Почему первые живые организмы возникли именно в водной среде?

Коротко: потому что вода дала идеальную “лабораторию” для химической эволюции и первые клетки могли в ней существовать устойчиво. Чуть подробнее — по пунктам.

1. Универсальный растворитель.
   Вода отлично растворяет неорганические и многие органические вещества, так что строительные блоки (ионные соли, фосфаты, CO₂ в виде карбонатов, простые органические молекулы) могли свободно перемешиваться и сталкиваться. Без жидкой фазы такие реакции идут на порядки медленнее.

2. Среда для самосборки.
   В воде самопроизвольно собираются структуры, нужные жизни: липиды образуют пузырьки и двуслойные мембраны, РНК/ДНК формируют устойчивые спирали, белки — правильные третичные структуры. Эта “химия самособирающихся систем” позволяет зародышам протоклеток отделяться от среды и обмениваться веществами.

3. Буфер температур и pH.
   У воды высокая теплоёмкость — она сглаживает суточные и сезонные колебания. В океане не было резких перегревов/переохлаждений, которые на суше ранней Земли были нормой. Растворы также буферируют pH, что стабилизирует реакции.

4. Экран от жёсткой радиации.
   На молодой Земле не было озонового слоя, ультрафиолет “жёг” поверхность. Сантиметры–метры воды резко ослабляют УФ и ионизирующее излучение, защищая хрупкие органические молекулы и зарождающиеся генетические системы.

5. Доступ к источникам энергии и градиентам.
   У воды легко формируются концентрационные, pH- и температурные градиенты (особенно у гидротермальных источников и в пористых породах у дна океана). Биохимии нужны именно градиенты — это прототип будущих мембранных “батареек” (протонных насосов и АТФ-синтазы).

6. Транспорт и диффузия.
   В жидкой среде молекулы двигаются и встречаются сами, метаболические продукты уносятся диффузией. Это упрощает первые метаболические цепочки — не нужно сложных механизмов переноса, как было бы в твёрдой/газовой среде.

7. Плавучесть и механическая поддержка.
   Вода “держит” структуры. Ранним мягким клеткам не требовались жёсткие скелеты и стенки, чтобы не разрушаться под собственной тяжестью и ударами частиц/ветра, как на суше.

8. Доступность элементов.
   В океане были растворены ключевые элементы — N, P, S, Fe и микроэлементы в подходящих окислительных состояниях. Это обеспечивало материал для катализаторов и кофакторов (например, железо-серные кластеры).

9. Защита от высыхания.
   На поверхности тогда царили экстремальные ветра, перепады температур, частые импакты и полное отсутствие влажных стабильных ниш. Вода защищала от дегидратации — критично для полимеров вроде РНК (они разваливаются при высушивании и перегреве).

10. Современное наследие.
    Все известные формы жизни до сих пор водные “внутри”: цитоплазма — это водный раствор, ключевые реакции идут в воде, ферменты работают в гидратной оболочке. Это сильный косвенный признак того, что зарождение шло именно в водной фазе.

Иногда упоминают “сухие” места (береговые приливные зоны, минералы глины), где реакции полимеризации идут легче при частичном высыхании. Эти сценарии не противоречат водному происхождению: даже если какие-то шаги происходили в чередовании “сухо–влажно”, устойчивые протоклетки и первые метаболические сети закрепились именно в воде, потому что только там сочетались защита, энергия, транспорт и самосборка.