Для простого біосинтезу достатньо всього лише добре «потерти» молекули один про одного.
У питанні походження життя дуже багато білих плям, хоча їх число поступово зменшується. А разом з цим розширюється наше розуміння феномену життя в цілому, де і в яких умовах воно може існувати і де за межами Землі нам варто її шукати в першу чергу.
Процес зародження життя зазвичай ділять на кілька ключових етапів. Першо-напершо на планеті або де-небудь ще повинні утворитися прості органічні молекули, наприклад, амінокислоти. По своїй суті така «органіка» мало чим відрізняються від «неорганіки» і лише служить набором специфічних «цеглинок», з яких згодом буде будуватися фундамент для життя як такий.
На другому етапі ті прості органічні молекули повинні об'єднатися в більш складні з'єднання. За цим слідує поява деякого механізму, який дозволив би великим органічним молекулам відтворювати самих себе. Далі вже починає «працювати» еволюційний механізм: властивості біомолекул спадкуються, можуть трохи змінюватися від копії до копії, а відбір дає путівку в життя найбільш «успішним». У результаті, як вважають дослідники, з'явився «останній універсальний загальний предок» - популяція організмів, від якої відбулися всі живі істоти на Землі. Про нього ми писали кілька років тому.
На кожному з цих етапів існують свої проблеми, частина з яких досі не мають однозначного рішення. Ймовірно і те, що таких рішень в принципі існує кілька. Принаймні, це, швидше за все, справедливо для найперших етапів - так званого абіогенного синтезу. До вже існуючих механізмів, на зразок синтезу амінокислот в електричному розряді або абіогенного фотосинтезу, дослідники з Ліверморської національної лабораторії Лоуренса додали ще один - синтез пептидів з найпростішої амінокислоти гліцину, який відбувається при сильному терті між твердими матеріалами. Зрозуміло, якщо між ними виявляються «затиснуті» молекули гліцину.
Для цього дослідники змоделювали умови, які виникають у обертовій алмазній ковадлі, куди помістили гліцин. Суть експерименту полягає в тому, що між двома кристалами алмазу поміщають крихітну кількість досліджуваної речовини, потім кристали дуже сильно притискають один до одного, в результаті на речовину діє колосальний тиск, в сотню разів більший, ніж на дні Маріанської западини. А в якості своєрідної вишеньки на торті можна ще повертати кристали один відносно одного, щоб стиснута речовина ще й «перетиралася». У таких в прямому сенсі соромлених умовах обертається алмазною ковадло (хоча цю конструкцію впору назвати алмазним млином) можуть протікати різні хімічні реакції.
Правда, проводити такі експерименти наживо дуже трудомістко, тому багато експериментів хіміки вже давно намагаються прораховувати на комп'ютері або, принаймні, роблять це перед реальним експериментом. Благо сучасні методи квантової хімії (і молекулярної динаміки) можуть досить непогано описувати поведінку реальної речовини і давати цінні передбачення.
Дослідники помістили гліцин у віртуальну алмазну ковадло, що обертається, і порахували, що ж там вийде через деякий час. Виявилося, що молекули гліцину не проти об'єднатися один з одним, в тому числі і в пептиди - так називають невеликі ланцюжки амінокислот (а білки, по суті, це дуже довгі пептиди). Наприклад, найпростішого пептида, що складається всього з двох гліцинових залишків, у віртуальній ковадлі вийшло аж 4% по масі, що досить непогано. Швидше за все, утворювати порівняно невеликі пептиди може не тільки гліцин, але і більш складні амінокислоти. Гліцин же просто вибирають для модельних експериментів, тому що це найпростіша по будові амінокислота. А значить, і розрахунки з нею проводити легше.
Які висновки можна зробити з цього нехай і теоретичного експерименту? По-перше, ми тепер знаємо ще один можливий механізм наповнення вихідно стерильної Землі хімічними «цеглинками» для майбутнього життя. Адже для створення високого тиску і тертя можна використовувати не тільки алмазні ковадла, але і просто гірські породи, що відчувають на собі тертя під час землетрусів. І цілком ймовірно, що всі ці механізми працювали одночасно або в різний час на початкових етапах зародження життя. По-друге, можливість абіотичного синтезу за рахунок тертя підвищує шанси знайти життя на супутниках планет газових-гігантів.
Справа в тому, що сильна гравітація таких планет сприяє виникненню сильних приливних сил, які можуть деформувати тверду речовину своїх супутників. А це означає, що там може «працювати» своєрідний хімічний реактор, заснований на терті. Враховуючи, що на деяких супутниках Юпітера і Сатурна під твердою замерзлою кіркою знаходиться підповерхнісний океан з рідкою водою, то цілком можливо, що за довгий час там могло зародитися життя.