9
Оно движется и ищет еду: ученые в шоке от поведения масляных капель в растворе ПАВ
Граница между живым и мертвым
Руки, ноги и поиск пропитания
Осознанное движение или химия?
Капли масла в мыльной воде ведут себя как живые клетки: открытие ученых
Представьте, что вы моете посуду после ужина. В раковине вода, пена, остатки жира. Обычная бытовая картина. Но что, если в этот самый момент в вашей раковине происходят процессы, похожие на те, что миллиарды лет назад превратили мертвый камень и воду в первую жизнь на Земле? Новое открытие американских химиков заставляет нас по-новому взглянуть на привычные вещи: они обнаружили, что простая капля масла при определенных условиях начинает вести себя как разумный организм.
Граница между живым и мертвым
Вопрос о том, как именно на нашей планете зародилась жизнь, остается одной из главных загадок науки. Мы знаем, что около 3-4 миллиардов лет назад произошел качественный скачок: набор химических элементов вдруг объединился, начал потреблять энергию, двигаться и размножаться. Но как именно "неживое" стало "живым"?
Исследовательская группа из Университета штата Пенсильвания (США) приблизилась к разгадке. Они изучали поведение капель масла в воде и заметили нечто удивительное. Оказалось, что неживая материя способна имитировать сложное поведение биологических клеток без какого-либо ДНК или мозга.
Руки, ноги и поиск пропитания
В центре внимания ученых оказались так называемые филоподии. В биологии это тонкие, похожие на щупальца или нити выросты, которые есть у живых клеток. С их помощью клетки:
Ощупывают пространство вокруг себя;
Передвигаются;
Захватывают питательные вещества;
Передают сигналы "соседям".
Каково же было удивление исследователей, когда обычные капли масла начали отращивать точно такие же "руки"!
Это происходило, когда масло помещали в смесь воды и специального вещества - ПАВ (поверхностно-активного вещества). Кстати, ПАВ - это главный компонент любого мыла или стирального порошка, который есть у вас дома.
Как это работает:
Молекулы мыла (ПАВ) проникают внутрь масляной капли.
Это создает нестабильность на поверхности капли.
Чтобы компенсировать давление, капля выбрасывает длинные отростки - псевдо-филоподии.
Осознанное движение или химия?
Самое интересное началось, когда ученые стали наблюдать за этими отростками. Капли не просто хаотично "разбрасывали руки" во все стороны. Их поведение напоминало охоту.
Масляные щупальца целенаправленно тянулись в ту сторону, где концентрация химических веществ была выше. Они буквально "вынюхивали" в воде аминокислоты - кирпичики, из которых строятся белки в нашем организме.
Фактически, неживая капля демонстрировала два признака жизни:
Она реагировала на окружающую среду.
Она двигалась к источнику "пищи" (химических богатств) или убегала от неблагоприятных условий.
Санджна Кришна Мани, один из авторов исследования, отмечает, что это поведение поразительно похоже на то, как ведут себя простейшие одноклеточные организмы. Только вот у капли масла нет ни нейронов, ни генетической памяти. Всем управляет чистая химия и физика.
Зачем нам это знать?
Это открытие, опубликованное в авторитетном "Журнале Американского химического общества", имеет огромное значение.
Во-первых, оно помогает понять наше прошлое. Ученые ищут ответ на вопрос: как произошел переход от "первичного супа" к первым клеткам? Эксперимент показал, что для сложного поведения не обязательно нужна сложная биология. Достаточно правильного сочетания масла, воды и химических реакций. Возможно, именно так наши далекие предки-клетки сделали свои первые шаги.
Во-вторых, это открывает двери в будущее. Понимая эти механизмы, инженеры смогут создавать "искусственную жизнь" - микроскопических роботов на жидкой основе. Такие системы смогут путешествовать по нашему организму, находя болезни или доставляя лекарства точно к цели, используя те же принципы, что и масляные капли.
В-третьих, это просто красиво и немного пугающе: осознавать, что грань между живой материей и обычной химией намного тоньше, чем мы привыкли думать.
Итог
То, что мы видим в микроскоп, напоминает магию, но имеет строгое научное объяснение. Капли масла, "отращивающие руки" в поисках еды - это наглядная демонстрация того, что природа полна сюрпризов. И, возможно, тайна происхождения жизни кроется не в космосе, а в простых физических законах, действующих прямо у нас под носом.
yaplakal.com