Dr Martin Sweatman från University of Edinburghs Engineering School har upptäckt en enkel fysisk princip som kan förklara hur livet började på jorden.

Han har visat att partiklar som laddas i lösning, som många biologiska molekyler, kan bilda jättekluster som kan reproducera sig. Reproduktion visar sig drivas av enkel fysik-en balans mellan krafter mellan attraktion på kort avstånd och avstötning på långt håll. När klusterreproduktionen börjar, han föreslår att kemisk utveckling av kluster kan följa, leder så småningom till livet.

Många biologiska molekyler, som DNA och proteiner, kan visa detta beteende. Även livets byggstenar, aminosyror och nukleobaser, kan visa detta beteende. Reproduktion i moderna celler kan till och med drivas av denna enkla fysiska mekanism, dvs kemi är inte så viktigt.

Dr Sweatmans forskning använder teoretiska metoder och datasimuleringar av enkla partiklar. De visar tydligt jättekluster av molekyler med rätt kraftbalans som kan reproducera. Ingen kemi är inblandad. Dock, dessa teoretiska förutsägelser har ännu inte bekräftats genom experiment.

Dr Sweatman sa, "Även om det kommer att vara svårt att se detta beteende för lösningar av små biomolekyler, det borde vara möjligt att bekräfta detta beteende experimentellt med mycket större partiklar som kan ses under ett mikroskop, som laddade kolloider.

"Om detta beteende bekräftas, sedan tar vi ytterligare ett steg mot Darwins idé om livet som börjar i en varm liten damm. En enkel avdunstnings- och kondensationscykel i en damm kan vara tillräcklig för att först driva klusterreproduktion. Överlevnad av de starkaste grupperna av kemikalier kan då så småningom leda till liv. "

Forskningen har publicerats i den internationella tidskriften Molekylär fysik .