Życie oparte na plazmie jest hipotetycznym życiem opartym na tym, co czasami nazywa się „czwartym stanem materii”. Możliwość takiego niecielesnego życia jest częstym tematem w science fiction. Jednak we wrześniu 2003 r. fizykom udało się stworzyć grudki plazmy zdolne do wzrostu, namnażania się i komunikowania, które spełniają większość tradycyjnych wymagań dla komórek biologicznych.

Ponieważ takie "komórki" nie zawierają materiału genetycznego, nie można ich nazwać żywymi, ale naukowcy uważają, że te dziwne sfery mogą zaoferować radykalnie nowe wyjaśnienie tego, jak zaczęło się życie. Większość biologów uważa, że ​​żywe komórki powstały w wyniku złożonej i długiej ewolucji chemikaliów, która trwała miliony lat, zaczynając od prostych molekuł, poprzez aminokwasy, prymitywne białka, aż do uformowania zorganizowanej struktury.

Ale jeśli Mircea Sandulovic i jego koledzy z Uniwersytetu Cuza w Rumunii mają rację, to teoria może wymagać rewizji. Twierdzą oni, że samoorganizacja podobna do komórki może nastąpić w ciągu kilku mikrosekund. Naukowcy zbadali warunki środowiskowe podobne do tych, które istniały na Ziemi przed świtem życia, kiedy planetę ogarnęły burze elektryczne, które spowodowały powstawanie plazmy w atmosferze.

Umieścili dwie elektrody w komorze zawierającej niskotemperaturową plazmę argonu, gazu, w którym niektóre atomy rozdzielają się na elektrony i naładowane jony. Zaaplikowali na elektrody wysokie napięcie, w wyniku czego przez szczelinę między nimi błysnął łuk energii, jak miniaturowa błyskawica.

Sandulovic mówi, że ta iskra elektryczna spowodowała wysokie stężenie jonów i elektronów na dodatnio naładowanej elektrodzie, która spontanicznie tworzyła kule. Każda kula miała granicę składającą się z dwóch warstw - zewnętrznej warstwy ujemnie naładowanych elektronów i wewnętrznej warstwy dodatnio naładowanych jonów. Wewnątrz granicy znajdował się wewnętrzny rdzeń atomów gazu.

Ilość energii w początkowej iskrze determinowała ich wielkość i żywotność. Sandulovicowi udało się wyhodować kule o średnicy od kilku mikrometrów do trzech centymetrów. Wyraźna warstwa graniczna, która ogranicza i oddziela obiekt od jego otoczenia, jest jednym z czterech głównych kryteriów powszechnie stosowanych do definiowania żywych komórek.

Naukowcy postanowili sprawdzić, czy ich komórki spełniają inne kryteria: zdolność do replikacji, przekazywania informacji, metabolizmu i wzrostu. Odkryli, że kule mogą się replikować, dzieląc się na dwie części. W odpowiednich warunkach zwiększały one również swoje rozmiary, pochłaniając neutralne atomy argonu i dzieląc je na jony i elektrony w celu uzupełnienia ich warstw granicznych. Wreszcie mogą przekazywać informacje, emitując energię elektromagnetyczną, powodując wibracje atomów wewnątrz innych sfer z określoną częstotliwością.

Kule to nie jedyne samoorganizujące się systemy, które spełniają wszystkie te wymagania. Ale są to pierwsze „komórki” gazowe. Sandulovic uważa nawet, że mogły być pierwszymi komórkami na Ziemi, powstałymi w wyniku burz elektrycznych. Pojawienie się takich sfer jest prawdopodobnie warunkiem wstępnym ewolucji biochemicznej. Badanie to podnosi intrygującą możliwość, że życie we wszechświecie może mieć znacznie szerszą podstawę, niż się powszechnie uważa.

Jeśli życie w plazmie może powstać naturalnie, to miejscami jego poszukiwań mogą być zewnętrzne warstwy lub wnętrza gwiazd (Słońce), magnetosfery planet, regiony o wysokich temperaturach, a nawet piorun kulisty.