессором, и миксером в одном лице.

Эксперты, подтверждающие гипотезу:
В 2024 году группа учёных под руководством биолога Джеральда Джойса сумели создать искусственный рибозим (молекула РНК, которая служит катализатором). Его особенность — он смог копировать до 95% (!) собственной последовательности.
Копии эволюционировали, становясь более удобными для репликации.
В экспериментах химика Джона Сазерленда в 2015 году РНК самопроизвольно образовывалась из простых соединений (например, цианистого водорода).
В лабораториях липидные пузырьки с РНК начали демонстрировать зачатки обмена веществ и реакций. То есть — функции жизни, которые отличают ее от неживой материи.

Но финальной точки еще не поставлено. Из РНК настоящая новая жизнь не получилась. Да и РНК — капризная барышня: быстро разрушается в воде и на свету. Чтобы запустить репликацию, нужна высокая концентрация нужных веществ — а где её взять в пруду под вулканом?
Так что к разгадке мы близки, но последнего штриха в этом полотне пока нанести не удалось.

Панспермия: может, мы вообще из космоса,
А теперь — к самой кинематографичной гипотезе. Панспермия утверждает: жизнь не родилась на Земле, а прилетела откуда-то снаружи. Например, с кометой, метеоритом или космической пылью.
Эту идею ещё в XIX веке предложил швед Сванте Аррениус — и на неё до сих пор поглядывают с интересом.
Аргументы за:
В метеорите с Марса (ALH 84001) нашли структуры, похожие на окаменелые микробы.
Бактерия Deinococcus radiodurans может выживать при космической радиации и перегрузках до 7,5 ГПа. И даже более сложные организмы — тихоходки, способны выжить в открытом космосе. Их туда выпускали и они оттуда вернулись. И без скафандра!

Анализ комет (миссия «Розетта») выявил аминокислоты и сахара — то есть органику во льду. И в целом органических соединений в космических объектах очень много.
Как ни странно, подобные монстры вполне возможны. Нужна более плотная атмосфера чем земная, и тогда по ней смогут летать исполинские животные, плавая как в воде

Но есть нюансы:
Слишком долго лететь. А за миллионы лет путешествий по космосу даже супербактерии получают летальную дозу радиации.

И главное: панспермия не объясняет, откуда вообще взялась жизнь. Она просто переносит вопрос в другое место.
Современная трактовка: органические молекулы — кирпичики для строительства жизни — могли прилететь из космоса. И даже, скорее всего, и прилетели.

Ранее я писал статью о том, как 4 млрд лет назад Земля была расстреляна метеоритами.
И метеориты принесли с собой много различных веществ, включая органику.
Однако ученые в большинстве своем склоняются к идее, что абиогенез (так по научному называется процесс превращения неживой природы в живую) произошёл всё же на Земле. Панспермию рассматривают как дополнение, а не как ключевую гипотезу.

Как условия на ранней Земле дали старт жизни
Если бы вы оказались на Земле 4 миллиарда лет назад, вам бы там не понравилось. Атмосфера без кислорода, вулканы взрываются на каждом шагу, с неба льёт кислотный дождь, а пейзаж больше похож на декорации фильма «Прометей», чем на курорт.
Но именно в этих адских условиях и зародилась жизнь. Странно, но факт: чем хуже были условия — тем активнее шла химия.

Что варилось в атмосфере
Первичная атмосфера Земли была без кислорода. Зато в избытке были углекислый газ, метан, аммиак, сероводород и водяной пар. Почти как на Венере, только с меньшей вероятностью расплавиться.
Именно поэтому ученые в экспериментах, о которых я писал выше, и использовали смеси этих газов.
Энергии хватало:
Молнии били в океан очень часто, как пулеметной очередью
Ультрафиолетовое излучение прожаривало всё вокруг.
А вулканы подкидывали тепло, газы и прочую химию.

Всё это создавало идеальные условия для синтеза органики.
Океаны появились примерно 4 миллиарда лет назад, и с ними — уютная возможность варить «первичный бульон» на дне океана.

На минеральных поверхностях молекулы РНК буквально собирались в цепочки. Именно здесь, возможно, появились первые протоклетки — простейшие предки всего живого.
А что вообще осталось от той древней жизни?
Следов немного, но они есть. И они убедительны:

Строматолиты — окаменелые слоистые структуры, созданные бактериями, которым больше 3,7 миллиарда лет.

Биогенный графит — углерод с особым изотопным составом, найденный в Гренландии. Со следами обильного дыхания.
Следы микроорганизмов в метеоритах, вроде Мурчисонского.
Даже если жизнь не прилетела из космоса, органика, похоже, таки прилетела.

Важно понимать: эволюция — это не теория происхождения жизни. Это теория того, как всё развивалось после того, как жизнь уже появилась.

Вот краткий путь:
Мир РНК протоклетки

Молекулы, способные к саморепликации, окружённые мембраной. Почти жизнь.
Прокариоты (3.7–4.1 млрд лет назад)

Простейшие клетки. Без ядра, но уже с метаболизмом. Ещё не ходили, но уже умели есть.
Кислородная революция (2.4 млрд лет назад)

Цианобактерии начали производить кислород, атмосфера изменилась. Анаэробы — в шоке.
Эукариоты (1.85 млрд лет назад)

Появились клетки с ядром и митохондриями. Проглотили бактерий — и те стали «электростанциями» внутри.
Многоклеточные организмы (1.7–1.2 млрд лет назад)

Водоросли, губки, простейшие. Началось разделение труда. Кто-то стал печенью, кто-то — глазами.

А есть ли единая «теория возникновения жизни»
Пока нет. Есть гипотезы происхождения жизни, которые я разобрал выше: РНК-мир, гипотеза первичного бульона и панспермия. Каждая объясняет часть картины, но не всю.

Полностью воспроизвести жизнь в пробирке пока не удалось. Но мы уже научились делать её запчасти. И каждый год — всё ближе к финальному сборочному цеху.

Мы — потомки молекул, которые когда-то шевелились в горячей луже у подножия вулкана.

На все вопросы пока нет ответов. Но у науки есть главное: любопытство, факты и хорошие приборы. А у нас с вами — возможность следить за этим сериалом длиною в миллиарды лет.

И тут мы вплотную подошли к теме, которая лежит за пределами науки. Что было первопричиной? Была ли первой идея и сознание, которое запустило этот процесс. Или первична материя.