生命可能起源于附着岩石的黏性凝胶质而非细胞内部。研究人员认为，这些原始且类似生物膜的物质能够捕获并富集分子，为早期化学反应提供受保护的空间，使其向更复杂形态演化。在这些凝胶质中，或许已经孕育出代谢与自我复制的雏形。
他们的研究发表在《ChemSystemsChem》上，为思考地球上生命的起源提供了一种新方式，甚至为在宇宙其他地方寻找生命提出了新的可能性。
几个世纪以来，人们一直想知道生命最初是如何出现的。虽然没有人能直接观察到那些最早的时刻，但研究人员继续利用化学、物理学和地质学的线索来重建可能发生的情况。
“虽然许多理论关注生物分子和生物聚合物的功能，但我们的理论则将凝胶在生命起源中的作用纳入其中，”论文的共同第一作者、广岛大学教授Tony Z. Jia说。
前生命期凝胶优先假说
研究人员提出了他们所谓的“前生命期凝胶优先”框架。在这种情况下，生命的最初步骤发生在附着于表面的凝胶基质内部，这些基质是粘性的半固体材料，在某些方面类似于现代微生物生物膜。生物膜是细菌的薄层，通常生长在岩石、池塘表面，甚至人造结构上。
利用软物质化学的概念和现代生物学的见解，该团队提出，这些原始凝胶可能为简单的化学系统在第一个细胞形成之前变得更复杂创造了合适的物理环境。
这些凝胶可能有助于解决早期化学面临的重大挑战。通过捕获和组织分子，它们可能增加了分子浓度，保留了有用的化合物，并保护微妙的反应免受环境变化的影响。在这样的保护空间内，早期的化学网络可能发展出原始代谢活动，甚至基本的自我复制，为生物进化奠定了重要基础。
“在浩瀚的生命起源研究领域中，这仅仅是众多理论之一，”该研究的共同第一作者、马来西亚国民大学（UKM）空间科学中心的研究科学家Kuhan Chandru说。“然而，由于凝胶的作用在很大程度上被忽视了，我们想将分散的研究综合成一个连贯的叙述，将原始凝胶置于讨论的前沿。”
对外星生命和天体生物学的启示
这一想法并不局限于地球。研究人员认为，其他行星上可能存在类似的凝胶状系统。这些假想结构被描述为“Xeno-films”，它们可能像生物膜一样发挥作用，但由其他环境中可用的完全不同的化学成分构成。
这种思维转变可能会扩展科学家寻找地外生命的方式。未来的任务可能不再只关注熟悉的生物分子，而是寻找有组织的、创造宜居环境的凝胶状结构。
测试凝胶模型
该团队计划在实验室测试他们的假设。他们打算研究早期地球条件下的简单化学物质如何可能形成凝胶，并研究这些凝胶可能为新兴化学系统提供什么特性。
“我们也希望我们的工作能激励该领域的其他人进一步探索这一理论以及其他未被充分探索的生命起源理论！”论文的共同第一作者、UKM前实习生Ramona Khanum说。
利兹大学研究流动基金、亚历山大·冯·洪堡基金会、日本学术振兴会和瑞穗科学促进基金会资助了这项研究。