Формы жизни на земле: Российский ученый считает, что на Земле первоначально была другая форма жизни |

Содержание

Российский ученый считает, что на Земле первоначально была другая форма жизни

19 мая 2011
17:22

Данные, полученные недавно со спутника Сатурна, подтверждают гипотезу о том, что на Земле когда-то существовала иная форма жизни – на основе водорода и металлических соединений. Так считает директор Геологического института РАН академик Михаил Федонкин.

До того, как Земля сложилась в нынешнем виде, рассказывает автор гипотезы, наша планета представляла собою космическое тело, на котором господствовали совсем другие природные условия. «Первичный океан – это была не вода, — говорит ученый. — Это была среда горячая, бескислородная, водородная и в ней были растворены металлы».

Похожая ситуация наблюдается и на Титане, спутнике Сатурна, считает он. Это планета с диаметром в 5152 км превышает размеры Меркурия и вдвое больше Луны. А посему обладает и атмосферой. Правда, состоит она из азота, метана, водорода и инертных газов. Но все остальное – почти как на Земле: плавают облака, видна дымка, идут дожди из жидкого метана. А на поверхности, соответственно, есть реки и озера, которые, по заключениям исследователей, могут доходить до 1 км глубины.

Данные, полученные оттуда благодаря работе американского искусственного спутника «Кассини», еще в прошлом году специалисты американского Национального аэрокосмического агентства (НАСА) назвали сенсационными, свидетельствующими о наличии там жизни. «Мы считаем, что находящийся в атмосфере Титана водород используется биологическими формами аналогично тому, как на Земле живые организмы дышат кислородом», — сказал один из исследователей Крис Маккей. Он не исключил, что речь идет о совершенно новой форме биологической жизни, полностью отличной от земной.

Американские исследователи рассуждали следующим образом. У поверхности не найдено никаких следов ацетилена, хотя солнечный ультрафиолет должен постоянно производить его в атмосфере из имеющихся там веществ. Следовательно, что-то уничтожает эти вещества. А поскольку этого «чего-то» наука не знает, остается один вывод: это не «что-то», а «кто-то». А именно: организмы, производящие метан, дышащие водородом и поедающие ацетилен. Именно наличие такого рода бактерий и позволяет объяснить нелогичные явления в атмосфере спутника Сатурна.

По мнению академика Федонкина, и нынешние земные существа демонстрируют признаки той, прежней формы жизни, которая, возможно, сегодня существует на Титане. До сих пор в больших ферментах нынешних биологических структур содержатся те самые металлсодержащие кластеры. Молекулярный водород в качестве источника энергии используют многие группы одноклеточных организмов. Обмен веществ на базе водорода доминирует среди микроорганизмов, населяющих горячие источники. Само появление и развитие нынешней, углеродной формы жизни на Земле является, согласно гипотезе ученого, следствием деятельности прежней, «водородной».

Тогдашние организмы, подобно тем, что на Титане, постепенно изымали водород, провоцируя реакции, в ходе которых он превращался в воду, а металлические соединения – в металлы: «В этой среде и появились организмы, «горючим» для которых служили протоны и электроны, получаемые из водорода. А катализаторами для питания с помощью соответствующих химических реакций были соединения с участием металлов, в том числе и тяжелых».

Используя их для питания водородом, тогдашние биологические формы естественным образом преобразовывали природную среду, и сами, в свою очередь, приспосабливались к тем изменениям, которые сами же и вызывали: «Крупнейшие залежи железа, магния, урана, золота, меди, никеля и других металлов «приурочены» к отложениям архея и протерозоя – то есть как раз тех эпох, когда первые живые клетки массово «выедали» водород из соответствующих соединений, — говорит академик Федонкин. — А само становление нынешней сложной клетки можно рассматривать как процесс реакции на изменения геохимических особенностей биосферы».

Таким образом, поближе познакомившись с Титаном, мы, не исключено, заглянем в самое раннее прошлое и земной жизни. Впрочем, следует учесть, что, по крайней мере, в отношении гипотезы о жизни на Титане многие российские ученые настроены скептически. «Мы действительно видим на Титане очень сложную органическую химию, — согласился Александр Родин, доцент МФТИ и старший научный сотрудник Института космических исследований РАН Александр Родин, один из отечественных ученых, вплотную занимающихся исследованием Титана. — Там много углеводородов. Но однозначных данных, которые свидетельствовали бы о наличии жизни, мы не получаем. А то, что мы знаем об условиях на Титане, говорит, скорее, против наличия там жизни».

Прежде всего, на планете нет жидкой воды, обосновал ученый такую точку зрения. Температура там составляет 90 градусов Кельвина (- 183 по Цельсию), т. е. практически температура жидкого азота. Метан и азот в атмосфере образуют сложные цепочки органики, но «для жизни условия, мягко говоря, не комфортные», — подчеркнул Родин. «Атмосфера забита органическими соединениями, — признал он, — и они образуют что-то вроде смога. Это сложная органика, но абиогенная, т.е. неживая». Поэтому, убежден исследователь, максимум, что можно наблюдать на Титане, — синтез сложных углеводородов, но не жизнь, передает ИТАР-ТАСС.

общество
новости

Основные формы жизни организмов в биологии и их особенности

Организмы с клеточным строением

Организм — основная форма жизни в биологии — представляет собой биологическую систему, включающую функционирующие как одно целое и взаимосвязанные части.

У любого организма можно обнаружить такие признаки живого как рост, развитие, размножение, раздражительность, наследственность, изменчивость.

Основная и прогрессивная форма жизни на Земле — организмы с клеточным строением.

Клетка — элементарная живая система — лежит в основе развития и строения животных и растительных организмов. Она является наиболее мелкой структурой, границей делимости организма и, при этом, обладает всеми признаками, которые есть у целого организма.

Определение 1

Клетка — простейшая живая система, у которой есть способности к самовоспроизведению, самообновлению и саморегуляции.

Нельзя говорить о тождественности и идентичности клеток, образующих живой организм. Однако можно утверждать про единый принцип строения и наличие общих признаков, что подтверждает единство происхождения всех живых организмов и единообразие органического мира.

Есть 2 системы, характерные клеткам, обеспечивающие их жизнедеятельность:

Первая система отвечает за рост, развитие и размножение клетки. Она включает в себя структуры, отвечающие за репликацию ДНК, синтез РНК и белков.
Вторая система отвечает за обеспечение процессов синтеза веществ в клетке и другие варианты физиологической деятельности.

Отмечается тесное взаимодействие обеих систем.

Живые клетки берут из окружающей среды воду и различные питательные элементы. Также они способны менять свою структуру и процессы жизнедеятельности (адаптироваться) — как ответ на внешние раздражители.

В основе разных по происхождению клеток лежат элементы, у которых наблюдаются сходства на различных уровнях: атомарном (H, O, N, С и др), молекулярном (нуклеиновые кислоты, белки и др), надмолекулярном (органоиды и надмембранные структуры).

Кроме перечисленных, у клеток имеются и другие общие свойства. Все они объединены единством жизненных химических процессов, таких как дыхание, синтез макромолекул (белки, АТФ, нуклеиновые кислоты, ферменты и пр), использование и превращение энергии.

Замечание 1

Протекание химических реакций не хаотично, а согласовано и связанно с молекулярными структурами клетки.

Типичная клетка состоит из ядра, плазматической мембраны, цитоплазмы с различными органоидами. Растительные клетки также имеют вакуоль, прекрасно сформированную целлюлозную оболочку и различные пластиды.

Клеточные организмы и их жизненные формы

Основная форма жизни — это клеточные организмы. При этом, организмы, населяющие нашу планету, отличаются разнообразием строения. Среди них есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Важно, что только среди одноклеточных есть прокариоты, а колониальные и многоклеточные являются эукариотами.

Одноклеточные организмы

Самые простые из всех организмов — одноклеточные. Они представлены всеми основными царствами: Растения, Животные, Грибы и Дробянки.

Распространение одноклеточных по жизненным пространствам впечатляет: они обитают в воде, воздухе, почве, а также в телах многоклеточных организмов (в качестве паразитов или симбионтов). Во многом это стало возможным благодаря успешному приспособлению одноклеточных к постоянно меняющимся условиям жизни.

Практически половина живой массы планеты — одноклеточные. Одна часть из них — автотрофы, другая — гетеротрофы.

Довольно простое строение — главная особенность одноклеточных. Их тело — это одна клетка, обладающая всеми признаками целого организма.

Замечание 2

Клетка имеет органеллы, которые похожи на органы многоклеточных: они могут выполнять различные функции.

Для одноклеточных характерно быстрое размножение. Если условия благоприятные, за час-два они способным дать одно, два или три поколения. Если условия неблагоприятные, то они образуют споры, покрытые плотной оболочкой: процессы жизнедеятельности в этих спорах практически полностью прекращаются. Но когда благоприятные условия наступают, споры трансформируются в активно функционирующие клетки.

Пример 1

Царство Дробянки включают только прокариотические одноклеточные организмы. Эукариоты встречаются в других царствах. К примеру, среди Растений — это одноклеточные водоросли, среди Животных — простейшие, среди Грибов — одноклеточные грибы.

Замечание 3

Единственная клетка одноклеточных организмов отвечает за все его жизненные функции и процессы.

Одноклеточные организмы — бактерии, простейшие (инфузория, амеба, малярийный плазмодий), большинство водорослей (хлорелла, микроцистис, хламидомонада), примитивные грибы (дрожжи, мукор). Большинство одноклеточных — безъядерные (прокариоты). К примеру, бактерии и цианобактерии. Клетки таких организмов вместо ядра содержат генетический его аналог — он диффузно распылен в цитоплазме.

Колониальные организмы

Многие ученые считают колониальные организмы переходными формами жизни — между клеточными формами и многоклеточными.

Простой пример колониальной формы — бактерии, которые в процессе деления образуют колонии. Каждый вид бактерий имеет свою форму колонии. Для них характерен синтез определенных ферментов — с их помощью питательные вещества используются более эффективно. В случае неблагоприятных условий, клетки колоний формируют споры, которые являются гарантией их выживания.

Колонии способны образовывать и зеленые водоросли. К примеру, колониальная зеленая водоросль вольвокс. Она напоминает многоклеточных организм. Ее жгутики бьются согласованно, благодаря чему обеспечивается направленное движение колонии. Репродуктивные клетки, ответственные за размножение, находятся с одной стороны колонии. Внутри материнской колонии они образуют дочерние колонии, в последующем отделяющиеся для самостоятельного существования.

Многоклеточные организмы

У многоклеточных организмов, в сравнении с одноклеточными, полно преимуществ. Одно из них — возможность использования недоступных единичной клетке ресурсов окружающей среды.

Пример 2

Множество клеток, образующих ткани и органы, дают возможность дереву достигать больших размеров: корни обеспечивают организм водным и минеральным питанием, а листья — органическим веществом.

Тело многоклеточного организма образует совокупность множества клеток. Группы клеток имеют специализацию относительно выполнения жизненно важных функций — это ткани. Комплексы тканей формируют органы, которые, в свою очередь, осуществляя совместную слаженную деятельность, представляют систему органов. Из систем органов, которые связаны друг с другом функционально, образуется организм.

В многоклеточном организме особенности строения и распределение функций можно посмотреть на примере определенных тканей:

у животных это нервная, эпителиальная, мышечная и соединительная;
у растений это проводящая, покровная, образующая и ассимилирующая (фотосинтезирующая).

Образование клеточных сообществ у растений повышает эффективность их неподвижного существования. Группы клеток у животных сформированы так, чтобы организм, активно двигаясь, без проблем находил пищу или осуществлял другие функции. Группы животных клеток тесно связаны и формируют системы, тесно взаимодействующие между собой.

Ткани и органы позволяют многоклеточному организму эффективнее добывать пищу и осваивать новые места для жизни.

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

«Почему наша форма жизни именуется углеродной, а не, например, кислородной, и какие ещё формы жизни могут теоретически существовать?» — Яндекс Кью

Чужие среди своих

Пол Дэвис
«В мире науки» №3, 2008

В поисках свидетельств того, что жизнь на Земле возникала не раз, ученые внимательно исследуют экологические ниши, где могли бы обитать микроорганизмы, радикально отличающиеся от тех, которые нам так хорошо знакомы.

Вопрос происхождения жизни — один из самых сложных для науки. Каким образом, где и когда она зародилась, не знает никто. Известно лишь, что микроорганизмы распространились на Земле примерно три с половиной миллиарда лет назад. Что было раньше, остается загадкой.

До 70-х гг. прошлого века в биологическом мире господствовало мнение, что жизнь возникла по счастливой случайности при стечении обстоятельств настолько маловероятных, что воспроизведение их где-либо еще в пределах обозримого пространства и времени невозможно. Автором консервативной идеи был лауреат Нобелевской премии по биологии, французский биохимик Жак Моно. В 1970 г. он написал: «Человек наконец понял, что он один в равнодушном безмолвии Вселенной и появился там совершенно случайно». Однако в последние годы произошли изменения во взглядах на происхождение жизни. В 1995 г. известный бельгийский биохимик Кристиан Де Дюв назвал феномен жизни «космическим императивом» и заявил, что «она не может не возникнуть на любой планете, сходной с Землей». Такое утверждение еще более укрепило многих астробиологов в их уверенности в том, что «жизнь в космосе бьет ключом».

Можно ли установить, какая точка зрения верна? Самый простой способ найти ответ на этот вопрос — обнаружить признаки жизни на других планетах Солнечной системы, например на Марсе. Если бы оказалось, что жизнь возникла сразу на двух планетах в пределах одной Солнечной системы, это несомненно указывало бы на справедливость гипотезы биологического детерминизма. К сожалению, экспедиция на Марс, оснащенная всем необходимым для поиска марсианских форм жизни, — дело далекого будущего. Немало времени уйдет и на то, чтобы досконально изучить найденных (если повезет!) представителей внеземной биоты.

Впрочем, гипотезу биологического детерминизма можно «проверить на прочность» более простым путем. Никакая другая планета не похожа на Землю больше, чем сама Земля. И если однажды жизнь действительно зародилась в земных условиях, то что мешало ее появлению здесь же множество раз? Такая заманчивая возможность побудила биологов к обследованию самых экзотических с точки зрения природных условий уголков нашей планеты: пустынь, горячих подземных источников, пещер, вулканов. Скорее всего, непривычные формы жизни — если предположить, что они действительно существуют, — имеют микроскопические размеры, поэтому и применяемые тесты направлены на идентификацию экзотических микробов, возможно, живущих рядом с нами.

У исследователей нет единого мнения в вопросе: «Что такое жизнь?». Но большинство из них сходятся в том, что всё живое должно обладать по крайней мере двумя признаками: способностью к метаболизму (поглощению из окружающей среды питательных веществ, извлечению из них энергии и выведению продуктов жизнедеятельности) и к самовоспроизведению. Согласно ортодоксальному взгляду на биогенез, если бы даже жизнь на Земле возникала более одного раза, то одна ее более успешная форма неизбежно вытеснила бы все остальные. Такое могло произойти, например, если одна форма быстро освоила все доступные ресурсы или «обрушила» на более слабую всю мощь своих генов. Этот довод, однако, легко отвергнуть. Бактерии и архебактерии, два разных типа микроорганизмов, произошедшие от одного предка более трех миллиардов лет назад, мирно сосуществуют до сих пор. Кроме того, альтернативные формы жизни не обязательно должны конкурировать с известными организмами. «Пришельцы» могут занимать экологические ниши, непригодные для жизни иных форм, или использовать другие ресурсы.

В защиту гипотезы существования «чужих»

Допустим, что альтернативных живых форм на Земле сейчас нет. Но кто возьмется утверждать, что они не процветали в далеком прошлом, а потом по каким-то причинам вымерли? Возможно, исследователям удастся напасть на их след в уникальных в геологическом отношении породах. У альтернативных живых форм мог быть совсем другой метаболизм; следовательно, там, где они обитали, могли измениться свойства пород или образоваться отложения специфических минеральных веществ. И то, и другое невозможно было бы объяснить деятельностью известных ныне живых существ.

Микроорганизмы, образовавшиеся в ходе альтернативного биогенеза, могут выглядеть как обычные бактерии. При этом их метаболизм совершенно иной: возможно, они будут использовать экзотические аминокислоты или химические элементы.

Может быть, в древних микроископаемых, датируемых 2,5 млрд лет назад (на рубеже архея и протерозоя), удастся обнаружить биомаркеры в виде особых органических молекул, к образованию которых не могут быть причастны известные нам представители обычной флоры и фауны.

Еще более интригующим, но и более спорным является предположение, что альтернативные формы жизни не исчезли и до сих пор находятся в окружающей среде, образуя «теневую биосферу». На первый взгляд идея кажется абсурдной: если они находятся прямо у нас под носом (а может быть, и в носу), то почему их до сих пор не обнаружили? Большинство земных живых существ — это микроорганизмы; сказать о них что-либо конкретное, просто рассматривая их в микроскоп, невозможно. Для того чтобы выяснить, какое место на филогенетическом древе («древе жизни») они занимают, нужно определить нуклеотидную последовательность их генома, а сегодня такую процедуру тестирования прошла лишь малая часть известных микробов.

Все детально изученные организмы наверняка имеют общее происхождение. У них сходный метаболизм, почти одинаковый генетический код — поэтому и можно определить их место на филогенетическом древе. Но все методы, которые используют биологи для идентификации новых организмов, созданы с прицелом на привычные формы жизни. Если «теневики» отличаются от них, то исследователи их просто не заметят.

Живущие в изоляции

Где же искать альтернативные организмы на современной Земле? Некоторые исследователи полагают, что их местообитаниями могут служить экологически изолированные ниши, недоступные для обычных форм жизни. Недавно было сделано удивительное открытие: даже хорошо знакомые организмы способны выживать в совершенно невыносимых условиях. Обнаружены бактерии, обитающие в таких экзотических местах, как жерла вулканов или ледяные пустыни Антарктиды. Есть «экстремалы», не погибающие в насыщенных солевых растворах, выработанных шахтных породах, которые содержат тяжелые металлы, в воде, использующейся в системе охлаждения атомных реакторов.

Жизнь — в том виде, какой мы ее знаем, — невозможна без воды в жидком состоянии. В пустыне Атакама на севере Чили есть настолько сухое место, что там отсутствуют какие-либо признаки жизни. Далее, несмотря на то что некоторые микроорганизмы выживают в кипящей воде (100°С при обычном атмосферном давлении), жаростойких существ, способных вынести 130°С, не обнаружено. Однако это не означает, что нет других форм жизни, которые выдержат еще более жесткие условия.

Возможно, ученым удастся напасть на след альтернативных форм жизни, обнаружив такие признаки биологической активности, как круговорот углерода между почвой и воздухом в экологически изолированных регионах, например в замкнутых экосистемах, расположенных в глубинах земной коры, в пустынях Антарктики, в солевых копях, в местностях, загрязненных тяжелыми металлами и другими несовместимыми с жизнью веществами. Можно создать экстремальные условия в лаборатории, изменяя температуру и влажность до полного вымирания известных живых форм, и посмотреть, остаются ли при этом какие-то признаки биологической активности. Если да, то, возможно, это и есть следы альтернативной жизни. Именно таким способом была обнаружена устойчивая к радиации бактерия Deinococcus radiodurans, для которой летальная доза гамма-излучения в 1 тыс. раз превышает таковую для человека. Оказалось, что D. radiodurans и все другие «радиофилы» генетически родственны известным формам жизни и на роль «пришельцев» не подходят. Однако данный факт не означает, что аналогичные эксперименты непригодны для поисков альтернативных форм жизни.

Обнаружено несколько экосистем, по-видимому, полностью изолированных от остальной биосферы. Сообщества микроорганизмов, расположенные глубоко под землей, живут без света, кислорода и органических веществ, вырабатываемых другими организмами. Их существование поддерживается благодаря способности некоторых членов сообщества использовать для роста и воспроизведения диоксид углерода и водород, высвобождаемый в ходе химических реакций или радиационных процессов. Установлено, что все члены этих экосистем генетически тесно связаны с микроорганизмами, обитающими в поверхностных слоях почвы. Однако подобного рода поиски только начинаются, и, возможно, в земных глубинах исследователей ждет немало сюрпризов. В рамках Программы глубокого бурения дна океанов уже добыты образцы грунта с глубины до 1 км. Одна из целей программы — найти признаки жизни в океанической земной коре. В образцах грунта, взятых в материковой коре на еще больших глубинах, обнаружены следы биологической активности. Следует отметить, что систематических исследований такого рода пока не проводилось, и делать какие-либо выводы рано.

Экологически интегрированные «чужие»

Рассмотрим другой вариант. Альтернативные формы жизни можно попытаться найти в самых обычных экосистемах, предположив, что неопознанные «чужие» живут среди нас. Однако если они представлены только микроформами, их будет крайне трудно отличить от представителей обычной микрофлоры, ориентируясь исключительно на внешние признаки. Морфология микроорганизмов не отличается большим разнообразием — многие из них имеют сферическую форму или форму палочек. Но у «чужих» может быть совсем другая биохимия, что может послужить ориентиром в их поисках.

Один из отличительных признаков известных нам форм жизни — способность основных составляющих их молекул поворачивать плоскость поляризации света в одном из возможных направлений (влево или вправо). Несмотря на то, что in vitro молекулы могут находиться в обеих зеркальных конформациях (левовращающей и правовращающей), у известных нам живых организмов они встречаются только в одной. Так, аминокислоты (строительные блоки белков) — левовращающие, а сахара — правовращающие. Правую двойную спираль образует и молекула ДНК. Однако законы химии действуют одинаково как в «левом», так и в «правом» мире, и если предположить, что жизнь может случайно возникнуть еще раз, то ее строительные блоки будут иметь противоположную симметрию с вероятностью 50%. «Теневое сообщество» может подчиняться тем же биологическим законам, что и обычное, но состоять из зеркально симметричных молекул. Его члены не будут напрямую конкурировать с известными нам формами жизни или обмениваться с ними генами.

Идентифицировать зеркально симметричные формы жизни не составляет труда. Продукты их жизнедеятельности будут такими же с точки зрения химии, но при этом будут иметь противоположную симметрию, и расти только в среде с зеркально симметричными питательными веществами. Ричард Хувер (Richard Hoover) и Елена Пикута (Elena Picuta) из Центра космических полетов Маршалла (NASA) провели эксперимент, в котором поместили разнообразных недавно открытых «экстремалов» в среду с зеркально симметричными питательными веществами и проследили, появятся ли признаки биологической активности. Исследователи обнаружили один микроорганизм, способный расти в экзотической среде: Anaerovirgula multivorans, выделенный из донных осадков щелочного озера в Калифорнии. К удивлению ученых, он оказался вовсе не микробом с зеркально симметричным внутренним устройством, а микроорганизмом, обладающим удивительной способностью химически изменять аминокислоты и сахара, переводя их в «надлежащую» форму, а затем утилизирующим ее.

В мире «теневой жизни» используется другой набор аминокислот или нуклеотидов (строительных блоков ДНК). Все известные нам живые организмы синтезируют свою ДНК из одинаковых нуклеотидов — А, Т, Г и Ц (аденина, тимина, гуанина и цитозина), а белки (за редким исключением) — из 20 одинаковых аминокислот. Генетический код во всем живом мире универсален: определенные тройки нуклеотидов (триплеты) кодируют столь же определенные аминокислоты. Последовательность кодонов в генах, составляющих ДНК, задает последовательность аминокислот в белках. Но биохимики могут синтезировать множество аминокислот, не присутствующих в белковых молекулах обычных организмов, в лаборатории. В метеорите Мерчисона, упавшем на территорию Австралии в 1969 г., было обнаружено множество всем известных аминокислот, но также и несколько необычных, например изовалин и псевдолейцин. (Ученые не знают, как они попали в метеорит, однако уверены, что аминокислоты имеют небиологическое происхождение). Некоторые из них могли бы служить строительными блоками для альтернативных форм жизни. Для того чтобы выследить таких «чужих», необходимо идентифицировать аминокислоту, которую не использует ни один из известных организмов и которая не служит побочным продуктом их метаболизма или разложения, и найти свидетельства ее присутствия в окружающей среде.

Драгоценные крупицы информации можно собрать на «плодородной почве», где произрастают искусственные (синтетические) формы жизни. В настоящее время биохимики активно занимаются созданием совершенно новых организмов, включая в белки необычные аминокислоты. Стив Беннер (Steve Benner) из Фонда прикладной молекулярной эволюции в Гейнсвилле (штат Флорида) считает весьма перспективным целый класс молекул, известных под названием альфаметил-аминокислоты. Однако ни у одного изученного на сегодняшний день организма они не обнаружены. Как только будет выявлен новый микроорганизм, необходимо будет тут же проанализировать его белковый состав, используя, например, масс-спектрометрию, а затем выяснить, из каких аминокислот состоят данные белки. Любое серьезное отклонение свойств новичка от стандарта будет поводом для того, чтобы заподозрить в нем «чужого».

Даже если такая стратегия будет успешной, ученым еще предстоит выяснить, действительно ли они обнаружили альтернативную форму жизни, имеющую совершенно особую исходную точку, или это просто очередной неизвестный ранее представитель обычной микрофлоры, как это было с архебактериями, идентифицированными только в конце 1970-х гг. Другими словами, необходимо убедиться, что кандидат в «чужаки» — это вовсе не упущенная ветвь в древе жизни, давно отошедшая от основного ствола. Ранние формы жизни могли радикально отличаться от тех, которые появились позже. Например, есть свидетельства, что нынешний триплетный код стал результатом оптимизации эффективности кодирования под давлением естественного отбора. Это предполагает наличие рудиментарного предшественника, например дублетного кода, обеспечивающего образование меньшего числа аминокислот. Можно предположить, что некоторые примитивные организмы до сих пор используют такую систему кодирования. Они не являются чужаками в прямом смысле слова, это просто живые ископаемые. Их обнаружение также представляет большой научный интерес.

Вероятность того, что не известная ранее ветвь на «нашем» древе жизни будет ошибочно принята за отдельно стоящее «чужое» древо, уменьшится, если предположить, что биохимия альтернативных форм жизни радикально отличается от привычных нам. Астробиологи не исключают, что экзотические организмы могут использовать вместо воды другие растворители, например этан и метан. Правда, на Земле трудно найти места, где такие вещества находились бы в жидком состоянии — для этого нужны очень низкие температуры, например такие, как на поверхности Титана, самого большого спутника Сатурна. Еще одно соображение касается спектра основных химических элементов, из которых состоят органические молекулы: это углерод, водород, кислород, азот и фосфор. Может ли возникнуть жизнь, если хотя бы один из пяти элементов заменить каким-либо другим?

Фосфор — самый «проблемный» для органического мира элемент. Он относительно редок, и в условиях, характерных для раннего периода эволюции Земли, вряд ли присутствовал в достаточном количестве в легкодоступной форме — растворенном виде. Фелиса Вольф-Симон (Felisa Wolf-Simon) из Гарвардского университета предполагает, что роль фосфора в органическом мире вполне успешно может играть мышьяк; более того, в условиях первобытной Земли он даже был бы более предпочтителен. По своим возможностям формировать структурные элементы живых систем и образовывать богатые энергией соединения мышьяк не уступает фосфору. Кроме того, он мог бы участвовать в регуляции метаболизма. Выполнять данную функцию у ныне существующих живых систем он не может как раз потому, что слишком похож на фосфор. Для нас мышьяк — это яд; точно так же фосфор был бы ядом для организмов, использующих мышьяк в качестве одного из основных элементов. Возможно, организмы, предпочитающие мышьяк, до сих пор обитают в каких-нибудь экзотических нишах, например в океанских впадинах или горячих источниках.

Еще один важный фактор — размер. Все известные организмы синтезируют белки из аминокислот, используя крупные клеточные «сборочные машины» — рибосомы. Такая структура может поместиться в клетке, только если размер последней превышает несколько сотен нанометров (миллиардной доли метра). Вирусные частицы гораздо меньше — примерно 20 нм. Но микроорганизмы несамостоятельны, для воспроизведения они используют структуры инфицированной клетки и поэтому не могут считаться альтернативной формой жизни. Однако, по мнению ряда ученых, биосфера буквально кишит клетками, слишком мелкими для того, чтобы в них могли поместиться рибосомы. В 1990 г. Роберт Фолк (Robert Folk) из Университета штата Техас в г. Остин обратил внимание на крошечные сфероидальные и эллипсоидальные образования в осадочных породах горячих источников в Витербо (Италия). Фолк предположил, что они представляют собой окаменевшие «нанобактерии», кальцифицированные останки организмов размером 30 нм. Позже Филиппа Юинз (Philippa Uwins) из Квинслендского университета обнаружила аналогичные структуры в образцах горных пород, взятых со дна глубокой океанской впадины у берегов Западной Австралии. Если находки действительно имеют биологическое происхождение, то их можно было бы считать свидетельством существования альтернативных живых систем, которые для сборки белков не нуждались в рибосомах и, следовательно, могли иметь сколь угодно малый размер.

Альтернативные микроорганизмы могут обитать и в нашем теле.

Но, наверное, самым экзотическим местом обитания альтернативных форм жизни мог бы служить наш собственный организм. В 1988 г. Олави Кайандер (Olavi Kajander) и его коллеги из Университета Куопио в Финляндии, рассматривая клетки млекопитающих под электронным микроскопом, увидели во многих из них крошечные частицы размером до 50 нм — примерно в 10 раз меньше размеров самых маленьких бактерий. Спустя 10 лет Кайандер высказал гипотезу, что эти частицы — живые микроорганизмы, которые утилизируют мочевину и способствуют образованию камней в почках, абсорбируя кальций и другие минеральные вещества. Нельзя исключить, что, по крайней мере, некоторые из этих лилипутов-экстремалов используют совершенно другие метаболические пути и, может быть, являются как раз теми неуловимыми альтернативными формами жизни, которые так давно ищут биологи.

Что же такое жизнь?

Предположим, что, в конце концов, микроорганизм с необычными биохимическими свойствами найден. Прежде чем зачислять его в отряд «чужих», нужно выяснить, насколько радикально он отличается от обычных форм жизни. Однако если мы не знаем, что такое жизнь, сформулировать четкие критерии различий не представляется возможным. Так, некоторые астробиологи допускают, что живые формы могли использовать вместо углерода кремний. Поскольку углерод играет ключевую роль в биохимии современных организмов, трудно представить, что «углеродные» и «кремниевые» формы жизни могли произойти от одного общего предка. С другой стороны, организм, использующий традиционный набор нуклеотидов и аминокислот, но другой генетический код, нельзя однозначно считать пришельцем из другого мира. Различия в генетическом коде вполне могли возникнуть в ходе эволюции.

Существует и проблема противоположного свойства: несходные организмы, попадающие в одинаковые условия, могут постепенно конвергировать, изменяясь так, чтобы оптимально соответствовать окружающей среде. Если конвергенция зайдет достаточно далеко, то их независимое происхождение полностью маскируется. Например, известно, что частота использования аминокислот, кодируемых одним и тем же нуклеотидным триплетом, у разных организмов неодинакова, и данное различие выработалось под давлением естественного отбора. Альтернативные формы жизни, изначально использовавшие какой-то определенный набор аминокислот, со временем могли эволюционировать по этому признаку в сторону сближения с привычными нам формами и утратить свою уникальность.

Проблема идентификации других форм усугубляется еще и тем, что существуют две теории биогенеза. Согласно одной из них, процесс зарождения жизни носил почти одномоментный характер, это было что-то вроде фазового перехода, хорошо известного физикам. Возможно, все произошло в то время, когда система достигла некоего уровня сложности с химической точки зрения. «Система» — это не обязательно какая-то отдельная клетка. По мнению многих биологов, примитивная жизнь возникла на основе некоего клеточного сообщества, члены которого обменивались веществами и информацией; автономия на клеточном и организменном уровнях появилась позже. Согласно второй теории биогенеза, переход от химии к биологии был долгим и неясно очерченным, а провести четкую демаркационную линию между этими мирами нельзя.

Если живой организм все-таки рассматривается как система, обладающая определенными свойствами (такими, как способность хранить и обрабатывать информацию), которые отделяют живое от неживого, тогда имеет смысл говорить об одном или более событиях, предопределяющих появление жизни. Но если жизнь представляет собой сложно организованную, не поддающуюся четкому определению систему, то ее корни могут бесследно раствориться в столь же сложном мире химии. И в таком случае говорить о независимом происхождении каких-то форм жизни не представляется возможным — если только они не возникли, например, на планетах разных звездных систем и никогда не контактировали друг с другом.

На сегодняшний день изучена лишь малая часть многообразной микрофлоры Земли. С каждым новым открытием наши представления о том, что возможно в биологическом мире, а что нет, расширяются. Чем более экзотические места на нашей планете станут предметом нашего изучения, тем скорее мы обнаружим новые, неизвестные формы жизни. Если в ходе исследований будут найдены свидетельства существования биогенеза иной природы, значит, теория космической сущности жизни имеет право на существование и, следовательно, есть надежда, что мы не одни во Вселенной.

Перевод: Н. Н Шафрановская

Формы жизни, возможные с научной точки зрения

Этот вопрос привлекал внимание человечества задолго до летописной истории. Какая жизнь существует вне этого маленького шара, который мы называем Землей? Независимо от того, говорим ли мы о богах Олимпа или Клингонах из «Звездного пути», это тема периодически всплывает на протяжении всей истории человечества.

Поскольку, благодаря науке, наши знания о Вселенной каждый год расширяются, мы ждем новостей об обнаружении внеземной жизни. Но что, если мы ищем в неправильном месте?

Наука предсказывает возможность существования множества неожиданных форм жизни. Хотя это невозможно на Земле, они вполне могут существовать в другом месте Вселенной. Итак, без дальнейших церемоний, вот Топ-10 форм жизни, возможных с научной точки зрения.

10. Жизнь на основе кремния

Фото: Elizabeth Ruck

Кремний — это молекула, структура и химические свойства которой удивительно похожи на свойства углерода—элемента, на базе которого строится большая часть жизни на Земле. Важной частью жизни, как мы знаем, является способность углерода образовывать сложные цепочки атомов и молекул, достаточно длинные, чтобы включать биологическое программирование, такое как ДНК. Кремний, который широко используется в компьютерных чипах, является самым близким элементом, который когда-либо использовало человечество для создания систем интеллекта. При правильных обстоятельствах кремний обладает потенциалом сформировать свою собственную версию ДНК.

Кроме того, на Земле есть примеры организмов, где кремний используется в биологических структурах, в частности, речь идет о водорослях, известных как диатомы. Каждый год в океанах они используют более, чем шесть миллиардов метрических тонн кремния, а также производят почти 20 процентов кислорода на нашей планете. Таким образом, вполне вероятно, что на других планетах кремний может существовать как ранняя форма жизни, способствуя обогащению их атмосферы кислородом и подготавливая к появлению более продвинутой жизни.

9. Жизнь на основе мышьяка

Хотя кажется нелогичным, что один из самых известных на Земле ядов может стать основой для формирования жизни, наука предполагает, что мышьяк вполне может быть включен в сложные биомолекулы. Аргумент в пользу возможности существования мышьяка в жизненных формах связан с тем, что по химическому составу он схож с фосфором, основной частью ДНК на Земле. Некоторые исследования предлагают, что мышьяк мог быть частью ранней ДНК на Земле, занимая теперешнее место фосфора.

На ранней стадии жизни, до того, как микробная активность помогла выщелачивать фосфор из горных пород в океане, мышьяк был гораздо более доступен организмам, живущим вблизи гидротермальных источников глубоко в воде. Хотя данные свидетельствуют о том, что фосфор является более эффективным химическим веществом для развитой жизни, чем мышьяк, ядовитый элемент, вероятно, будет достаточно хорош для ранних, простых форм жизни. Существа, состоящие из этого вещества, могут скрываться в глубинах чужих нам океанов.

8. Жизнь на базе аммиака

Вода необходима для всех земных форм жизни. В наших телах жидкость – это раствор, который необходим почти для всех химических реакций, в результате которых производится энергия и поддерживаются функции организма. Это верно как в отношении людей, так и в отношении малюсеньких микробов. Но что, если существует альтернатива воде? Современная наука предполагает, что так оно и есть. Для того чтобы жизнь существовала в веществе, отличном от воды, оно должно оставаться жидким в большом диапазоне температур, либо существовать на планете, где в течение года температура меняется незначительно. Вода остается жидкой в диапазоне температур от 0 градусов по Цельсию до 100 градусов по Цельсию.

Аммиак находится в жидком состоянии при температуре от -77,7 градусов по Цельсию до -33,3 градусов по Цельсию. Хотя можно подумать, что такая температура слишком низкая для поддержания жизни, вполне вероятно, что необходимые реакции и процессы могут протекать, но боле медленно. Организмы, использующие аммиак вместо воды, вероятно, жили бы дольше, но метаболизм и эволюция у них проходили бы медленнее, чем у организмов, зависящих от воды.

7. Жизнь на основе метана

Есть некоторые среды, где метан гораздо более распространен, чем вода. Ярким примером является спутник Сатурна Титан. Согласно компьютерной модели, жизнь, основанная на метане, могла бы существовать в чрезвычайно холодных районах, а также в регионах, полностью лишенных кислорода. Модель показала, что можно построить клеточную стенку, которая будет функционировать в жидком метане при температуре -180 градусов Цельсия.

Наряду с тем, что клеточные мембраны могут быть созданы молекулами азота, углерода и водорода, которые, как известно, существуют в океанах Титана, эта способность означает, что в замороженных глубинах океанов метана могут существовать простые организмы. Как и в случае с организмами на основе аммиака, жизнь в метановых океанах по своей природе протекала бы гораздо медленнее, чем на Земле. Медленный метаболизм и эволюция были бы обусловлены низкими температурами, необходимыми, чтобы океан оставался жидким.

6. Жизнь на основе углерода

Фото: Smithsonian Magazine

Углеродная форма жизни — это единственная форма, о которой мы, сами будучи углеродной формой жизни, что-либо знаем. Мы уверены, что сотни планет существуют в потенциально обитаемых зонах их звезд. Эти планеты могли бы поддерживать жизнь такой, какой мы ее знаем, на них есть кислород, жидкая вода и даже химические вещества и реакции, необходимые для того, чтобы жизнь зародилась. Кроме того, жизнь на основе углерода является единственной существующей, в чем мы уверены, формой жизни, свидетельством чему служит наша собственная планета.

Это не означает, что на других планетах жизнь на основе углерода будет выглядеть точно так же, как на Земле. В ходе эволюции, внеземная жизнь на основе углерода может принять совершенно другую форму, адаптируясь к своей окружающей среде. Достаточно посмотреть на огромное количество форм жизни, которые существуют на Земле. Они обитают повсюду-от ледяных океанов до устьев действующих вулканов и линий разломов. Существование организмов на Земле в таких экстремальных условиях является доказательством того, что вполне возможно существование такого рода жизни на большом числе других планет, в том числе на тех, которые мы считаем непригодными для жизни человека.

5. Гибридная жизнь

Если, теоретически, живые существа могли развиться, используя для этого совсем иную, чем на Земле основу, почему они не могли объединить несколько методов? Например, жизнь может основываться главным образом на кремнии, содержать элементы углерода или мышьяка и использовать аммиак в качестве раствора. Как упоминалось ранее, некоторые формы жизни на Земле включают в свои клетки кремниевые структуры. Так почему бы не сделать еще один шаг? Если организм эволюционировал на планете, где много элементов, которые могут стать основой для жизни, почему бы не использовать несколько?

Кремний и углерод могут объединиться друг с другом так же, как кремний и кислород, углерод и кислород, кремний и фтор. Таким образом, эти молекулы могут вступать в реакцию и формировать сложные цепи, которые будут хранить и передавать информацию способом, аналогичным ДНК. Можно также предположить наличие биосферы с несколькими подгруппами существ, одна из которых использовала бы в качестве основы углерод, а другая другой элемент, такой как кремний. В общем биосфера может содержать сразу две группы жизни с разными базовыми элементами.

4. Жизнь на основе плазмы

Фото: Science Daily

Это действительно из разряда научной фантастики. С помощью моделирования условий, возможных в космосе, исследование 2007 года показало, что плазма и пыль могут функционировать таким образом, что их можно квалифицировать как жизнь. Они могут даже сформировать микроскопическую двойную спираль из твердых частиц путем поляризации плазмы и пыли. Звучит знакомо?

Еще более интересное исследование показало, что эти спирали могут претерпевать такие изменения, как те, которые связаны с органическими молекулами, в частности ДНК. Они могут делиться, дублироваться и даже эволюционировать по мере того, как менее стабильные нити распадаются, а более стабильные остаются. Такие формы жизни могут существовать в виде леденящих кровь сущностей, созданных из неорганических элементов в межзвездной пустоте внутри массивных пылевых облаков, в плазме или пылевых кольцах, окружающих звезды. Благодаря продолжающейся эволюции, вполне возможно, что такие облака в один прекрасный день обретут разум.

3. Небесная жизнь

Фото: sci-news.com

Хотя в настоящее время наука не предполагает, что звезды или галактики могут самостоятельно формировать жизнь, она говорит о возможности того, что органические соединения могут образовываться вне родной планеты с помощью близлежащих звезд и звездных структур. С помощью Атакамской большой [антенной] решётки миллиметрового диапазона — комплекса радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама, органические соединения удалось обнаружить в Большом Магеллановом Облаке, галактике – спутнике Млечного Пути. В двух туманностях в Большом Магеллановом Облаке были обнаружены сложные органические молекулы, важные для органической жизни, такие как метанол, диметиловый эфир и метилформиат.

Это говорит о том, что, при необходимом количестве времени и правильных обстоятельствах, эти соединения могут в конечном итоге сформироваться в самовоспроизводящиеся молекулы, которые станут основой жизни в подобных туманностях. Позже они могли бы создать более сложные биологические структуры. Поскольку такие существа эволюционировали бы без влияния гравитации, такой какую мы ощущаем на Земле, мы понятия не имеем, как они могли бы выглядеть.

2. Панспермия

Одна популярная теория утверждает, что жизнь во Вселенной распространяется путем удара космического тела по ранее ненаселенным планетам. Эта теория утверждает, что жизнь может быть занесена с помощью пыли, мусора, астероида и кометы, на которых находятся микроорганизмы с других планет. Чтобы такой сценарий был возможен, чужеродные организмы должны в течение длительного времени выдерживать влияние разных сил, а также очень низкие или очень высокие температуры. Это связано с воздействием внутренних условий планеты, жарой от трения при прохождении атмосферы планеты и длительным временем, когда организмы летят через пространство—потенциально тысячи или миллионы лет.

Подобные организмы уже существуют на Земле. Экстремофилы могут выдерживать экстремальную жару или холод, УФ лучи и влияние разных физических сил. Хотя они входят в число наиболее известных основных форм жизни, они обладают беспрецедентной способностью выживать в условиях, в которых большинство других организмов погибли бы. Таким образом, вполне вероятно, что жизнь могла распространиться по всей Вселенной благодаря астероидам и экстремофилам, которые попали на эти астероиды.

Даже если бы жизнь началась с экстремофилов, занесенных небесным телом, упрощенная природа этих организмов делает маловероятным, чтобы они эволюционировали во что-то похожее на сложных существ с их родной планеты. Это невозможно из-за разных особенностей, которые необходимы для выживания на новой планете и на планете, откуда они родом.

1.Другой жизни не существует

К сожалению, вполне возможно, что Земля единственная планета во Вселенной, на которой есть жизнь. Из-за необъятности пространства и ограничений, которые скорость света накладывает на межгалактические путешествия, мы можем никогда не обнаружить другую жизнь или даже определить, существует ли она вообще. В наблюдаемой Вселенной мы не нашли никаких конкретных доказательств того, что жизнь существует или когда-либо существовала на других планетах. Вселенной всего около 13,8 миллиардов лет. Хотя этот срок может показаться значительным, мы не знаем, до какого возраста доживет Вселенная. Возможно, мы являемся первой планетой, на которой развилась, и многие другие планеты в будущем последуют за нами.

По нашим оценкам, тепловая смерть Вселенной (состояние, в котором больше нет свободной тепловой энергии) произойдет где-то между 1 и 100 триллионами лет. В худшем случае Вселенная прожила всего 1,38 процента отпущенного ей срока, в лучшем — около 0,01 процента. Это очень долгая жизнь. Тем не менее, мы не можем не задаться вопросом, получим ли мы когда-нибудь ответ на посылаемые нами сигналы, или они так и будут теряться в недрах необъятного космоса.

Когда появились первые формы жизни на земле. Зарождение жизни

Жизнь — величайшее чудо, которое только существует на нашей планете. Проблемы ее изучения в настоящее время занимают не только биологов, но также физиков, математиков, философов и прочих ученых. Конечно же, наиболее сложная загадка — само зарождение жизни на Земле.

До сих пор исследователи спорят о том, как же это произошло. Как ни странно, но немалый вклад в изучение данного феномена внесла философия: эта наука позволяет делать правильные выводы, обобщая огромные объемы информации. Какими версиями сегодня руководствуются ученые во всем мире? Вот какие в настоящее время существуют теории зарождения жизни на Земле:

Концепция самопроизвольного зарождения.
Креационизм, или теория божественного сотворения.
Принцип стационарного состояния.
Панспермия, сторонники которой утверждают о естественной «продуктивности» любой планеты, где существуют подходящие условия. В частности, эту идею в свое время развивал небезызвестный академик Вернадский.
Биохимическая эволюция по А. И. Опарину.

Рассмотрим все эти теории зарождения жизни на Земле несколько более подробно.

Материализм и идеализм

Еще в Средние Века и ранее, в арабском мире, некоторые ученые, пусть даже с риском для собственной жизни, предполагали, что мир мог быть создан в результате каких-то природных процессов, без участия божественной сущности. Это были первые материалисты. Соответственно, все прочие точки зрения, которые предусматривали Божественное вмешательство в создание всего сущего, относились к идеалистическим. Соответственно, и зарождение жизни на Земле вполне возможно рассматривать с этих двух позиций.

Креационисты утверждают, что жизнь могла быть создана только Богом, в то время как материалисты продвигают теорию появления первых органических соединений и жизни из неорганических веществ. Их версия базируется на сложности или невозможности понимания тех процессов, результатом которых стала жизнь в современном ее виде. Интересно, но современная Церковь эту гипотезу поддерживает только частично. С точки зрения наиболее дружественных к ученым деятелей, основной Замысел Творца понять и правда невозможно, зато мы можем определить явления и процессы, благодаря которым возникла жизнь. Впрочем, от истинно научного подхода это все равно очень далеко.

В настоящее время превалирует точка зрения материалистов. Впрочем, они далеко не всегда выдвигали современные теории происхождения жизни. Так, изначально была популярна гипотеза о том, что зарождение и эволюция жизни на Земле произошли спонтанно, причем сторонники этого феномена встречались еще в начале 19-го века.

Сторонники данной концепции утверждали, что существуют некие законы естественной природы, которые обуславливают возможность произвольного перехода неорганических соединений в органические с последующим произвольным же формированием жизни. Сюда же относится и теория о создании «гомункула», искусственного человека. Вообще самопроизвольное зарождение жизни на Земле до сих пор рассматривается кое-какими «специалистами» всерьез… Хорошо хоть, что говорят они о бактериях и вирусах.

Конечно, впоследствии была доказана ошибочность такого подхода, но он сыграл важную роль, дав огромный объем ценного эмпирического материала. Заметим, что окончательный отказ от версии самостоятельного зарождения жизни произошел только в середине XIX века. В принципе, невозможность такого процесса была доказана еще Луи Пастером. За это ученый даже получил немалую премию от Французской Академии наук. Вскоре на передний план выдвигаются основные теории зарождения жизни на Земле, которые мы опишем ниже.

Теория академика Опарина

Современные представления о зарождении жизни на Земле базируются на теории, которая была выдвинута отечественным исследователем, академиком Опариным, еще в 1924 году. Он опроверг принцип Реди, который говорил о возможности только лишь биогенного синтеза органических веществ, указав, что эта концепция справедлива только для современного положения дел. Ученый указал на то, что в самом начале своего существования наша планета представляла собой гигантский каменистый шар, на котором в принципе не было органики.

Гипотеза Опарина состояла в том, что зарождение жизни на планете Земля — продолжительный биохимический процесс, сырьем для которого служат обычные соединения, которые могут встречаться на любой планете. Академик предположил, что переход этих веществ в более сложные оказался возможен под воздействием экстремально сильных физических и химических факторов. Опарин впервые выдвинул гипотезу о непрерывном превращении и взаимодействии органических и неорганических соединений. Он назвал его «биохимической эволюцией». Ниже приведены основные этапы зарождения жизни на Земле по Опарину.

Этап химической эволюции

Около четырех миллиардов лет тому назад, когда наша планета представляла собой огромный и безжизненный камень в глубинах космоса, на ее поверхности уже шел процесс небиологического синтеза углеродистых соединений. В этот период вулканы выбрасывали титаническое количество лавы и раскаленных газов. Остывая в первичной атмосфере, газы превращались в облака, из которых беспрестанно шли ливневые дожди. Все эти процессы протекали на протяжении миллионов лет. Но, позвольте, когда же началось зарождение жизни на Земле?

В то же самое время ливни дали начало огромным первичным океанам, воды которых были чрезвычайно насыщены солями. Туда же попадали первые органические соединения, образование которых шло в атмосфере под действием сильнейших электрических разрядов и УФ-облучения. Постепенно их концентрация увеличивалась, пока моря не превратились в этакий «бульон», насыщенный пептидами. А вот что произошло дальше и как из этого «супа» возникли первые клетки?

Образование белковых соединений, жиров и углеводов

И только на втором этапе в «бульоне» появляются истинные белки и прочие соединения, из которых построена жизнь. Условия на Земле смягчались, появлялись углеводы, белки и жиры, первые биополимеры, нуклеотиды. Так шло образование коацерватных капель, которые были прообразом настоящих клеток. Грубо говоря, так назывались капли из белков, жиров, углеводов (как в супе). Эти образования могли впитывать, поглощать те вещества, которые были растворены в водах первичных океанов. В то же время шла своеобразная эволюция, итогом которой стали капли, обладающие повышенной устойчивостью и стабильностью к воздействиям внешней среды.

Появление первых клеток

Собственно, на третьем этапе это аморфное образование превращалось в нечто более «осмысленное». То есть в живую клетку, способную к процессу самовоспроизводства. Естественный отбор капель, о котором мы уже говорили выше, становился все более жестким. Первые «продвинутые» коацерваты уже имели пусть примитивный, но метаболизм. Ученые предполагают, что капля, достигнув определенного размера, распадалась на более мелкие образования, которые обладали всеми чертами материнской «клетки».

Постепенно вокруг ядра коацервата возникал слой липидов, давший начало полноценной клеточной мембране. Так образовались первичные клетки, археклетки. Именно этот момент с полным на то правом можно рассматривать как зарождение жизни на Земле.

Реален ли небиологический синтез органики?

Что касается гипотезы зарождения жизни на Земле от Опарина… У многих сразу возникает вопрос: «Насколько вообще реально образование в природных условиях органики из неорганики?» Такие мысли посещали многих исследователей!

В 1953 году американский ученый Миллер смоделировал первичную атмосферу Земли, с ее невероятными температурами и электрическими разрядами. В эту среду были помещены простые неорганические соединения. В результате там образовалась уксусная и муравьиная кислоты, прочие органические соединения. Вот так происходило зарождение жизни на Земле. Кратко этот процесс может охарактеризовать философский закон «Перехода количества в качество». Проще говоря, при накоплении определенного количества белков и прочих веществ в первичном океане эти соединения приобретают другие свойства и способность к самоорганизации.

Сильные и слабые стороны теории Опарина

У рассмотренной нами концепции есть не только сильные, но и слабые моменты. Сильной стороной теории является ее логика и экспериментальное подтверждение абиотического синтеза органических соединений. В принципе, так могло произойти зарождение и развитие жизни на Земле. Огромной же слабостью является тот факт, что пока никто не может объяснить, как же коацерваты смогли переродиться в сложную биологическую структуру. Даже сторонники теории признают, что переход от белково-жировой капли к полноценной клетке весьма сомнителен. Вероятно, мы что-то упускаем, не принимая во внимание неизвестные нам факторы. В настоящее время все ученые признают, что имел место какой-то резкий скачок, в результате которого стала возможной самоорганизация вещества. Как вообще такое могло произойти? Пока неясно… Какие еще существуют основные теории зарождения жизни на Земле?

Теория панспермии и стационарного состояния

Как мы уже говорили, в свое время эту версию горячо поддерживал и «продвигал» знаменитый академик Вернадский. В общем-то, теорию панспермии нельзя обсуждать в отрыве от концепции стационарного состояния, так как они рассматривают принцип зарождения жизни с одной и той же точки зрения. Следует знать, что впервые данную концепцию предложил еще немец Рихтер в конце 19 века. В 1907 году его поддержал шведский исследователь Аррениус.

Ученые, которые придерживаются этой концепции, считают, что во Вселенной жизнь попросту существовала и будет существовать всегда. С планеты на планету она переносится при помощи комет и метеоритов, которые играют роль своеобразных «семян». Недостаток такой теории в том, что сама Вселенная, как предполагают, образовалась примерно 15-25 миллиардов лет тому назад. На «Вечность» это никак не похоже. Учитывая же то, что потенциально пригодных для образования жизни планет во много крат меньше обычных каменистых планетоидов, вполне закономерным можно считать возникновение вопроса: «Когда и где образовалась жизнь и как она с такой скоростью распространилась по Вселенной, учитывая нереальные расстояния?»

Следует помнить, что возраст нашей планеты — не более 5 миллиардов лет. Кометы и астероиды летят намного медленнее скорости света, так что им могло бы просто не хватить времени для занесения «семян» жизни на Землю. Сторонники панспермии предполагают, что некие семена (споры микроорганизмов, к примеру) переносятся «на световых лучах» с соответствующей скоростью… Вот только десятилетия работы космических аппаратов позволили доказать, что в космосе довольно-таки мало свободных частиц. Слишком уж мала вероятность такого способа распространения живых организмов.

Некоторые исследователи сегодня предполагают, что на любой планете, которая подходит для жизни, в конце концов могут образоваться белковые тела, но механизм этого процесса нам неизвестен. Другие ученые говорят, что во Вселенной, быть может, существуют какие-то «колыбели», планеты, на которых может образовываться жизнь. Звучит, конечно, как какая-то научная фантастика… Впрочем, как знать. В последние годы у нас и за рубежом постепенно стала оформляться теория, положения которой гласят об изначально закодированной в атомах веществ информации…

Якобы эти данные и дают тот самый толчок, который приводит к превращению простейших коацерватов в археклетки. Если рассуждать логически, то это — та же теория самопроизвольного зарождения жизни на Земле! Вообще, концепцию панспермии сложно считать завершенным научным тезисом. Ее сторонники только лишь могут сказать, что на Землю жизнь была занесена с других планет. Но как она образовалась там? На это ответа нет.

«Подарок» с Марса?

Сегодня доподлинно известно, что на Красной планете действительно была вода и были все условия, благоприятствующие развитию белковой жизни. Данные, которые это подтверждают, были получены благодаря работе на поверхности сразу двух спускаемых аппаратов: Spirit и Curiosity. Но до сих пор ученые с жаром спорят: а была ли там жизнь? Дело в том, что информация, полученная с тех же марсоходов, говорит о кратковременном (в геологическом аспекте) существовании воды на этой планете. Насколько высока вероятность того, что там в принципе успели развиться полноценные белковые организмы? Опять-таки, ответа на этот вопрос нет. Опять-таки, даже если жизнь попала на нашу планету с Марса, это никак не объясняет процесс ее развития там (о чем мы уже писали).

Итак, мы рассмотрели основные концепции зарождения жизни на Земле. Какие из них абсолютно верные, неизвестно. Проблема еще и в том, что пока нет ни одного экспериментально подтвержденного теста, который бы мог подтвердить или опровергнуть хотя бы концепцию Опарина, не говоря уже про другие тезисы. Да, мы можем без особых проблем синтезировать белок, но белковую жизнь получить не можем. Так что работы ученым припасено еще на долгие десятилетия вперед.

Есть и другая проблема. Дело в том, что мы усиленно ищем жизнь, основанную на углероде, и пытаемся понять, как именно она возникла. А что, если понятие жизни куда шире? Что, если основана она может быть на кремнии? В принципе, такая точка зрения не противоречит положениям химии и биологии. Так что на пути поиска ответов нас встречают все новые и новые вопросы. В настоящее время ученые выдвинули несколько основополагающих тезисов, руководствуясь которыми, люди ищут потенциально обитаемые планеты. Вот они:

Планета должна обращаться в так называемой «зоне комфорта» вокруг звезды: на ее поверхности не должно быть ни слишком жарко, ни слишком холодно. В принципе, хотя бы одна-две планеты в каждой звездной системе этому требованию отвечают (Земля и Марс, в частности).
Масса такого тела должна быть средней (в пределах полутора размеров Земли). Слишком большие планеты или имеют нереально высокую силу тяжести, или представляют собой газовые гиганты.
Более-менее высокоорганизованная жизнь может существовать только близ достаточно старых звезд (не менее трех-четырех миллиардов лет).
Звезда не должна серьезно менять своих параметров. Искать жизнь около белых карликов или красных гигантов бесполезно: если она там и была, то уже давно погибла из-за крайне неблагоприятных условий среды.
Желательно, чтобы звездная система была одинарной. В принципе, современные исследователи возражают против этого тезиса. Вполне возможно, что двойная система с двумя звездами, расположенными в противоположных концах, может содержать даже больше потенциально обитаемых планет. Более того, сегодня все больше говорят о том, что где-то на окраинах Солнечной системы есть газово-пылевое облако, предтеча так и не рожденного второго Солнца.

Итоговые выводы

Итак, что можно сказать в заключение? Во-первых, нам экстренно не хватает данных о точных условиях среды на только что возникшей Земле. Чтобы получить эти сведения, в идеале следует пронаблюдать за развитием планеты, которая аналогична нашей по прочим показателям. Кроме того, исследователи до сих пор затрудняются сказать, какие именно факторы стимулируют переход архекапель коацерватов в полноценные клетки. Быть может, дальнейшие углубленные исследования генома живых существ дадут какие-то ответы.

В школе нас учили, что жизнь появилась на Земле случайно в «первобытном бульоне» несколько (1,5-3) миллиардов лет назад, после чего, постепенно развиваясь, дошла такого многообразия, которое мы видим сейчас. Хотя и не обнаружено ни одного случая самозарождения жизни, но эволюционисты под обаянием своей «религии» готовы поверить в любую нелепицу, только бы не признать сотворение жизни Богом.

Еще в XIX столетии Л.Пастер установил великую истину — «Все живое от живого». Для того, чтобы отвергнуть ее как ведущую к «поповским бредням», довелось подгонять факты под необходимую гипотезу.

Цель была достигнута, и сейчас во всех учебниках приведено описание эксперимента Стенли Миллера, который якобы доказал, что жизнь на Земле зародилась случайно.

В чем же суть того эксперимента? С.Миллер в 1953 г. пропустил через смесь подогретых газов (водяного пара, метана, аммиака и водорода) электрический коронарный разряд. В результате каждого цикла образовывалось ничтожное количество жидкости, скапливающегося в накопителе. Спустя неделю скопилось достаточно много вещества, чтобы возможно было провести анализ этой жидкости, в которой обнаружили несколько самых простых аминокислот (из которых сложены белки) и других органических соединений. Утверждали, что это якобы подтвердило гипотезу Опарина о самовозникновении жизни на Земле.

Как правило, однако, забывают, что в эксперименте использовали накопитель, которого не существовало в природе и без которого те же электрические разряды уничтожили бы предполагаемую «протожизнь» на корню. Этот процесс такой же продуктивный, как попытка построить дом, для которого конвейер выпускает кирпичи, сразу же разбиваемые молотом. Забывают, что аминокислоты и даже белки — это далеко еще не жизнь. Забывают, что основное в клетке — это генетический код, а его происхождение это глубочайшая тайна для эволюционистов.

Следует отметить, что исходные посылки Миллера об отсутствии в первичной атмосфере Земли кислорода неправильны: обнаружено, что 70 % атмосферного кислорода имеет абиогенное происхождение (о чем свидетельствует существование докембрийских сернистых железняков), а это означает, сам процесс образования аминокислот не мог произойти, потому как они окислились бы до простейших газов.

Эволюционисты не могут объяснить также наличие в живой клетке только левовращающихся аминокислот: ведь наличие хотя бы одного правовращающегося (оптически) изомера делает белок безжизненным. В эксперименте же Миллера обоих этих изомеров было получено по 50 % каждого, а значит, даже вероятность случайного синтеза нужных аминокислот мизерна.

Вообще эволюционисты вместо того, чтобы объяснить появление конкретного организма, начинают рассказывать о некой фантастической химере — «протоклетке», которую никто никогда в глаза не видел. Это и понятно. Ведь сложность самой «примитивной» клетки такова, что ее и сейчас не могут не то что синтезировать, а даже воскресить лучшие мировые ученые со всей своей передовой техникой. Каким же «умником» надо быть, чтобы поверить, что неразумная, мертвая материя «случайно» смогла породить жизнь!

Приведем ряд оценок вероятности самопроизвольного зарождения жизни. Фред Хойл привел такие данные: «Если подсчитать, сколько комбинаций аминокислот вообще возможны при образовании ферментов, вероятность их случайного появления путем беспорядочного перебора оказывается меньше чем 1 на 10 40000 ». И это только вероятность образования ферментов — лишь некоторых элементов клетки!

Марсель Голе утверждал, что для появления простейшей самовоспроизводящейся системы надо, чтобы в строгой последовательности произошло 1 500 случайных событий, каждое из которых имеет вероятность 1 из 2-х. Значит, вероятность случайного появления наипростейшей жизни (а не существующей ныне — т. к. все известные науке простейшие организмы гораздо более сложные, чем гипотетическая система, для которой оценивалась вероятность случайного возникновения) будет равна одному шансу из 10 450 . Это, конечно, практически равно нулю, потому как любое событие, имеющее вероятность меньшую, чем 1 шанс из 10 50 , признается нереальным.

Таким образом, жизнь, конечно, появилась только от Живого, а отрицающий это только подтверждает верность слов пророка Давида об интеллектуальном состоянии атеиста («Сказал безумец в сердце своем: «нет Бога»» (Пс. 13, 1)). Стоит только поучиться таковой силе их убежденности — как верят они в то, что абсолютно безумно и глупо для любого, имеющего трезвый разум!

Как появились живые существа на Земле?

Изначально Церковь учила, что Бог создал во дни творения все роды живых существ. Потом они развивались под предводительством живых логосов твари, которые направляли их к цели. Но они никогда не выходят из пределов изначально сотворенных родов. Опыт всей истории человечества наглядно подтвердил эту истину, и удивительные примеры приспособленности живых существ к условиям своего существования всегда рассматривали в качестве телеологического доказательства бытия Божия.

Теория эволюции предполагает непрекращающееся самопроизвольное усложнение системы живых организмов, повседневный же опыт показывает, скорей, обратное. Все во Вселенной, оставленное на самотек, устремляется к хаосу, а не к порядку (оставьте ведро на улице и оно в скорости не эволюционирует в что-то новое, а заржавеет). Именно это и говорит второе начало термодинамики. Оно запрещает эволюцию.

Этот закон относится как к открытым, так и к закрытым системам, и хаотический приток энергии Солнца отнюдь не уменьшает, а, наоборот, увеличивает энтропию (меру хаотичности системы). Хороший пример действия хаотической энергии это попадание бешеного слона в посудную лавку или бомбы в склад со стройматериалами. Ясно, что от этого не появится ни нового здания, ни роскошной вазы.

Для того, чтобы энергия смогла усложнить систему, потребуется, чтобы был механизм ее преобразования и необходимая информация для этого процесса. Иначе энтропия не уменьшится, а увеличится.

Понимая, что этот закон природы явно противоречит эволюции, часто начинают утверждать, что пример кристаллизации воды показывает возможность самоусложнения жизни. Но следует заметить, что этот пример не подходит, потом как он сопровождается уменьшением энергии системы, потому что энергетический потенциал воды выше, чем у льда. Наоборот, энергетический потенциал белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот выше, чем у веществ, их составляющих. Таким образом, второй закон термодинамики остается в силе и для снежинок, и для жизни. Потому эволюция, вне всякого сомнения, невозможна.

Для каждого ясно, что если не ухаживать за садом, он переродится в дикий, а не станет еще более плодоносным и не превратится в ельник; если не поддерживать чистоту собачьей породы, то она превратится в дворняжку, а не в медведя, и т. п. Таким образом, одного этого возражения достаточно для того, чтобы был снят с повестки дня вопрос об эволюции.

Теория эволюция, как было сказано раньше, противоречит также и математике, потому как вероятность случайного появления любого организма практически равна нулю. «Нет смысла обсуждать цифры, — писал Л.Берг, — при такой вероятности требуемой мутации за все время существования Вселенной не смог бы развиться ни один сложный признак». Следовательно, и математика ставит на эволюционной гипотезе могильный крест.

В 1960-х годах обнаружили, что все живое от бактерии до человека имеет одинаковый генетический код. «То есть, — пишут даже эволюционисты, — если бы жизнь на Земле появилась и развивалась по Дарвину, генокод одного организма был отличен от другого». Но это не так. Вообще следует заметить, что абсолютно невероятно случайное появление сразу двух взаимосвязанных алфавитов (а то, что генетический код — алфавит, это ясно, потому как он имеет все признаки знаковой информации). Это равносильно тому, как если бы мы, взяв томик Шекспира, решили, что это плод случайной самоорганизации неживой природы.

Одно из самых ярких свидетельств того, что эволюция никогда не происходила, это полное отсутствие переходных форм в окаменелостях. Креационисты уверяют, что все осадочные породы появились в дни Ноева потопа, но даже если бы это было и не так, в них не находили переходных форм. В отложениях найдены остатки около 250 000 видов, представленных десятками миллионов экземпляров. Но практически все они являются самостоятельными видами, а не «недоделанными формами».

В особенности ярким примером, необъяснимым в рамках теории эволюции, является так называемый «кембрийский взрыв», когда геологически неожиданно «появляются» десятки тысяч видов беспозвоночных, которые без изменений сохранились до наших дней. Нет до сих пор ни одного свидетельства наличия у этих животных эволюционных предков.

И таких примеров множество: нет предков у позвоночных, насекомых, динозавров, да и практически у всех современных видов.

Эволюционисты утверждают, что у них не хватает материалов для анализа и что не все осадочные породы обследованы, но это только попытка ухватиться утопающему за соломинку. Джордж утверждает, к примеру: «Больше нет смысла жаловаться на бедность материала раскопок. Число найденных остатков огромно, мы обнаруживаем их больше, чем возможем исследовать».

Мало кто знает, что странное окаменевшее существо археоптерикс, которое частенько приводят в качестве примера переходной формы между рептилиями и птицами (потому что оно имеет черты обоих классов), в действительности не содержит в себе ни одной из решающих переходных структур, способных положить конец сомнениям — перья полностью сформированы, и крылья — уже крылья. У этого существа когти повернуты назад, и конечности его изогнуты, как у птиц, сидящих на ветвях. И если бы кто-либо попытался восстановить это существо, оно ни в коем случае не было бы похоже на бегущего динозавра с перьями.

«1984 год — в Техасе были обнаружены ископаемые останки птиц. Их возраст по определению эволюционистов на «миллионы лет» превышает возраст, приписываемый археоптериксу. И эти птицы ничем не отличаются от современных».

Некоторые из ныне живущих существ (к примеру, утконос) тоже представляют собой смесь черт, которые возможно найти у разных классов. Странное маленькое существо, у которого мех — как у млекопитающего, клюв — как у утки, хвост — как у бобра, ядовитые железы — как у змеи, яйца он откладывает, как рептилия, хотя детенышей вскармливает грудью — вот удачный пример такой «мозаики». Однако это вовсе не «перепутье» между любыми двумя из перечисленных созданий.

Это всеобщее отсутствие промежуточных форм справедливо тоже и для так называемой «эволюции человека». Просто удивительно, как много «предков» приписывают человеку. Трудно проследить все изменяющиеся и чередующиеся заявления по этому поводу, но последнее столетие ясно показало, что любой громко прославляемый «предок» тут же забывается, стоило только появиться очередному «кандидату» на его роль. На сегодняшний день на эту роль претендуют австралопитеки, из которых наиболее известно ископаемое «Люси».

Изучение разных белков животных и сравнение их между собою показало, что эволюция не шла так, как ей советуют идти ученые, думавшие, что смогут по биохимическим часам определить возраст ответвления данного вида от эволюционного дерева. Больше того, оказалось, что разница в строении белков между совершенно разными видами абсолютно одинакова.

Эволюционная теория не дает хоть какого-то объяснения тому. как могли появиться, к примеру, глаз или крыло, устройство которых и связь со всем остальным организмом делает невозможной жизнь «недоделанного предка». К примеру, если бы у некоего животного случайно появился бы глаз, то это было бы попросту бессмысленным без соответствующего изменения головного мозга и всей системы поведения животного, и все это должно было произойти моментально. При этом мутация должна «постигнуть» сразу не менее двух особей, потому как иначе признак тотчас исчез бы. Это явно невозможно!

Причем надо помнить, что 99,99 % мутаций вредны или даже смертельны для организма. А естественный отбор явно не имеет плана и направления. Потому сам механизм, предложенный Дарвином, подходит только для микро эволюции, которую не отрицают и сторонники сотворения, но никак не объясняет образование более крупных таксонов, таких как семейство, род, отряд или класс.

Благодаря ДНК, в каждом живом организме содержится программа (набор инструкций, подобный перфоленте или рецепту), которая точно определяет, будет это, например, аллигатор или пальма. Ну а для человека эта программа определяет, будут у него голубые или карие глаза, прямые или вьющиеся волосы и т. д.

Сама по себе ДНК, подобно беспорядочному набору букв, не содержит какой-то биологической информации; и только когда химические «буквы», составляющие ДНК, выстраиваются в определенной последовательности, они несут в себе информацию, которая, будучи «прочитана» сложным клеточным механизмом, контролирует строение и работу организма.

Эта последовательность не появляется из «внутренних» химических свойств веществ, составляющих ДНК — точно так же, как молекулы чернил и бумаги не могут случайным образом собраться в определенное сообщение. Особенная последовательность каждой молекулы ДНК образуется только потому, что молекула формируется под руководством поступающих «извне» инструкций, содержащихся в ДНК родителей.

Теория эволюции учит, что относительно простое существо, как, к примеру, одноклеточная амеба, становится гораздо более сложным по строению — например, как лошадь. Хотя даже простейшие из известных одноклеточных существ невообразимо сложны, они явно не содержат столько же информации, сколько, скажем, лошадь. Они не содержат специфических инструкций о том, как создать глаза, уши, кровь, мозг, кишечник, мускулатуру. Потому продвижение от состояния А до состояния В потребовало бы многих шагов, каждый из которых сопровождался бы возрастанием информации, информационным кодированием новых структур, новых функций — гораздо более сложных.

Если бы обнаружили, что подобные — ведущие к увеличению информации — изменения пусть нечасто, но все же происходят, это вполне резонно возможно было бы использовать в поддержку аргумента, что рыба в действительности может стать философом, если дать ей для этого достаточно времени. Но в действительности те многочисленные незначительные изменения, которые мы наблюдаем, не сопровождаются увеличением информации — они вовсе не годятся для подтверждения теории эволюции, потому как имеют противоположную направленность.

Живой организм запрограммирован на передачу этой информации, то есть на изготовление собственной копии. ДНК мужчины копируется и передается через клетки сперматозоидов, а ДНК женщины — через яйцеклетки. Таким образом информация отца и матери копируется и передается следующему поколению. Каждый из нас содержит внутри своих клеток две параллельные длинные «цепочки» информации — одна от матери, другая от отца (представьте бумажную ленту со знаками азбуки Морзе — точно так же и ДНК «читается» сложным механизмом клеток).

Причина, по которой родные братья и сестры не похожи друг на друга, заключена в том, что эта информация по-разному комбинируется. Такая перегруппировка или рекомбинация информации приводит ко множеству вариаций в любой популяции — будь то человек, растение или животное.

Представьте комнату, полную собак — потомков одной и той же пары. Некоторые из них будут выше, некоторые ниже. Но этот нормальный вариативный процесс не привносит новой информации — вся информация уже была представлена в исходной паре. Потому если собаковод отбирает собак пониже, сводит их в пары, потом выбирает самую низкую особь из помета — не удивительно, что со временем появляется новый тип собаки — низкорослый. Но при этом не привнесено никакой новой информации. Он попросту отобрал собак, которых хотел (тех, что по его мнению наиболее подходили для передачи генов), и отверг остальных.

В действительности, начиная только с низкорослой породы (а не смеси высоких и низких особей), никакие сколь угодно долгие скрещивания и отбор не приведут к появлению высокорослой вариации, потому как часть «высокорослой» информации в этой популяции уже будет утрачена.

«Природа» также может «выбирать» одних и отвергать других — в определенных условиях внешней среды одни более годны для выживания и передачи информации, чем другие. Естественный отбор может предпочесть одну информацию или привести к уничтожению другой, но он не способен создавать какую бы то ни было новую информацию.

В теории эволюции роль создания новой информации отводится мутациям — случайным ошибкам, происходящим при копировании информации. Такие ошибки происходят и передаются по наследству (потому что новое поколение копирует информацию с поврежденной копии). Такое повреждение передается дальше, и где-то по пути может произойти новая ошибка, и таким образом мутационные дефекты имеют тенденцию накапливаться. Это явление известно как проблема нарастания мутационной нагрузки, или генетическая перегрузка.

У человека известны тысячи таких генетических дефектов. Они-то и вызывают такие наследственные заболевания, как серповидная клеточная анемия, кистозный фиброз, талассемия, фенилкетонурия… Не удивительно, что случайные изменения чрезвычайно сложного кода способны вызывать заболевания и функциональные нарушения.

Эволюционисты знают, что подавляющее большинство мутаций или вредны, или представляют из себя бессмысленный генетический «шум». Но их вероучение требует, чтобы обязательно существовали «восходящие» случайные мутации. В действительности известна только крошечная горстка мутаций, которые облегчают организму выживание в данной среде.

Безглазые рыбы в пещерах лучше выживают, потому что не подвержены глазным заболеваниям или повреждениям глаз; бескрылые жуки хорошо чувствуют себя на обдуваемых ветром морских скалах, потому что они реже сдуваются и тонут.

Но потеря глаз, потеря или повреждение информации, необходимой для производства крыльев, — это, как ни посмотри, дефект — повреждение функционального узла механизма.

Такие изменения, даже «полезные» с точки зрения выживания, вызывают вопрос — где мы можем увидеть хотя бы один пример настоящего возрастания информации — нового кодирования для новых функций, новых программ, новых полезных структур? Нет смысла искать контраргумент в стойкости насекомых к инсектицидам — почти в каждом случае до того, как человек начал разбрызгивать инсектицид, несколько особей из популяции насекомых уже имели информацию, которая обеспечивала сопротивляемость.

В действительности, когда москиты, не способные к сопротивляемости, погибают, а популяция восстанавливается от выживших, то определенное количество информации, носителями которой было погибшее большинство, уже отсутствует у выжившего меньшинства и, соответственно, навсегда утрачено для данной популяции.

Когда мы рассматриваем наследственные изменения, происходящие у живых организмов, мы видим или неизменную информацию (рекомбинированную разными способами), или поврежденную или утраченную (мутация, вымирание), но никогда не видим ничего такого, что возможно было бы квалифицировать как истинное информационно «восходящее» эволюционное изменение.

Теория информации вкупе со здравым смыслом убеждают, что когда информация передается (а в этом и заключается воспроизводство), она или остается неизменной, или утрачивается. Плюс добавляется бессмысленный «шум». Как в живых, так и в неживых системах настоящая информация никогда не возникает и не увеличивается сама по себе.

Соответственно, когда мы рассматриваем биосферу — все ее живые организмы — в целом, мы видим, что общее количество информации уменьшается со временем по мере последовательного получения новых и новых копий. Следовательно, если проделать обратный путь — из настоящего в прошлое — информация, по всей вероятности, будет возрастать. Потому как этот обратный процесс невозможно продолжать до бесконечности (не существовало бесконечно сложных организмов, живших бесконечно давно), мы неизбежно приходим к моменту, когда эта сложная информация имела начало.

Сама по себе материя (как утверждает истинная наука, основанная на наблюдениях) не порождает такой информации, потому единственная альтернатива — что в какой-то момент некий внешний по отношению к системе творящий разум упорядочил материю (как делаете вы, когда записываете предложение) и запрограммировал все изначальные виды растений и животных. Это программирование предков современных нам организмов должно было произойти чудесным или сверхъестественным образом, потому как законы природы не создают информации.

Это вполне соответствует утверждению из Библии о том, что Господь сотворил организмы, чтобы те размножались «по роду их». К примеру, предполагаемый «род собаки», сотворенный с большим количеством встроенных вариаций (и без изначальных дефектов) мог изменяться путем простой рекомбинации изначальной информации, чтобы породить волка, койота, динго и т. д.

Естественный отбор способен только «отбирать и сортировать» эту информацию (но не создать новую). Различия между потомками и без добавления новой информации (и следовательно, без эволюции) могут оказаться достаточно большими, чтобы обеспечить им возможность быть названными разными видами.

Способ, которым из популяции дворняг путем искусственного отбора выводят подвиды (породы домашних собак), помогает понять это. Каждый подвид несет в себе только часть изначального объема информации. Вот почему невозможно вывести дога из чи-хуа-хуа — необходимой информации в популяции уже нет.

Таким же образом «род слона», возможно, был «разделен» (путем естественного отбора на основе изначально созданной информации) на африканского слона, индийского слона, и мастодонта (два последних вида уже вымерли).

Очевидно, однако, что этот тип изменений может действовать только в пределах изначальной информации данного рода; этот тип изменения /образования видов никак не ведет к поступательному превращению амебы в рыбу, потому как он не является информационно «восходящим» — новая информация не добавляется. Подобное «истощение» генофонда может быть названо «эволюция», но оно даже отдаленно не напоминает тот тип изменений (с добавлением информации), который как правило имеют в виду, употребляя этот термин.

Ясно, что эволюции не было и не могло быть. Но существует ряд так называемых «доказательств» эволюции, которые очень смущают верующих.

В качестве примеров якобы происходившей эволюции чаще всего приводят предполагаемое развитие лошади. Утверждают, что из четырехпалого предка (Нугаcotherium) с течением времени образовалась современная однопалая лошадь. Но почему-то забывают сказать, что вся эта цепочка «предков» не найдена в одном месте, а разбросана по всему миру. Более того, современные лошади жили в тот же период, что и так называемые «примитивные» лошади. Значит, они не являются «целью» развития пралошадей.

Удивительно также «изменение» у этих животных количества ребер. Вначале их было 18, после 15, потом 19 и в конце концов снова 18. Подобные вариации наблюдаются и в количестве поясничных позвонков. А сам же «первопредок» оказался действительно предком… современных бурундуков.

Потому и хранитель музея естественной истории в Чикаго д-р Дэвид Рауп написал в статье, опубликованной в музейном «Бюллетене»: «В свете полученной информации потребовался пересмотр или даже отказ от представлений, касающихся классических случаев… таких как эволюция лошади в Северной Америке». То же самое возможно сказать и о целеканте, существующем поныне «предке земноводных», и о «предках млекопитающих» и т.д.

Другим аргументом, приводимым в пользу эволюции, является сходство устроения органов различных живых существ, якобы говорящее об их родстве.

Но богословие блестяще объясняет этот факт. В основание мира Творцом положены идеи, которые образуют иерархию бытия и возводят его к Слову. Они и проявляются через премудрое устройство твари. Творец, как премудрый художник и конструктор, использовал один принцип для устройства живых существ, обитающих в похожих условиях.

Да и само устройство, к примеру, руки или глаза говорит явно о Творце, а не о хаотической эволюции. Следует отметить, что если бы сходство обуславливалось родством, то все гомологичные органы происходили бы из одинакового генетического и эмбрионального материала. Но это не так! Существует также необъяснимое для эволюционистов явление — задние и передние конечности хотя и образуются из разного эмбрионального материала, но имеют одинаковый план. Случайно это возникнуть явно не могло!

Таким же образом, не прибегая к эволюционизму, необходимо объяснять и существование разных типологических групп — классов, отрядов и т. д. Это — отражение в веществе невещественной иерархии идей Творца, которые и устраивают всю иерархию чувственно постигаемой твари, имеющей своим венцом человека. Этим хорошо объясняется знаменитое сходство в эмбриональном развитии у всех позвоночных. Все они как бы стремятся к человеку, через которого они призваны получить освящение от Творца, ибо Он «все покорил под ноги его».

Как зарождалась жизнь на Земле? Подробности человечеству неизвестны, но краеугольные принципы установлены. Существуют две основные теории и множество второстепенных. Итак, согласно главной версии, органические компоненты попали на Землю из космоса, по другой — все произошло на Земле. Перед вами несколько самых популярных учений.

Панспермия

Как появилась наша Земля? Биография планеты уникальна, и разгадать ее люди пытаются разными способами. Есть гипотеза о том, что жизнь, существующая во Вселенной, распространяется при помощи метеороидов (небесных тел, промежуточных по размеру между межпланетной пылью и астероидом), астероидов и планет. Предполагается, что имеются формы жизни, способные выдержать воздействие (радиацию, вакуум, низкие температуры и др.). Их называют экстремофилами (в их числе бактерии и микроорганизмы).

Они попадают в обломки и пыль, которые выбрасываются в космос после сохраняя, таким образом, жизнь после гибели малых тел Солнечной системы. Бактерии могут путешествовать в состоянии покоя в течение длительного периода времени до очередного случайного столкновения с другими планетами.

Они также могут смешиваться с протопланетными дисками (плотное газовое облако вокруг молодой планеты). Если на новом месте «стойкие, но сонные солдатики» попадают в благоприятные условия, то становятся активными. Начинается процесс эволюции. История разгадывается при помощи зондов. Данные с приборов, побывавших внутри комет, свидетельствуют: в подавляющем большинстве случаев подтверждается вероятность того, что все мы «немного инопланетяне», так как колыбель жизни — космос.

Биопоэз

А вот еще одно мнение относительно того, как зарождалась жизнь. На Земле есть живое и неживое. Некоторые науки приветствуют абиогенез (biopoesis), объясняющий, как в ходе естественного преобразования биологическая жизнь появилась из неорганической материи. Большинство аминокислот (их еще называют строительными блоками всех живых организмов) могут образовываться при помощи природных химических реакций, не имеющих отношения к жизни.

Это подтверждает эксперимент Мюллера-Юри. В 1953 году ученый пропустил электричество через смесь газов и получил несколько аминокислот в лабораторных условиях, имитирующих условия ранней Земли. Во всех живых существах аминокислоты трансформируются в белки под воздействием хранителей генетической памяти нуклеиновых кислот.

Последние синтезируются самостоятельно биохимическим путем, и белки ускоряют (катализируют) процесс. Какая же из органических молекул первая? И как они вступили во взаимодействие? Абиогенез находится в процессе поиска ответа.

Космогонические веяния

Это учение о в космосе. В определенном контексте космической науки и астрономии, термин относится к теории создания (и изучения) Солнечной системы. Попытки тяготения к натуралистической космогонии не выдерживают критики. Во-первых, существующие научные теории не могут объяснить главного: как появилась сама Вселенная?

Во-вторых, нет никакой физической модели, объясняющей самые ранние моменты существования Вселенной. В упомянутой теории отсутствует понятие квантовой гравитации. Хотя струнные теоретики гласит, что элементарные частицы возникают в результате колебаний и взаимодействия квантовых струн), исследующие происхождение и последствия Большого взрыва (петлевая квантовая космология), с этим не согласны. Они считают, что имеют формулы, позволяющие описать модель в рамках полевых уравнений.

При помощи космогонических гипотез люди объясняли однородность движения и состава небесных тел. Задолго до того, как появилась жизнь на Земле, материя заполняла все пространство и затем эволюционировала.

Эндосимбионт

Эндосимбиотическая версия была впервые сформулирована русским ботаником Константином Мережковским в 1905 г. Он считал, что некоторые органеллы возникли как свободноживущие бактерии и были приняты в другую клетку в качестве эндосимбионтов. Митохондрии развились из протеобактерий (в частности, Rickettsiales или близких родственников) и хлоропластов от цианобактерий.

Это позволяет предположить, что множественные формы бактерий вступили в симбиоз с образованием эукариотической клетки (эукариоты — клетки живых организмов, содержащие ядро). Горизонтальному переносу генетического материала между бактериями также способствуют симбиотические отношения.

Возникновению разнообразия форм жизни, возможно, предшествовал последний общий Предок (LUA) современных организмов.

Спонтанное зарождение

До начала 19 века люди, как правило, отрицали «внезапность» в качестве объяснения того, как зарождалась жизнь на Земле. Неожиданное самозарождение определенных форм жизни из неживой материи казалось им неправдоподобным. Зато они верили в существование гетерогенеза (смена способа размножения), когда одна из форм жизни происходит от другого вида (к примеру, пчелы из цветов). Классические представления о самозарождении сводятся к следующему: некоторые сложные живые организмы появились благодаря разложению органических веществ.

Согласно Аристотелю, это была легко наблюдаемая истина: тля возникает из росы, которая падает на растения; мухи — из испортившихся продуктов, мыши — из грязного сена, крокодилы — из гниющих бревен на дне водоемов и так далее. Теория спонтанного поколения (опровергаемая христианством) тайно просуществовала не один век.

Принято считать, что теория была окончательно опровергнута в XIX веке опытами Луи Пастера. Ученый не занимался изучением зарождения жизни, он изучал появление микробов, чтобы получить возможность борьбы с инфекционными болезнями. Однако доказательства Пастера носили уже не спорный, а строго научный характер.

Теория глины и Последовательное сотворение

Возникновение жизни на основе глины? Такое возможно? Шотландский химик по имени А. Дж. Кернс-Смит из университета Глазго в 1985 году является автором такой теории. Опираясь на аналогичные предположения других ученых, он утверждал, что органические частицы, оказавшись между слоями глины и взаимодействуя с ними, перенимали способ хранения информации и роста. Таким образом, ученый считал «глиняный ген» первичным. Изначально минерал и зарождающаяся жизнь существовали вместе, а на определенном этапе «разбежались».

Идея разрушения (хаоса) в зарождающемся мире проложила путь к теории катастрофизма как к одному из предшественников теории эволюции. Ее сторонники считают, что Земля в прошлом была затронута внезапными, недолговечными, бурными событиями, а настоящее является ключом к прошлому. Каждая очередная катастрофа разрушала существующую жизнь. Последующее творение возрождало ее уже отличной от предыдущей.

Материалистическое учение

А вот еще одна версия относительно того, как зарождалась жизнь на Земле. Ее выдвинули материалисты. Они считают, что жизнь появилась в результате растянутых во времени и пространстве постепенных химических преобразований, которые, по всей вероятности, происходили почти 3,8 млрд лет тому назад. Такое развитие называют молекулярным, оно затрагивает область дезоксирибонуклеиновых и рибонуклеиновых кислот и протеинов (белков).

Как научное течение учение возникло в 1960 годы, когда проводились активные исследования, затрагивающие молекулярную и эволюционную биологию, генетику популяций. Ученые тогда пытались понять и подтвердить недавние открытия, касающиеся нуклеиновых кислот и белков.

Одной из ключевых тем, которые стимулировали развитие этой области знаний, была эволюция ферментативной функции, использование дивергенции нуклеиновой кислоты в качестве «молекулярных часов». Ее раскрытие способствовало более глубокому изучению дивергенции (разветвления) видов.

Органическое происхождение

О том, как появилась жизнь на Земле, сторонники этого учения рассуждают так. Образование видов началось давно — более 3,5 млрд лет назад (цифра обозначает период, в который жизнь существует). Вероятно, сначала шел медленный и постепенный процесс преобразования, а затем начался быстрый (в рамках Вселенной) этап совершенствования, перехода из одного статического состояния в другое под влиянием существующих условий.

Эволюция, известная как биологическая или органическая, — это процесс изменения с течением времени одного или нескольких наследуемых признаков, обнаруженных в популяциях организмов. Наследственные черты — особые отличительные признаки, в том числе анатомические, биохимические и поведенческие, которые передаются от одного поколения к другому.

Эволюция привела к разнообразию и разностороннему развитию всех живых организмов (диверсификации). Наш красочный мир Чарльз Дарвин охарактеризовал как «бесконечные формы, самые красивые и самые замечательные». Складывается впечатление, что зарождение жизни — история без начала и конца.

Особое творение

Согласно этой теории, все формы жизни, которые существуют сегодня на планете Земля, созданы Богом. Адам и Ева — первые мужчина и женщина, созданные Вседержителем. Жизнь на Земле началась с них, — считают христиане, мусульмане и евреи. Три религии сошлись в том, что Бог создал вселенную в течение семи дней, сделав шестой день кульминацией труда: сотворил из праха земного Адама и из его ребра Еву.

На седьмой день Бог отдыхал. Затем он вдохнул в и отправил ухаживать за садом под названием Эдем. В центре росли Древо жизни и Древо познания добра. Бог разрешил есть плоды всех деревьев в саду, кроме Дерева познания («ибо в тот день, который вы вкусите их, умрете»).

Но люди ослушались. В Коране говорится, что попробовать яблоко предложил Адам. Бог простил грешников и послал обоих на землю в качестве своих представителей. И все же… Откуда на Земле появилась жизнь? Как видите, однозначного ответа не существует. Хотя современные ученые все больше склоняются к абиогенной (неорганической) теории возникновения всего живого.

Человечество за миллионы лет существования так и не смогло в точности разгадать, как зарождалась жизнь на нашей планете. Вместе с тем, возникновение жизни на Земле рассматривается в различных теориях. Рассмотрим кратко, существующие 2 основные версии появления живых существ. По одной из них — жизнь на Земле зародилась после проникновения из космоса органических элементов. Вторая теория настаивает на том, что живые существа формировались на поверхности планеты. Выдвигаются и второстепенные предположения. Предлагаем читателям познакомиться со всеми версиями.

Как появилась жизнь на Земле? Общая информация

Современные представления о возникновении жизни на Земле сильно отличаются друг от друга. Но существует одна широко признанная теория. Согласно ей, наша планета сформировалась из космической пыли. Пыльные облака из Галактики содержали в своём составе все химические элементы и постепенно спрессовывались, формируя шар. Он был раскалённым, окутанным клубами водяного пара. В облаках поднимающийся с молодой Земли пар постепенно охлаждался, превращаясь в воду. Атмосферная жидкость вновь возвращалась на поверхность планеты обильными, непрекращающимися дождями. Попадая на раскалённую земную твердь, влага становилась паром и поднималась в атмосферу. Этот процесс продолжался миллионы лет. За долгое время планета Земля потеряла большое количество собственной тепловой энергии. В результате её разжиженная поверхность по мере остывания стала затвердевать, образуя земную кору.

Спустя несколько миллионов лет поверхность планеты остыла ещё больше. Вода, поступающая на Землю из атмосферы (дожди, ливни), перестала испаряться. На поверхности формировались огромные лужи. Обилие воды сильно повлияло на дальнейшее развитие молодой Земли. На фоне продолжающегося понижения температуры и сильных ливней случился потоп. Вода, которая непрекращающимся потоком извергалась на Землю, стала неотъемлемой частью молодой планеты. Она накапливалась в глубоких впадинах и не успевала полностью испаряться. Появился доисторический океан.

В то время жизни на планете ещё не существовало, но ливневая вода стала постепенно размывать горы и скалы. Она стекала по ложбинам и ущельям бурными потоками, формируя русла рек и ручьёв. Ещё несколько миллионов лет ушло на то, чтобы на планете появились долины. Баланс воды в атмосфере и на Земле сильно изменился. Планета была ею пресыщена, а в облаках влаги становилось всё меньше.

Густые облака над планетой постепенно рассеивались, открывая путь на Землю солнечным лучам. Постоянные дожди прекратились, а Земля была практически полностью покрыта водами доисторического океана. Жидкость вымывала из верхних слоёв планеты много солей и растворимых минеральных веществ, унося их в море. Вода с поверхности водоёма постоянно испарялась, а пар превращался в атмосферные облака. Моря постепенно стали солёными. Наша планета в то время существовала в особых условиях, и на ней, по-видимому, сформировались вещества кристаллической формы. Они увеличивались в размерах, создавали новые кристаллы, присоединяли к себе составляющие иной структуры. Солнечные лучи совместно с мощными электрическими зарядами молний из атмосферы давали кристаллам энергию. Возможно, эти элементы и стали предками первых живых существ
Земли — прокариотов.

В различных теориях о том, как появилась жизнь на Земле, прокариоты описываются как прототип современных бактерий. В них не было ядра, а тип питания у первых обитателей Земли был анаэробным. Дышали они без участия кислорода (в то время он в атмосфере ещё отсутствовал). Питались прокариоты органическими соединениями, которые в свою очередь появились в результате сочетания нескольких благоприятных факторов (тепло от вулканических извержений, ультрафиолетовое солнечное излучение и грозовые разряды). Жизнеспособные организмы развивались во влажных участках планеты и на дне водоёмов. Прокариоты были защищены тончайшей бактериальной плёнкой. Одноклеточные простейшие микроорганизмы древнего земного мира, вероятно, появились из этих бактерий. Но есть и теории возникновения жизни на Земле, утверждающие, что древнейшие одноклеточные животные формировались и развивались независимо от бактерий.

Первобытная Земля и её характеристики

Исследователи со всего мира выдвигают самые невероятные и удивительные гипотезы жизни и возникновения жизни на Земле. Предположения научных умов планеты касаются, в том числе, и времени её существования. Большинство деятелей науки сходятся во мнении, что Земля образовалась больше 4 млрд лет назад. Как она выглядела тогда, без людей, животных, насекомых? Планета, на которой в самом начале развития не было свободного кислорода, возможно, была наполнена лишь свистом ветра и стуком метеоритных камней о поверхность. На Земле не было ни единой живой души, но сама планета жила, развивалась и менялась. Земная кора постоянно двигалась, на ней происходили серьёзные геологические процессы. По этой причине не сохранились горные породы, существовавшие в древности. А ведь по их структуре учёным, возможно, удалось бы узнать больше о том, почему на Земле есть жизнь.

В нашей статье собраны самые популярные и известные гипотезы возникновения жизни на Земле (таблица).

Табл. №1 «Гипотезы возникновения жизни на Земле»

Название гипотезы	Краткое описание теории
Кометы и метеориты	Формирование ранних форм жизни на Земле происходило при участии твёрдых каменистых космических тел (комет, метеоритов).
Панспермия	Жизнь зародилась на планете благодаря перенесению спор живых микроорганизмов из одного космического тела на другое (то есть, на землю живые существа попали с другой космической единицы Вселенной).
Биогенез	Живые существа появились только от живых существ.
Творение Бога	Все формы жизни на Земле созданы Богом.
Органическое происхождение	Большое разнообразие видов на Земле появилось благодаря эволюции и видоизменениям простейших микроорганизмов.
Материалистические теории	К образованию жизни привели постепенные химические метаморфозы.
Глина	Первичным геном жизни, по мнению учёного А. Дж. Кернс-Смита, стала глина. Между её слоями развивались живые органические соединения, которые переняли у природного материала способ сохранения информации.
Спонтанное зарождение	Новые формы жизни происходят из других, уже существующих форм.
Эндосимбионт	Некоторые свободноживущие бактерии вступали в симбиоз и формировали эукариотическую клетку (с ядром).
Космогония	Первичная жизнь зародилась в космосе, а потом перешла на Землю и эволюционировала.

По мнению учёного Стэнли Миллера, изучающего проблемы и этапы возникновения жизни на Земле, этапы развития жизни и её эволюция начались с появления новой функции у простейших органических молекул. В определённый момент времени одноклеточные микроорганизмы научились самостоятельно организовываться в более сложные структуры и воспроизводить самих себя. Теория Миллера имеет множество нераскрытых сторон. Например, что послужило толчком для самовоспроизведения молекул, как эти самые молекулы возникли, при каких условиях происходило их объединение в сложные структуры?
Предлагаем вниманию читателей несколько гипотез о появлении земной жизни.

10 гипотез появления жизни на планете Земля

Вопросы, касающиеся возникновения жизни на Земле и гипотезы, которые выдвигаются по этой теме, можно условно разделить на 10 категорий. Одна из популярных версий гласит, что жизнеспособные организмы были занесены на молодую планету из космоса. Доказательств у данной теории нет, как и у других вариантов происхождения живых земных существ. Но если взять за основу версию космического происхождения обитателей Земли, то получается, что во Вселенной существуют и другие планеты, на которых есть жизнь. Ведь те формы жизни, которые нам известны, удивительным образом приспособлены к обитанию именно в земных условиях (где есть кислород и вода). И если попали на поверхность Земли из космоса, то, вероятно, до этого развивались на иной планете в аналогичных условиях.
Другие научные деятели считают, что первые живые организмы зародились в глубинах земных морей.

Все современные представления о возникновении жизни на Земле достойны внимания. Возможно, какая-то из них действительно правдива.

Кометы и метеориты

Интересную теорию о появлении живых существ на Земле выдвинул исследователь технологического университета в Техасе, куратор палеонтологического музея в этом учебном учреждении и профессор геонауки — Санкар Чаттерджи. Учёный выступил на 125-й ежегодной встрече американского геологического общества с докладом о проведённых им исследованиях. Чаттерджи проанализировал большой объём информации о ранней геологической жизни планеты Земля, потом сопоставил известные данные с существующими теориями эволюции земной жизни. Проделанная работа позволила ему сделать свои выводы о том, как появилась жизнь на Земле. Это произошло при участии упавших на поверхность планеты метеоритов и комет.

По информации большинства геологов, наиболее интенсивные «бомбардировки» Земли кометами и метеоритами происходили около 4 млрд лет назад. Исследователь Чаттерджи полагает, что ранние формы жизни образовались в глубоких кратерах, которые оставляли после себя твёрдые космические тела. В своём докладе, представленном 31 октября в Денвере (Колорадо), исследователь отмечает, что с наибольшей вероятностью первые живые существа на нашей планете сформировались в период так называемой поздней бомбардировки метеоритами, которая происходила 3,8-4,1 млрд лет назад. В тот период на поверхность молодой Земли падало несколько тысяч комет. Теория, предложенная Чаттерджи, совпадает по многим пунктам с Моделью Ниццы. Последняя утверждает, что количество комет и метеоритов, упавших на Землю несколько миллиардов лет назад, сопоставимо с числом кратеров на Луне. Спутник Земли в тот период стал своего рода щитом для нашей планеты, не позволив космическим камням полностью её уничтожить.

По мнению некоторых учёных, к числу которых принадлежит и Санкар Чаттерджи, бесконечные падения на Землю камней из космоса поспособствовали зарождению первичных форм жизни в доисторическом океане и морях. По этой теме проводилось много исследований. Их результаты свидетельствуют о том, что запас воды на Земле гораздо больше, чем должен быть. Научные деятели связывают это всё с тем же падением метеоритов, прилетевших на планету с облака Оорта. Покрытые наледью кометы, пробив кратеры в земле, оставались в них, оттаивали, становясь дополнительным источником воды.

Панспермия

На протяжении многих веков люди пытаются разгадать тайну появления Земли, её истинную биографию. Теория панспермии объясняет, почему на Земле есть жизнь тем, что на планете сформировались идеальные условия для эволюции простейших бактерий/микроорганизмов. На поверхность планеты микробы попали вместе с мелкими космическими телами (метеороидами, астероидами). Согласно гипотезе панспермии, в космическом пространстве существуют особые формы жизни, сохраняющие жизнеспособность в безвоздушных пространствах, при низкой температуре, в условиях вакуума или радиации. Такие микроорганизмы называются экстремофилами. После разрушения малых тел солнечной Системы экстремофилы остаются в космической пыли и каменистых обломках, могут долго «путешествовать» по Галактике перед тем, как попадают на другую планету. Если на новом месте создаются оптимальные условия, космические организмы начинают эволюционировать.

Исследователи получают дополнительную информацию о появлении различных форм жизни на Земле при помощи космических зондов. Эти приборы исследуют внутренний состав комет, предоставляя данные, только подтверждающие теорию панспермии. Действительно, есть большая вероятность того, что жизнь на Землю была занесена из космоса.

Биогенез/абиогенез

Биогенез — гипотеза, утверждающая, что жизнь на нашей планете возникла от простейших живых существ («живое от живого»). Однако у этой теории возникновения жизни на Земле есть большое количество противников. Они придерживаются прямо противоположной гипотезы абиогенеза. В ней предполагается, что первые живые существа появились на планете вследствие естественных процессов. Неорганические материи подверглись воздействию химических реакций природного характера, вследствие чего приобрели способность к эволюции.

Основной строительный материал в клетках живых существ — аминокислоты. Их формирование происходит при участии природных химических процессов, которые не имеют никакого отношения к жизнедеятельности. Теория абиогенеза была подтверждена ещё в 1955 году американским учёным Мюллером-Юри. Исследователь провёл эксперимент, в ходе которого пропускал электрические разряды сквозь смесь паров и газа. В результате ему удалось получить несколько аминокислот и простейшие жирные кислоты (муравьиная кислота, мочевина, уксусная кислота).

Ранее свои предположения по поводу абиогенетического происхождения всего живого на Земле высказывал русский биохимик А. И. Опарин. В 1924 году он выразил мнение о том, что живые существа появились на планете в результате воздействия мощных электрических разрядов на земную атмосферу (4-4,5 млрд лет назад она как раз состояла из смеси газов и пара, в ней преобладал метан, аммиак, углекислый газ и вода в парообразном состоянии). Опарин предположил, что такие условия могли стать оптимальными для зарождения простейших органических соединений, необходимых для появления жизни. Спустя 31 год его теория была подтверждена американцем Миллером-Юри.

Творение Бога

Теория особого творения даёт совершенно иное описание тому, как появилась жизнь на Земле. Согласно ей, живых существ создал Бог (духовное, бестелесное существо). Первых людей планеты звали Адам и Ева. Мужчину Бог сотворил из земного праха, а потом взял у него одно ребро, чтобы создать женщину. Представители 3-х религий (христианство, мусульманство, евреи) считают, что первыми на Земле появились именно Ева с Адамом. Вселенная создавалась Вседержителем в течение 7-ми дней, а первых людей он создал на 6-й день. Седьмые сутки Бог сделал днём отдыха. Потом Властитель Вселенной наполнил созданных людей жизнью и отправил их работать в Эдемовом саду. Адам и Ева должны были ухаживать за растениями и деревьями. По центру сада произрастали 2 дерева — древо познания добра и древо жизни. Бог запретил людям вкушать плоды с древа познания, но те его не послушались. По сведениям из Корана, первым решился попробовать плоды дерева познания Адам. Бог был великодушен и простил грешников. Однако остаться в саду Эдема они больше не смогли. Создатель отправил их на Землю, сделав своими представителями.

Органическое происхождение

Современные представления о возникновении жизни на Земле отображены и в теории органического происхождения живых существ. Согласно этому учению, виды и формы жизни стали формироваться на планете около 3,5 млрд лет назад. Вероятнее всего, изначально процесс эволюции шёл медленно, постепенно. Впоследствии скорость совершенствования видов живых существ в рамках Вселенной увеличилась. Существующие на планете условия помогли живым микроорганизмам быстрее переходить из одного статического состояния к другому.

Органическая эволюция видов жизни на Земле происходила посредством изменения одного или нескольких генетических признаков рода. То есть, наследственные черты популяции сохранялись, но к ним присоединялись новые биохимические, анатомические или поведенческие характеристики. По сути, эволюционные процессы постепенно и привели к образованию широкого разнообразия живых существ на планете Земля.

Материалистические теории

Приверженцы материалистической теории считают, что жизнь на планете Земля появилась в результате постепенных химических преобразований, которые начались около 3,8 млрд лет назад.
Молекулярная эволюция затрагивала область белковых соединений, ДНК и РНК. Она начала развиваться как научное течение в 1960 году. Именно тогда учёные активно проводили исследования, касающиеся генетики популяций, эволюционной и молекулярной биологии. Данная область знаний получила активное развитие благодаря эволюции ферментативных функций, а также применении расхождений нуклеиновых кислот как «молекулярных часов».

Теория о глине

Учёный-химик А. Дж. Кернс-Смит из университета Глазго (Шотландия) в 1985 году выдвинул свою теорию о том, что жизнь на Земле возникла благодаря глине. Формируя свою гипотезу, он опирался на такие же предположения других деятелей науки. Исследователь предположил, что некие органические частицы, попав между двумя глиняными слоями, начинали активно взаимодействовать с природным материалом. Они перенимали у глины способ роста и сохранения информации. Учёный в своих докладах называл первичным глиняный ген. Кернс-Смит считал, что изначально глина и первые живые организмы существовали вместе, а потом в результате эволюции органических соединений разделились.

Гипотеза катастрофизма является не менее интересной. Она гласит, что эволюция видов на планете происходила в результате мощных, кратковременных катастрофических событий. Каждая катастрофа полностью разрушала существующую жизнь, а новые формы жизнедеятельности были уже не такими, как предыдущие.

Спонтанное зарождение жизни

Вплоть до 19-го века люди отвергали теории внезапного зарождения жизни. Они не верили, что живые существа могли появиться из неживых материй. Современные представления о возникновении жизни на Земле были им чужды, однако обитатели планеты верили в гетерогенез (когда новые формы жизни происходят от существующих в результате смены способа размножения). Версия о самозарождении живых существ сводилась к тому, что организмы более сложной структуры появились на планете в результате разложения органических соединений. Ещё Аристотель выводил в своих учениях простые истины о том, что мухи рождаются из испорченной пищи, тля — из капелек росы, оседающих на листьях растений, а крокодилы — из брёвен, перегнивающих на дне пресных водоёмов. Христианство отвергало теорию спонтанного зарождения жизни, однако она всё равно смогла просуществовать несколько веков.

Окончательное опровержение гипотезы о спонтанном зарождении живых организмов случилось в XIX веке. Учёный Луи Пастер проводил опыты, связанные с изучением появления микробов. Исследования нужны были для того, чтобы выработать схему борьбы с инфекционными заболеваниями. Доказательства, предоставленные Луи Пастером, были подтверждены научными фактами и подтверждали несостоятельность гипотезы о спонтанном появлении живых существ.

Эндосимбионт

В 1905 году российский учёный ботаник Константин Мережковский сформулировал свою теорию происхождения жизни на планете Земля. Он полагал, что некоторые из органелл изначально были свободноживущими, но потом объединились с другой клеткой как эндосимбионты. Эта информация позволяет предположить, что бактерии множественных форм вступили в симбиоз и сформировали эукариотическую клетку (с ядром). Симбиотические отношения также помогают осуществить горизонтальную передачу генетического материала между бактериями.

Космогония

Приверженцы теории космогонии утверждают, что первичная жизнь зародилась в космосе. Гипотеза имеет много слабых сторон. Например, многочисленные научные исследования в этом направлении до сих пор не смогли объяснить, как возникла Вселенная и Солнечная система. На сегодняшний день не существует никакой физической модели, которая бы рассказывала о ранних этапах развития Вселенной. Вообще космогонические теории возникновения жизни использовались людьми для объяснения однородности движения небесных тел и их составляющих компонентов. В соответствии с учениями космогонии, космическая материя заполнила всё пространство Земли задолго до появления на ней жизни, а затем стала эволюционировать.

Сколько лет на планете Земля существует человек?

Занимаясь исследованиями происхождения жизни на нашей планете, учёные уделяют особое внимание вопросу «сколько лет человечеству на Земле?». До недавнего времени считалось, что первые люди появились на планете около 2,4 млн лет назад. После обнаружения интересных археологических находок в Эфиопии предположения учёных изменились. Информация о том, сколько лет человечеству на Земле, оказалась неверной. Людской род — на несколько сотен тысяч лет старше, он появился около 2,8 млн лет назад.

Результаты нового исследования научных деятелей свидетельствуют о том, что предки современного человека (приматы из семейства гоминид) существовали на планете 2,8 млн лет назад. Эта цифра на 400 тысяч лет больше по сравнению с более ранними предположениями. Такой вывод учёные сделали после обнаружения фрагмента человеческой кости на раскопках в Эфиопии, в 2013 году. Найденный фрагмент — половина челюсти, на которой было 5 зубов. По его форме исследователи определили, что челюсть принадлежала представителю рода Homo, а не австралопитеку. Представитель музея естествознания в Берлине, Файзал Биби, отметил, что эта находка является подтверждением теории эволюции.

Другие формы жизни (Земля)

Возможное существование других форм жизни за пределами планеты Земля — это вопрос, который всегда интересовал человечество, особенно теперь, когда у нас появились технологии, позволяющие нам пытаться обнаружить их на других планетах и спутниках. Согласно НАСА, например, мы сможем проверить эту возможность в нашей Солнечной системе в течение короткого времени — до 2025 года? А существование планетных систем вокруг многих других звезд предлагает много возможностей для изучения в последующие годы.

Но перед тем, как покинуть Землю, нам нужно хорошо знать жизнь, которая существует на нашей планете, на всякий случай французского поэта-сюрреалиста изречение Поля Элюара верно: «есть другие миры, но они в этом ». В данном случае другие формы жизни помимо жизни, существующей на Земле.

Три области Земли

Жизнь на нашей планете очень многообразна, так как является результатом множественных и разнообразных процессов изменения и эволюции от общего предка.

Первый тип жизни на Земле состоит из всех макроскопических форм жизни (животные, растения, грибы, водоросли, лишайники…) и микроскопических простейших . Все они характеризуются наличием наследственного материала, ДНК, «запертой» в ядре, что дало начало первому домену жизни: эукариотам , другими словами, организмам с настоящим ядром.

Во-вторых, у нас есть область бактерий, которую мы можем назвать настоящими бактериями , эубактерии . В этом случае ДНК не отделяется от остального того, что составляет бактерию – ее цитоплазмы и мембраны – что приводит к более прямому и во много раз более быстрому метаболизму, чем у эукариот.

Вопреки тому, что считалось вплоть до 20 века, на микроскопическом уровне жизни существует третья область или форма жизни: археи . Как и в случае с настоящими бактериями, эти организмы не имеют ядра, но отличаются от них структурно, генетически и функционально. В частности, липиды в их мембранах различны, и их ферментативные системы, которые служат для выражения генетической информации, содержащейся в ДНК, также различны и больше похожи на системы эукариот, чем на эубактерии.

Расширение трех доменов

В какой среде могут выжить эти разные виды жизни и как они могут получать энергию и питательные вещества?

Современные методы биологии (геномика, транскриптомика, протеомика…) показали, что на Земле есть живые существа, прежде всего бактерии и археи, которые до сих пор были неизвестны. И это не только в более или менее благоприятной для жизни среде; они встречаются в экстремальных условиях : там, где нет света, воды или кислорода и экстремальных уровней температуры, давления, кислотности, радиоактивности, на больших глубинах в земле и в море и т. д. Самый выдающийся пример — в нас самих : от кожи до толстой кишки у нас есть около двух килограммов микроскопических организмов в нас (прежде всего бактерии, археи и вирусы, большинство из которых до сих пор неизвестны).

Более того, стало ясно, что в отличие от эукариот, которые в основном получают энергию и питательные вещества прямо или косвенно от солнца, эубактерии и археи также могут получать их из различных химических веществ, таких как сера или аммиак.

Другие возможные домены

Ведутся споры о возможном существовании других доменов на более низком уровне, в частности нанометра на уровне (т. е. тысячная доля микрона, которая, в свою очередь, составляет тысячную долю миллиметра), для наблюдения которых требуется электронных микроскопа.

На этом уровне находятся прежде всего вируса и другие субвирусные патогены (вироиды, вирусоиды, сателлитные вирусы, прионы…). Большинство исследователей не считают вирусы настоящими живыми существами , так как в норме они не содержат генетической информации, необходимой для синтеза собственного размножения и метаболизма, а делают это, используя клетки бактерий, архей и эукариот, из которых они живут. Однако недавно были обнаружены некоторые гигантские вирусы, Мимивирус и другие родственные вирусы, которые являются носителями генов для их репликации и автономного метаболизма . Это открыло возможность существования четвертого домена жизни, мегавирусов , который не зависит от трех других.

В последнее время говорят о возможном пятом мире : сверхмалых бактериях , как эубактериях, так и археях. И хотя истинная живая природа этих структур в течение некоторого времени подвергалась сомнению, недавние работы позволяют визуализировать их структуру, состав (например, у них есть молекулы ДНК) и то, как они функционируют.

Еще более сложной является истинная живая природа других еще более мелких структур (подобных структурам некоторых грибов), которые появляются при определенных условиях: так называемых нанобактерий и нанобов . И не было никакого подтверждения того, что могут существовать организмы — в данном случае бактерии — которые сильно отличаются от всего, что известно до сих пор (с ДНК мышьяка вместо фосфора). Такая находка предполагает, что мог быть «второй генезис» на Земле, , что увеличило бы вероятность других живых явлений во Вселенной.

Заключение

Существование всех этих форм жизни на Земле с точки зрения разнообразия, распределения и функций открывает интересные перспективы возможного существования внеземной жизни. Все это можно сочетать с тем, что есть данные, свидетельствующие, например, о том, что бактерии и лишайники могут обитать в условиях на некоторых планетах и внеземных спутниках.

Мануэль Руис Рехон

Университет Гранады, Университет Автонома, Мадрид

Причудливые формы жизни, живущие в древних скалах под морским дном место: древняя скала из-под морского дна.

Фотография Кейтлин Девор, Университет Токио

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

В 2013 году ученые были ошеломлены, обнаружив микробы, процветающие глубоко внутри вулканических пород под морским дном у северо-запада Тихого океана, погребенные под более чем 870 футами отложений. Камни находились на склоне вулканического разлома, где они зародились, и были еще молодыми и достаточно горячими, чтобы вступать в интенсивные химические реакции с морской водой, из которых микробы черпали свою энергию.

Теперь, однако, другая группа исследователей обнаружила живые клетки внутри чрезвычайно старой, холодной океанической коры в центре южной части Тихого океана. Пока неясно, как этим новым микробам удается выживать, и все же кажется, что их в миллион раз больше на тот же объем породы, чем в более молодой земной коре.

«Честно говоря, я не мог в это поверить», — сказал геолог Йохей Судзуки из Токийского университета, вспоминая, как он впервые увидел тонкие срезы древних пород, изобилующие клетками. Судзуки является ведущим автором нового исследования, опубликованного сегодня в Communications Biology .

Флуоресцентное микроскопическое изображение бактерий (зеленого цвета) в образце породы, собранном командой из-под морского дна.

Изображение Yohey Suzuki, Университет Токио

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Обнаружение микробной жизни в столь неожиданном месте подтверждает поразительную возможность того, что она может присутствовать в океанической коре — слое горной породы толщиной с Эверест, местами высотой и простирающейся на три пятых поверхности планеты. поверхность. Это также имеет более широкое космическое значение: подобные вулканические полосы есть на Марсе, планете, которая когда-то имела заболоченную поверхность, возможно, даже колоссальный океан.

Примерно четыре миллиарда лет назад внешнее ядро Марса перестало взбиваться, его магнитное поле рухнуло, его атмосфера была унесена солнечным ветром, и планета превратилась в пустыню. Но если эта вода когда-то была полна жизни и часть ее утекла в землю, биология все еще могла существовать в микроскопических трещинах погребенных вулканических пород Марса — так же, как сегодня в океанической коре Земли.

«Если есть океан, жизнь течет по его венам», — говорит Мария-Пас Зорзано, старший научный сотрудник Испанского центра астробиологии, которая не участвовала в новой работе.

Жизнь в глобальном конвейере

Океаническая кора формировалась почти непрерывно в течение 3,8 миллиарда лет срединно-океаническими хребтами, сетью вулканов, которая простирается на 40 000 миль вокруг планеты. Эта недавно застывшая лава, состоящая в основном из породы, называемой базальтом, все еще горячая и энергично смешивается с холодной морской водой, вызывая химические реакции, которые обеспечивают энергией микробную жизнь на морском дне — и, как теперь ясно, далеко под ним.

Вблизи срединно-океанических хребтов горячие молодые породы насыщены различными металлами, включая железо, в химическом состоянии, которое легко реагирует с кислородом морской воды. Там микробы пользуются этой причудой химии и производят из нее свою собственную энергию.

Однако на склонах этих хребтов кислород морской воды был поглощен всей прежней химией. Вместо этого реакции вода-базальт производят водород, и, как сообщили в 2013 году эколог из Орхусского университета Марк Левер и его коллеги, предприимчивые микробы, скрывающиеся в океанической коре возрастом 3,5 миллиона лет, используют этот водород для преобразования углекислого газа в поддерживающее жизнь органическое вещество.

Пройдите дальше по этой конвейерной ленте земной коры — где более молодые породы образовались на хребтах, отталкивая более старые породы по мере их образования — и вы обнаружите состарившиеся холодные породы и отсутствие ключевых химических ингредиентов, так что ожидания микробной жизни здесь были низкими. . Но это не остановило ученых от поисков.

Еще в октябре 2010 года исследователи проехали более 400 миль к западу от Островов Кука. В этой уединенной части обширной южной части Тихого океана они пробурили прочную океаническую кору 19000 футов ниже их корабля.

Поскольку над буровой площадкой доступно так мало питательных веществ, «в воде практически нет жизни», — говорит Левер, не участвовавший в новом исследовании. Это одна из «самых мертвых частей мирового океана».

Несколько кернов земной коры были извлечены на глубине более 330 футов ниже морского дна в нескольких местах; самому молодому было 13,5 миллионов лет, а самому старому — 104 миллиона лет. В течение следующего десятилетия Судзуки и его команда кропотливо изучали горные породы и обнаружили, что в каждом образце — во многих крошечных, богатых железом, заполненных глиной микротрещинах — есть жизнь.

Хранилища, заполненные тварями

Чтобы убедиться, что морская вода, богатая микробами, не загрязняет образцы, команда тщательно стерилизовала камни снаружи, прежде чем вскрывать их. По словам Зорзано, формы жизни внутри выглядели как настоящие обитатели земной коры.

Тот факт, что в этих породах было обнаружено расползающееся сверхплотное сообщество микробов — среда, раздавленная давлением в 580 атмосфер, со скудными питательными веществами и забитыми пустотами для обитания — является свидетельством предприимчивой натуры. микробной жизни.

Генетические профили предполагают, что в этих коровых сообществах преобладают бактерии, известные как гетеротрофы. В отличие от похитителей водорода в более молодой океанической коре, эти микробы не могут синтезировать свою собственную пищу и вместо этого должны находить пищу в окружающей их среде. В этом случае они, по-видимому, получают свою энергию из органического вещества.

Пища гетеротрофов может поступать либо из отходов и разложившихся остатков морских организмов, выпавших из моря в виде снега, либо из небиологического химического распада самой коры, как это наблюдается в некоторых глубоководных гидротермальных жерлах. В любом случае, он попадает в ловушку и концентрируется в этих микротрещинах, заполненных глиной, что делает глину «волшебным материалом» для жизни, говорит Судзуки.

Микробы, питающиеся метаном, также были обнаружены в этих старых базальтовых породах. Источник метана неясен, говорит Левер, но он мог образоваться в свежей океанской коре в результате приготовления захваченного углекислого газа. Возможно, тогда эти твари выживают за счет остатков, которым десятки миллионов лет.

Жизнь за пределами Земли

Существование микробных сообществ в древней океанической коре также свидетельствует о возможности существования жизни на красной планете. Океанические базальты Земли химически очень похожи на собственные базальты Марса, говорит Арья Удри, планетолог из Университета Невады в Лас-Вегасе, которая не участвовала в работе.

Повышает ли это новое открытие вероятность того, что подобная жизнь может быть обнаружена в сопоставимых местах на нашей соседней планете? «Абсолютно», — говорит Левер. Хотя его происхождение остается неясным, метан присутствует на Марсе, а это означает, что некоторые из тех поедающих метан микробов, населяющих земную кору, найденных в южной части Тихого океана, могут существовать в той или иной форме и на красной планете.

Глинистый минерал смектит, который помогал снабжать пищей многих земных микробов, также находится в марсианском базальте и на его поверхности. «Если бы жизнь существовала на Марсе в прошлом, вполне вероятно, что она существовала бы и сегодня в этих глубоких подповерхностных средах», — говорит Левер.

И если микробы выживают внутри Марса, защищенные от смертельной радиации на поверхности планеты, мы, возможно, скоро сможем их найти, говорит Зорцано. Марсоход ESA-Роскосмос Rosalind Franklin, который должен отправиться на Марс в 2022 году, приземлится на участке, заполненном глиной, богатой органическими молекулами, для поиска биосигнатур. А марсоход NASA Perseverance, запуск которого запланирован на это лето, соберет десятки образцов горных пород из богатого глиной кратера в рамках десятилетних усилий по отправке нетронутых образцов обратно на Землю.

Значение результатов нового исследования выходит за пределы нашей Солнечной системы. Многие экосистемы Земли построены на основе фотосинтезирующих организмов, от водорослей, плавающих на поверхности моря, до растений на суше. Но эти поедающие метан микробы могут извлекать свою энергию только из океанической коры, что делает их экосистему совершенно другой, но не менее успешной.

Необычная стратегия этих микробов может быть более распространена в космосе, чем мы думаем, говорит Левер. «Когда мы смотрим на другие места во Вселенной, вполне может быть, что фотосинтезирующая жизнь является исключением».

Читать дальше

Чтобы попрактиковаться в спасении Земли, НАСА столкнуло космический корабль с астероидом

Наука

Чтобы попрактиковаться в спасении Земли, НАСА столкнуло космический корабль с астероидом

Космический корабль DART врезался в безвредную космическую скалу, чтобы изменить свою орбиту — тактика, которую однажды можно было бы использовать, чтобы предотвратить столкновение астероида-убийцы с Землей.

Устрицы возвращаются в меню и в воду — пока

Окружающая среда

Устрицы возвращаются в меню и в воду — на данный момент

В Чесапикском заливе возрождается некогда уничтоженная индустрия устриц. Но последствия изменения климата представляют собой надвигающуюся угрозу для фермеров и любителей устриц.

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Узнать больше

Строматолиты: древнейшие формы жизни на Земле

Идет загрузка

Природные курьезы | Природа и окружающая среда

Строматолиты: древнейшие живые формы жизни на Земле

(Изображение предоставлено MaXPdia/Getty Images)

атмосферы Земли примерно на 20%, давая поцелуй жизни всему, что должно было развиваться.

Люк был открыт, тонированные стекла опущены. Это было самое близкое к погружению в пустыню и море под плывущим облаками небом.

Я ехал по Индиан-Оушен-драйв, направляясь в паре часов к северу от Перта к озеру Тетис на Коралловом побережье Западной Австралии. Подобно рисунку М. К. Эшера, пейзаж превращается из рыночных огородов в покрытые пятнами известняка кустарники, сопровождаемые грохотом ветряных мельниц, черпающих воду из водоносного горизонта Яррагади, образовавшегося в юрский период. Там были эвкалипты с белыми стволами и травянистые деревья с всклокоченными волосами, растущие тысячами, стаи черных какаду в хриплом полете и, к сожалению, десятки кенгуру, которые закончили свои дни, будучи убитыми на дороге.

Путешествие по побережью древнейшего континента Земли должно было быть окутано тайнами. Когда я проезжал мимо зеленых и желтых дорожных знаков, предупреждающих о необходимости остерегаться кенгуру, эму и ехидн, я искал встречи с еще одной редкой формой жизни, которая ведет свое происхождение от начала времен.

Вдоль австралийского шоссе Индиан-Оушен-Драйв тысячами прорастают травянистые деревья с панк-волосами. Название происходит от греческого 9.0009 stroma , что означает «матрас», и lithos , что означает «камень». Строматолит буквально означает «слоистая порода». Существование этих древних пород простирается на три четверти пути назад к истокам Солнечной системы.

В понимании гражданского ученого строматолиты представляют собой каменные структуры, построенные колониями микроскопических фотосинтезирующих организмов, называемых цианобактериями. По мере того, как осадок откладывался на мелководье, на нем росли бактерии, связывая осадочные частицы и наращивая слой за миллиметром, пока слои не превратились в насыпи. Их имперское строительство принесло им самую важную роль в истории Земли. Они дышали. Используя солнце для использования энергии, они произвели и увеличили содержание кислорода в атмосфере Земли примерно до 20%, дав жизнь всему, что должно было развиваться.

Живые строматолиты встречаются только в нескольких соленых лагунах или заливах на Земле. Западная Австралия имеет международное значение благодаря разнообразию местонахождений строматолитов, как живых, так и окаменелых. Окаменелости самых ранних известных строматолитов, возраст которых составляет около 3,5 миллиардов лет, обнаружены примерно в 1000 км к северу, недалеко от Мраморного бара в районе Пилбара. Учитывая, что возраст Земли оценивается в 4,5 миллиарда лет, ошеломительно осознавать, что мы можем стать свидетелями того, как выглядел мир на заре времен, когда формировались континенты. Перед растениями. До динозавров. Перед людьми.

Вас также может заинтересовать:
• Необыкновенный пейзаж на краю света
• Борьба за спасение древних деревьев динозавров в Австралии
• Ответ Австралии на северное сияние

Индийский океан Драйв не останавливается. Время от времени сквозь кусты я мельком мелькал вздымающуюся бирюзовую воду с белыми шапками. Затем кадры совершенно белых, струящихся песчаных дюн города Ланселин. Это побережье затонувших кораблей и хижин с омарами, бурлящих сороковых, диких западных штормовых ветров, дующих на 40 и 50 градусах южной широты, и успокаивающих летом ветров Фримантлского доктора, в просторечии названных так за облегчение, которое они приносят. жарким летним днем. Это дикий, обветренный берег очарования.

Строматолиты — это живые ископаемые и древнейшие живые формы жизни на нашей планете. Через пару километров по грунтовой дороге я добрался до озера Фетиды, дома строматолитов.

Озеро Фетида было маленьким, мелким и треугольным. Кустарниковая тропа петляла среди толстолистного фанфлауэра с синими лепестками, тростника с семенами и россыпей самфира с красными бусами. Время от времени местные кенгуру высовывали головы, чтобы проверить нас.

И тут я их увидел. Там были тысячи строматолитов цвета пемзы, почти замаскированных под рябью, погруженных в воду, как миграции древних черепах, затаивших дыхание под слегка непрозрачной водой. Я был поражен. Блокируя периферийное окружение и представляя небо метано-оранжевым из-за вулканической активности, вот как выглядела жизнь в начале времен.

Рядом с озером Тетис и озером Клифтон есть на что посмотреть, включая национальный парк Намбунг (Фото: Мэриан МакГиннесс)

Озеро Фетида имеет глубину чуть более 2 м и вдвое превышает соленость моря. Озеро стало изолированным около 4800 лет назад, когда уровень моря упал во время последней крупной ледниковой эпохи. Береговая линия отступила, а прибрежные дюны задержали воду внутри суши, образовав озеро. По оценкам, эти каменистые источники кислорода росли около 3500 лет.

Над озером проходит металлическая дорожка, по которой можно увидеть строматолиты внизу. На 1,5-километровой прогулке вокруг озера можно смотреть, но не трогать, так как многие из этих древних реликвий были повреждены людьми, небрежно ступившими на них.

Но есть и другая сторона семейства строматолитов, присутствующая на этом участке побережья. Эволюционный прогресс около миллиарда лет назад начал медленный переход, когда слоистые строматолиты исчезли, когда появилась другая вариация. Они были их младшими родственниками: тромболитами.

Возраст тромболитов озера Клифтон оценивается в 2000 лет (Фото: Photon-Photos/Getty Images) до крупнейших озерных тромболитов в Южном полушарии.

Когда харизматичный ведущий и рок-звезда Манчестерского университета в области физики элементарных частиц профессор Брайан Кокс посетил тромболиты для съемок своего документального сериала «Чудеса Вселенной», его благоговение перед «странными каменистыми глыбами на мелководье» вдохновило многих путешественников. разыскать озеро Клифтон, увидеть «первую жизнь на Земле».

Тромболит происходит от того же корня, что и тромбоз, что означает «сгусток». Тромболиты имеют вид сгустков, тогда как строматолиты слоистые. По словам покойного доктора Линды Мур из Университета Западной Австралии, строматолиты пришли в упадок в то время, когда произошел взрыв более развитой морской жизни. Их экосистема оказалась под угрозой, когда хищная амеба и другие одноклеточные организмы, называемые фораминиферами, использовали свои пальцевидные отростки, чтобы поглощать строматолиты, превращая их тонкие слоистые структуры в комки. Чтобы выжить, строматолиты нуждались в очень соленой воде, которая ограничивала других конкурирующих морских обитателей, тогда как тромболиты адаптировались. Они выживали и процветали в среде, менее соленой, чем море, а их комковатая структура представляла собой дом, где крошечная фауна могла сосуществовать. Имея впечатляющую древнюю родословную, возраст тромболитов озера Клифтон оценивается в 2000 лет.

Тромболиты могут выжить в среде менее соленой, чем в море. При внимательном наблюдении можно увидеть крошечные нити кислорода, поднимающиеся к поверхности воды. Они дышат.

Народу нунгар, живущему в этом регионе, история из сновидений рассказывает о происхождении тромболитов. Когда земля высохла, нунгары молились морю, чтобы вода стала свежей. Их создатель покинул море в образе змея Воггаала Мааджита. Она протолкнулась через песчаные дюны, создав вход. Она отложила яйца (тромболиты) и согнулась, чтобы защитить их (песчаные дюны, защищающие озеро). Детеныши змей из вылупившихся яиц вырезали реки, а затем, умирая, рыли туннели под землей, образуя подземные источники на обратном пути во Время Снов.

Эти источники снабжали нунгар пресной водой. С научной точки зрения микробные тромболиты используют солнечный свет для фотосинтеза для получения энергии и осаждения карбоната кальция (известняка) из пресноводных источников, которые бьют из подстилающего водоносного горизонта. Поток подземных вод с низким содержанием солей и питательных веществ и высоким содержанием щелочи является неотъемлемой частью их роста и выживания; любое изменение ставит под сомнение их существование.

Тромболиты можно безопасно увидеть с променада на озере Клифтон (Фото: Мэриан МакГиннесс)

Озеро Клифтон — хрупкая среда. В 2009 году тромболиты были внесены в список находящихся под угрозой исчезновения и в настоящее время находятся под защитой Рамсарской конвенции о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение, что ставит эту территорию в ту же категорию, что и включенный в список Рамсарской конвенции национальный парк Какаду, крупнейший национальный парк Австралии, в котором сохранены самое большое разнообразие экосистем на континенте. Действия по сохранению озера Клифтон теперь включают строительство дощатого настила для предотвращения дробления тромболитов, мониторинг качества и уровня воды, защиту буфера местной растительности, которая помогает фильтровать питательные вещества и загрязняющие вещества, мониторинг здоровья сообщества тромболитов и взаимодействие с городскими и сельскохозяйственными органами. землевладельцы для управления и защиты качества воды.

Эти ступени жизни нуждаются в защите. Изменение климата влияет на соленость озера. Нарастающая урбанизация увеличила приток питательных веществ, вызывая цветение водорослей, которое блокирует солнечный свет и подавляет тромболиты. Всего за более чем 100 лет антропогенных стрессов на озере выживание этих древних организмов незначительно. Подобно змею из сна, Воггаалу Мааджиту, мы должны защитить их.

Nature’s Curiosities — это серия передач BBC Travel, предлагающая крупным планом взглянуть на мир природы и отправляющая предприимчивых путешественников в неожиданное исследовательское путешествие.

Присоединяйтесь к более чем трем миллионам поклонников BBC Travel, поставив нам лайк на Facebook или подпишитесь на нас в Twitter и Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельный информационный бюллетень bbc.com под названием «The Essential List». Подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, доставляемых на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

Происхождение жизни на Земле, объяснение

Серия объяснений

Узнайте больше о прорывах, впервые реализованных в Чикагском университете

По

Стив Коппес

Происхождение жизни на Земле считается одной из величайших загадок науки. Были предложены различные ответы, но все они остаются непроверенными. Чтобы выяснить, одни ли мы в галактике, нам нужно лучше понять, какие геохимические условия взрастили первые формы жизни. Какие водные, химические и температурные циклы способствовали химическим реакциям, позволившим зародиться жизни на нашей планете? Поскольку жизнь зародилась в малоизученных поверхностных условиях ранней истории Земли, ответы на эти и другие вопросы остаются сложной задачей.

В Чикагском университете было проведено несколько плодотворных экспериментов по этой теме, в том числе эксперимент Миллера-Юри, который показал, как строительные блоки жизни могут формироваться в первобытном бульоне.

Перейти к разделу:

Когда зародилась жизнь на Земле?
Где зародилась жизнь на Земле?
Каковы составляющие жизни на Земле?
Каковы основные научные теории возникновения жизни?
Что такое хиральность и почему она важна с биологической точки зрения?
Какие исследования происхождения жизни в настоящее время проводят ученые Калифорнийского университета в Чикаго?

Когда зародилась жизнь на Земле?

Земле около 4,5 миллиардов лет. Ученые считают, что 4,3 миллиарда лет назад на Земле могли быть созданы условия, подходящие для поддержания жизни. Однако самым старым известным окаменелостям всего 3,7 миллиарда лет. В течение этого окна в 600 миллионов лет жизнь могла возникать неоднократно, но только для того, чтобы быть уничтоженной катастрофическими столкновениями с астероидами и кометами.

Детали тех ранних событий плохо сохранились в древнейших горных породах Земли. Некоторые намеки исходят от древнейших цирконов, очень прочных минералов, образовавшихся в магме. Ученые обнаружили следы формы углерода — важного элемента живых организмов — в одном из таких цирконов возрастом 4,1 миллиарда лет. Тем не менее, это не дает достаточно доказательств, чтобы доказать существование жизни в то раннее время.

Где зародилась жизнь на Земле?

В вулканически активных гидротермальных средах на суше и на море существуют две возможности.

Некоторые микроорганизмы процветают в обжигающей, очень кислой среде горячих источников, подобных тем, которые сегодня встречаются в Исландии, Норвегии и Йеллоустонском национальном парке. То же самое касается глубоководных гидротермальных источников. Эти дымоходы образуются там, где морская вода вступает в контакт с магмой на дне океана, в результате чего образуются потоки перегретых шлейфов. Микроорганизмы, живущие рядом с такими шлейфами, побудили некоторых ученых предположить, что они являются местом рождения первых форм жизни на Земле.

Органические молекулы также могли образовываться в определенных типах глинистых минералов, что могло бы создать благоприятные условия для защиты и сохранения. Это могло произойти на Земле в ее ранней истории или на кометах и астероидах, которые позже принесли их на Землю в результате столкновений. Это предполагает, что тот же самый процесс мог посеять жизнь на планетах в других частях Вселенной.

Из чего состоит жизнь на Земле?

Рецепт состоит из постоянного источника энергии, органических соединений и воды.

Солнечный свет обеспечивает источник энергии на поверхности, который управляет фотосинтезом. На дне океана геотермальная энергия поставляет химические питательные вещества, необходимые организмам для жизни.

Также важны элемента для жизни . Для нас это углерод, водород, кислород, азот и фосфор. Но есть несколько научных загадок о том, как эти элементы оказались вместе на Земле. Например, ученые не ожидали, что планета, сформировавшаяся так близко к Солнцу, будет естественным образом включать углерод и азот. Эти элементы становятся твердыми только при очень низких температурах, которые существуют во внешней части Солнечной системы, а не ближе к солнцу, где находится Земля. Кроме того, углерод, как и золото, редко встречается на поверхности Земли. Это потому, что углерод химически чаще связывается с железом, чем с камнем. Золото также чаще связывается с металлом, поэтому большая его часть оказывается в ядре Земли. Итак, как туда попали небольшие количества, найденные на поверхности? Мог ли аналогичный процесс развернуться и на других планетах?

Последний ингредиент вода. В настоящее время вода покрывает около 70% поверхности Земли, но сколько ее было на поверхности 4 миллиарда лет назад? Подобно углероду и азоту, вода с гораздо большей вероятностью войдет в состав твердых объектов, образовавшихся на большем расстоянии от Солнца. Чтобы объяснить его присутствие на Земле, одна из теорий предполагает, что класс метеоритов, называемых углеродистыми хондритами, образовался достаточно далеко от Солнца, чтобы служить системой доставки воды.

Каковы основные научные теории возникновения жизни?

Существует несколько теорий возникновения жизни на Земле. К ним относятся:

Жизнь возникла из первобытного бульона

Будучи аспирантом Чикагского университета в 1952 году, Стэнли Миллер провел знаменитый эксперимент с Гарольдом Юри, лауреатом Нобелевской премии по химии. Их результаты исследовали идею о том, что жизнь сформировалась в первозданном бульоне.

Миллер и Юри ввели аммиак, метан и водяной пар в закрытый стеклянный контейнер, чтобы имитировать то, что тогда считалось условиями ранней атмосферы Земли. Затем они пропускали через контейнер электрические искры, чтобы имитировать молнию. Вскоре образовались аминокислоты, строительные блоки белков. Миллер и Юри поняли, что этот процесс мог проложить путь молекулам, необходимым для возникновения жизни.

Теперь ученые считают, что ранняя атмосфера Земли имела химический состав, отличный от рецепта Миллера и Юри. Тем не менее, эксперимент породил новую научную область под названием пребиотическая или абиотическая химия, химия, предшествовавшая зарождению жизни. Это противоположно биогенезу, идее, что только живой организм может породить другой живой организм.

Посеянные кометами или метеорами

Некоторые ученые считают, что некоторые молекулы, важные для жизни, могут быть произведены за пределами Земли. Вместо этого они предполагают, что эти ингредиенты пришли из метеоритов или комет.

«Однажды коллега сказал мне: «Гораздо проще построить дом из лего, когда они падают с неба», — сказал Фред Сьесла, профессор геофизики из Калифорнийского университета в Чикаго. Цисла и его коллега Скотт Сэндфорд из Исследовательского центра Эймса НАСА опубликовали исследование, показывающее, что сложные органические соединения легко образовывались в условиях, которые, вероятно, преобладали в ранней Солнечной системе, когда формировалось много метеоритов.

Метеориты

тогда могли служить космическими Mayflowers, которые доставляли молекулярные семена на Землю. В 1969 метеорит Мерчисон, упавший в Австралии, содержал десятки различных аминокислот — строительных блоков жизни.

Согласно экспериментальным результатам, опубликованным в 2001 году группой исследователей из Аргоннской национальной лаборатории, Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли,

кометы могли также предложить поездку молекулам, путешествующим автостопом по Земле. Показав, что аминокислоты могут пережить столкновение огненной кометы с Землей, команда укрепила идею о том, что сырье для жизни пришло из космоса.

В 2019 году группа исследователей из Франции и Италии сообщила об обнаружении внеземного органического материала, сохранившегося в отложениях возрастом 3,3 миллиарда лет в Барбертоне, Южная Африка. Команда предположила, что микрометеориты являются вероятным источником материала. Дополнительные такие доказательства были получены в 2022 году из образцов астероида Рюгу, доставленных на Землю японской миссией Хаябуса-2. Количество аминокислот, обнаруженных в образцах Рюгу, теперь превышает 20 различных типов.

Что такое хиральность и почему она важна с биологической точки зрения?

В 1953 году исследователи Калифорнийского университета в Чикаго опубликовали знаменательную статью в Journal of Biological Chemistry , которая ознаменовала открытие про-хиральной концепции, которая пронизывает современную химию и биологию. В документе описан эксперимент, показывающий, что хиральность молекул — или «рукость», во многом похожая на то, как правая и левая руки отличаются друг от друга, — управляет всеми жизненными процессами. Без хиральности большие биологические молекулы, такие как белки, не смогли бы образовать структуры, которые можно было бы воспроизвести.

Какие исследования происхождения жизни в настоящее время проводят ученые Калифорнийского университета в Чикаго?

Сегодня исследования происхождения жизни в Университете Чикаго расширяются. По мере того, как ученым удавалось находить все больше и больше экзопланет, то есть планет вокруг звезд в других частях галактики, вопрос о том, каковы основные ингредиенты жизни и как искать их признаки, обострился.

Лауреат Нобелевской премии Джек Шостак присоединился к факультету Чикагского университета в качестве профессора химии в 2022 году и возглавит новую междисциплинарную университетскую инициативу «Происхождение жизни» для координации исследований происхождения жизни на Земле. К инициативе присоединяются ученые из нескольких отделов Отделения физических наук, в том числе специалисты в области химии, астрономии, геологии и геофизики.

«Прямо сейчас мы получаем поистине беспрецедентные объемы данных: такие миссии, как Hayabusa и OSIRIS-REx, доставляют нам кусочки астероидов, что помогает нам понять условия, в которых формируются планеты, а новый телескоп НАСА JWST получает поразительные данные о солнечной системы и планет вокруг нас», — сказал профессор Чесла. «Я думаю, что мы добьемся огромного прогресса в этом вопросе».

Последнее обновление: 19 сентября 2022 г.

Разнообразные формы жизни могли появиться раньше, чем считалось ранее | Новости ЛЧ

Разнообразная микробная жизнь существовала на Земле по крайней мере 3,75 миллиарда лет назад, предполагает новое исследование, проведенное учеными UCL, которое бросает вызов общепринятому представлению о том, когда зародилась жизнь.

За исследование, опубликованное в Science Advances , исследовательская группа проанализировала камень размером с кулак из Квебека, Канада, возраст которого оценивается от 3,75 до 4,28 миллиарда лет. В более ранней статье Nature * команда обнаружила крошечные нити, выступы и трубки в камне, которые, по-видимому, были созданы бактериями.

Однако не все ученые согласились с тем, что эти структуры, датируемые примерно на 300 миллионов лет раньше, чем то, что принято считать первым признаком древней жизни, имели биологическое происхождение.

Теперь, после тщательного дальнейшего анализа породы, команда обнаружила гораздо более крупную и сложную структуру — ствол с параллельными ветвями на одной стороне длиной почти сантиметр, а также сотни искаженных сфер или эллипсоидов, рядом с трубками и нитями.

Исследователи говорят, что, хотя некоторые из структур предположительно могли быть созданы в результате случайных химических реакций, «древовидный» стебель с параллельными ветвями, скорее всего, был биологическим по происхождению, поскольку ни одна структура, созданная только с помощью химии, не была обнаружена, как Это.

Команда также предоставила доказательства того, как бактерии получали энергию различными способами. Они обнаружили минерализованные химические побочные продукты в породе, которые соответствуют древним микробам, питающимся железом, серой и, возможно, также углекислым газом и светом посредством формы фотосинтеза без участия кислорода.

Эти новые результаты, по словам исследователей, предполагают, что разнообразие микробной жизни могло существовать на изначальной Земле, потенциально всего через 300 миллионов лет после образования планеты.

Ведущий автор доктор Доминик Папино (UCL Earth Sciences, UCL London Centre for Nanotechnology, Center for Planetary Sciences и China University of Geosciences) сказал: «Используя множество различных доказательств, наше исследование убедительно свидетельствует о существовании ряда различных типов бактерий. на Земле между 3,75 и 4,28 миллиардами лет назад».

«Это означает, что жизнь могла зародиться всего через 300 миллионов лет после образования Земли. С точки зрения геологии это быстро — около одного оборота Солнца вокруг галактики».

MediaCentral Widget Placeholderhttps://mediacentral.ucl.ac.uk/Player/GH9I680g

Для исследования исследователи изучили породы из супракрустального пояса Нуввуагиттук (NSB) в Квебеке, которые доктор Папино собрал в 2008 году. кусок морского дна содержит некоторые из самых старых осадочных пород, известных на Земле, которые, как считается, образовались рядом с системой гидротермальных жерл, где трещины на морском дне пропускают богатые железом воды, нагретые магмой.

Исследовательская группа разрезала камень на секции толщиной примерно с бумагу (100 микрон), чтобы внимательно рассмотреть крошечные структуры, похожие на ископаемые, которые состоят из гематита, формы оксида железа или ржавчины и заключены в кварц. Эти куски породы, вырезанные алмазной пилой, были более чем в два раза толще, чем предыдущие срезы, которые исследователи вырезали, что позволило команде увидеть в них более крупные структуры гематита.

Они сравнили структуру и состав с более поздними окаменелостями, а также с окисляющими железо бактериями, которые сегодня обитают вблизи систем гидротермальных источников. Они нашли современные эквиваленты извилистых нитей, параллельных ветвящихся структур и искаженных сфер (неправильных эллипсоидов), например, недалеко от подводного вулкана Лоихи недалеко от Гавайев, а также в других жерловых системах Северного Ледовитого и Индийского океанов.

Помимо анализа образцов горных пород под различными оптическими и комбинационными микроскопами (которые измеряют рассеяние света), исследовательская группа также воссоздала участки горной породы в цифровом виде с помощью суперкомпьютера, который обработал тысячи изображений с помощью двух методов визуализации с высоким разрешением. Первым методом была микро-КТ или микротомография, которая использует рентгеновские лучи для изучения гематита внутри горных пород. Второй — сфокусированный ионный луч, который срезает крошечные — толщиной 200 нанометров — кусочки породы, при этом встроенный электронный микроскоп делает изображение между каждым кусочком.

Оба метода создавали стопки изображений, используемых для создания 3D-моделей различных целей. Затем 3D-модели позволили исследователям подтвердить, что нити гематита были волнистыми и скрученными и содержали органический углерод, что характерно для современных микробов, питающихся железом.

В своем анализе команда пришла к выводу, что структуры гематита не могли быть созданы в результате сжатия и нагревания породы (метаморфизма) в течение миллиардов лет, отметив, что структуры, по-видимому, лучше сохранились в более тонком кварце (менее затронутом). метаморфизмом), чем в более грубом кварце (который претерпел больший метаморфизм).

Исследователи также изучили уровни содержания редкоземельных элементов в богатой окаменелостями породе и обнаружили, что они были такими же, как и в других образцах древней породы. Это подтвердило, что отложения морского дна были такими же старыми, как и окружающие вулканические породы, а не более молодыми инфильтратами-самозванцами, как предполагают некоторые.

До этого открытия самые старые окаменелости, о которых сообщалось ранее, были найдены в Западной Австралии и датированы возрастом 3,46 миллиарда лет, хотя некоторые ученые также оспаривают их статус окаменелостей, утверждая, что они не биологического происхождения.

В новом исследовании приняли участие исследователи из UCL Earth Sciences, UCL Chemical Engineering Лондонского центра нанотехнологий UCL и Центра планетарных наук UCL и Birkbeck College London, а также из Геологической службы США, Мемориального университета Ньюфаундленда в Канаде. , Институт науки Карнеги, Университет Лидса и Китайский университет наук о Земле в Ухане.

Исследование получило поддержку UCL, Карнеги Канады, Института науки Карнеги, Китайского университета наук о Земле в Ухане, Национального научного фонда Китая, Китайской академии наук и проекта 111 Китая.

Изображения

Верх. Гребневидно-ветвящиеся и параллельно расположенные нити сантиметрового размера, состоящие из красного гематита, некоторые с изгибами, трубками и различными видами гематитовых сфероидов. Это древнейшие микроокаменелости на Земле, которые жили на морском дне вблизи гидротермальных жерл и метаболизировали железо, серу и углекислый газ. Надкоровый пояс Нуввуагиттук, Квебек, Канада. Кредит: Д. Папино.
Видео. Кредит: UCL / FILMBRIGHT
Средний. Отклоняющая слой ярко-красная конкреция гематитового кремня (порода, богатая железом и кремнеземом), содержащая трубчатые и нитевидные микрофоссилии. Эта так называемая яшма находится в контакте с темно-зеленой вулканической породой в правом верхнем углу и представляет собой отложения гидротермальных источников на морском дне. Надкоровый пояс Нуввуагиттук, Квебек, Канада. Канадский квартал для масштаба. Кредит: Д. Папино.
Низ. Доктор Папино в поле. Предоставлено: Д. Папино

Контакты для СМИ

Марк Гривз

T: +44 (0)7990 675947

Электронная почта: m. greaves [at] ucl.ac.uk

Life Forms That Weird Жизнь возможна

Астробиологи спорят о том, будет ли внеземная жизнь очень похожа на жизнь на Земле или будет совсем другой. Может быть и промежуточная позиция… Ряд форм жизни на Земле настолько странны, что они демонстрируют, что жизнь может возникнуть — и остаться в существовании — различными способами, которые мы никогда не считали возможными:

● Гигантский подводный луг недавно оказался одним единственным растением — самым большим в мире. Posidonia australis, , морская трава, сохранила все гены обоих родителей, поэтому размножается отрастанием корневищ, а не путем спаривания. Футуризм (2 июня 2022 г.)

● С научной точки зрения непонятно, что такое Клякса в парижском зоопарке. У него 720 полов, нет конечностей и мозга. Но принимает решения:

Еще более странно: «Считается, что тип организма Polycephalum существует примерно миллиард лет, хотя его интенсивно изучали только в последние десятилетия. Технически это называется «протист» (универсальная категория для форм жизни, которые трудно классифицировать). Он принимает решения без видимого источника интеллекта». Mind Matters News (19 октября 2019 г.) Документ Королевского общества по этой теме находится в открытом доступе.

● Среди форм жизни, известных как экстремофилы , есть много существ, которых ни один ученый не ожидал обнаружить. Это включает в себя бактерию Deinococcus radiodurans , которая может пережить «дозу радиации 15 000 Грэй», где 10 Грэй могут убить человека, а для уничтожения таракана требуется более 1000 Грэй. Этот вид, по сути, является образцовым во многих отношениях, включая способность выживать на холоде, обезвоживании, вакууме и кислоте». (LiveScience, (2 августа 2011 г.) От BBC (22 сентября 2020 г.) мы узнали, что около радиодуранов выжили в течение трех лет снаружи космического корабля:

● Лорициферы могут выжить без кислорода. (LiveScience, (2 августа 2011 г.)

● Глубоко в шахте Кидд в Канаде, в 350 милях к северо-западу от Торонто, живут микробы, которые дышат серой и поедают золото дураков (пириты) – (NBC News, 7 сентября 2019 г. )

929 клеток живут в недрах Земли».

Один из обитателей глубин Земли, Geogemma barossii , может выдерживать температуру до 250 градусов по Фаренгейту (121 по Цельсию). Их можно посмотреть в видео ниже на 39 секунде:

● Гриб, живущий в Чернобыле, питается радиацией: «В 1991 году был обнаружен странный грибок, растущий на стенках реактора, что озадачило ученых из-за экстремальной радиационной обстановки. В конце концов исследователи поняли, что грибы не только невосприимчивы к смертельной радиации, но и, похоже, притягиваются к ней». (Fox News, , 6 февраля 2020 г.) Газета находится в открытом доступе.

Если инопланетная жизнь окажется похожей на любую из этих земных форм жизни, что ж, здесь мы тоже видели что-то подобное.

А теперь совсем другое:

● Listverse предлагает 10 научно возможных внеземных форм жизни, включая жизнь на основе кремния, мышьяка, аммиака и метана, но это немного уводит нас от наших нынешних глубин на Земле. Как бы то ни было, вот аргумент в пользу осуществимости жизни на основе кремния:

Жизнь, кажется, хочет возникнуть любым возможным способом. Однако может быть — как предполагает SciShow — серая зона, где мы действительно не можем сказать, является ли инопланетянином жизнь или нет.

Российский ученый считает, что на Земле первоначально была другая форма жизни

Основные формы жизни организмов в биологии и их особенности

Организмы с клеточным строением

Клеточные организмы и их жизненные формы

Одноклеточные организмы

Колониальные организмы

Многоклеточные организмы

«Почему наша форма жизни именуется углеродной, а не, например, кислородной, и какие ещё формы жизни могут теоретически существовать?» — Яндекс Кью

Чужие среди своих

В защиту гипотезы существования «чужих»

Живущие в изоляции

Экологически интегрированные «чужие»

Что же такое жизнь?

Формы жизни, возможные с научной точки зрения

Когда появились первые формы жизни на земле. Зарождение жизни

Материализм и идеализм

Теория академика Опарина

Этап химической эволюции

Образование белковых соединений, жиров и углеводов

Появление первых клеток

Реален ли небиологический синтез органики?

Сильные и слабые стороны теории Опарина

Теория панспермии и стационарного состояния

«Подарок» с Марса?

Итоговые выводы

Как появились живые существа на Земле?

Панспермия

Биопоэз

Космогонические веяния

Эндосимбионт

Спонтанное зарождение

Теория глины и Последовательное сотворение

Материалистическое учение

Органическое происхождение

Особое творение

Как появилась жизнь на Земле? Общая информация

Первобытная Земля и её характеристики

10 гипотез появления жизни на планете Земля

Кометы и метеориты

Панспермия

Биогенез/абиогенез

Творение Бога

Органическое происхождение

Материалистические теории

Теория о глине

Спонтанное зарождение жизни

Эндосимбионт

Космогония

Сколько лет на планете Земля существует человек?

Другие формы жизни (Земля)

Три области Земли

Расширение трех доменов

Другие возможные домены

Причудливые формы жизни, живущие в древних скалах под морским дном место: древняя скала из-под морского дна.

Читать дальше

Чтобы попрактиковаться в спасении Земли, НАСА столкнуло космический корабль с астероидом

Устрицы возвращаются в меню и в воду — на данный момент

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Строматолиты: древнейшие формы жизни на Земле

Происхождение жизни на Земле, объяснение

Перейти к разделу:

Разнообразные формы жизни могли появиться раньше, чем считалось ранее | Новости ЛЧ

Links

Изображения

Контакты для СМИ

Марк Гривз

Life Forms That Weird Жизнь возможна