Американские учёные нашли несложный способ создания прочных неорганических пузырьков, которые могли служить предшественниками клеток.

Этапы формирования монтмориллонитового пузырька. F, G, H — изображения высушенной неорганический ячейки и её стенок. Масштабные полоски — 20 мкм, 200 нм и 10 нм. (Иллюстрация из журнала Soft Matter.)

Материалом для изготовления микроскопических ячеек стал распространённый глинистый минерал монтмориллонит. Водную суспензию минерала исследователи помещали на стеклянную поверхность и накрывали сверху вторым стеклом. Затем поверхности сдавливали и сдвигали друг относительно друга, в результате чего наноразмерные пластинки монтмориллонита задерживались на границах пузырьков воздуха, находившихся в пространстве между стёклами. Со временем минеральный «панцирь» становился толще, и формирование неорганической ячейки завершалось.

Когда пузырьки контактируют с некоторыми водорастворимыми органическими жидкостями (этанолом, метанолом), внутренняя поверхность их стенок смачивается; жидкость проникает внутрь пузырьков, а воздух выходит. В результате учёные получают стабильные и прочные сферические монтмориллонитовые оболочки.

Аналогичные процессы вполне могли происходить в естественных условиях. Поры в стенках ячеек позволяют им моделировать свойства полупроницаемой клеточной мембраны, которая пропускает внутрь небольшие молекулы, но не выпускает наружу более крупные соединения. Известно, что монтмориллонит также играет роль катализатора, стимулируя образование мембран на основе липидов и объединение нуклеотидов в нити ДНК; следовательно, поры могли выполнять дополнительную функцию каталитических участков.

Разумеется, исследователи не утверждают, что минеральные ячейки действительно сыграли важнейшую роль в развитии жизни. Они имеют подходящие свойства, но ничего определённого здесь сказать нельзя.

В ближайшем будущем авторы попытаются выяснить, встречаются ли такие неорганические пузырьки в естественной среде.