Panspermia: elu tekkimise teooria hüpoteesid ja faktid

Kui Maa alles tekkis, umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, oli see täiesti elutu, kuid 100–200 miljoni aasta jooksul ilmusid märke kõige lihtsamate organismide elutegevusest. Elu tekkimise kohta Maal on palju teooriaid ja üks neist on tuntud kui panspermia - see on eeldus et elu ei tekkinud planeedilt, vaid toodi sinna kosmosest mingi bioloogilise kujul materjali.

Põhimõiste teoorias on nn "elu idud" - eosed või mikroorganismid teistelt planeetidelt. Eeldatakse, et nad võisid Maale tulla meteoriidiga või eraldi osakeste kujul, kerge rõhu mõjul. Samas on kriitikute üks peamisi argumente, kas mikroorganismid oleksid võinud kosmoses sadu tuhandeid ja miljoneid aastaid ellu jääda? Põhimõte on see, et kosmos on orgaanilistele ainetele ohtlik mitte ainult õhuvaba keskkonna, vaid ka paljude osakeste ja kiirguse tõttu.

Panspermia hüpoteesi päritolu

Esimest korda avaldas ideid maavälise elu päritolu kohta teadlane Hermann Richter Saksamaalt, see juhtus 1867. aastal. Hiljem oli panspermia ideedel palju pooldajaid ja vastaseid. Kontseptsiooni on korduvalt karmilt kritiseeritud, kuid sageli on see saanud uue kinnituse. Siiani pole ühemõttelisi tõendeid ega ümberlükkamist, kuid hiljutised teadusuuringud kinnitavad mitmeid teoorias esinevaid väiteid.

Mikroorganismide ellujäämise katsetamiseks kosmoses käivitati 2014. aastal kosmoseaparaat, mis sisaldas meteoriitidele ja elavatele mikroorganismidele sarnaseid materjale. Mõni kuu hiljem naasis satelliit Maale, selle sisu uuriti hoolikalt. Selgus, et mõned bakterid suutsid ellu jääda (mitte ainult õhuta ruumis, vaid ka tohutud temperatuurid atmosfääri sisenemise ajal) ja jätkasid tavapärast elutegevust juba maismaal tingimused.

See ei viita ühemõtteliselt teooria õigsusele, kuid on tugev argument selle kasuks.

Panspermia teooria lühikirjeldus

Peamine tees, mille panid välja panspermia teooria toetajad, on elus bioloogilise materjali ülekandmise võimalus taevakehade vahel, säilitades samal ajal kõige lihtsamate mikroorganismide elujõulisuse.

Paljud kahtlevad, et see võib tegelikult juhtuda, sest tähtedevahelisse keskkonda sattunud bakterid puutuvad kokku äärmiselt kahjulike mõjudega. Nad võivad tõepoolest mõnda aega ellu jääda, kuid sellised katsed viidi läbi ainult Maa orbiidil ja mitte sügavas kosmoses ning katsete aeg ise ei ületanud mitmeid kuud. Tuhandeid ja miljoneid aastaid reisides puutuvad mikroorganismid kokku mitme tõsise ohuga:

• Äärmiselt madalad temperatuurid avatud ruumis (mitte kõrgem kui -220 ° С ja tähtedevahelises keskkonnas - vaid paar kraadi üle absoluutse nulli). Mikroorganism jääb sellistes tingimustes väga pikaks ajaks. On tõestatud, et 6 kuu jooksul elujõulisus tõesti püsib, kuid kas see on võimalik kümneid tuhandeid aastaid? Sellele küsimusele on praegu võimatu ühemõtteliselt vastata.
• Agressiivne kosmiline kiirgus. Tähtedevaheline keskkond sisaldab palju suure energiaga osakesi, mis liiguvad valguse lähedal. Nende arv piiratud ruumis on väike, kuid tuhandete aastate jooksul puutub keha paratamatult kokku selliste "mateeria ehitusplokkide" mõjudega. Leiti, et õhuvabas keskkonnas on mõju vähem väljendunud (seal pole hapnikku), kuid bakterid, mis on jõudnud elamiskõlblikuks suure tõenäosusega planeedid ei ole üldse samasugused nagu nad reisile läksid - just kosmilise kiirgus.
• Ellujäämine atmosfääri sisenedes. Sobivale planeedile pääsemiseks ei piisa, peate ikkagi jõudma selle pinnale. Ja see pole vähem raske ülesanne. Atmosfääri sisenedes kuumeneb taevakeha sadade ja tuhandete kraadide temperatuurini, tugeva hõõrdumise tõttu võib see täielikult kokku kukkuda. Mikroorganismidel, mis asuvad piisavalt suure meteoriidi pinnale jõudva kivimi sügavuses, on paremad ellujäämisvõimalused. Alternatiivne võimalus on bakterite eraldumine meteoriidist juba enne tugevat kuumutamist atmosfääri ülemises osas, millele järgneb aeglane lähenemine pinnale õhuvooludega.

Kõigil neil probleemidel ei ole veel ühemõttelist teaduslikku kaalutlust ja seetõttu on võimatu öelda, kas need on ületamatu takistus elu rändamisel läbi tähtedevahelise ruumi.

Praegu ei eita teadus panspermia võimalust - puuduvad faktid, mis oleksid teooriaga otseselt vastuolus.

Panspermia ja ufoloogia

Mõned teadlased on väljendanud panspermia teooria eksootilist tõlgendust - teisisõnu Lühidalt, me räägime sellest, et elu Maale toovad arenenud olendid ja lendavad sõidukid teistelt maailmad. Sellised tegevused võivad olla nii juhuslikud kui ka tahtlikud, kuid igal juhul räägime kaugest minevikust, sest elu planeedil ilmus rohkem kui 4 miljardit aastat tagasi. Siiski avaldatakse ideid "ristkülvamise" võimaluse kohta, kui "elu osakesed" tabavad Maad mitme etapid - ja kuskil võisteldi, kuskil eksisteerisid nad neutraalselt või astusid isegi sümbioosi, kiirendades vastastikust arengut.

Kuigi see hüpotees tundub kõige vähem teaduslik ja puutub kokku nn pseudoteaduste ja parasiteadustega, on sellel isegi silmapaistvate teadlaste seas palju pooldajaid. Näiteks toetab ideed Nobeli biofüüsikaauhinna võitja F. Crick, kuid tema argumendid on väga konkreetsed - need on tõendid UFO -tähelepanekute kohta, skafandriga sarnaste ülikondadega inimeste kivist nikerdused, aruanded kohtumistest tulnukad.

Teaduslikum versioon on hüpotees, mille on välja töötanud teadlased F. Hoyle Suurbritanniast ja C. Wickramasingh Sri Lankalt. Nad eeldavad, et elu toodi planeedile juhuslikult ja esialgu olid mikroorganismid kosmoses, gaasi- ja tolmupilvede vahel.

Sel juhul peaks mehhanism olema umbes selline:

• Kui tähtedevahelises ruumis liikuvad asteroidid ja komeedid satuvad gaasi- ja tolmupilvedesse, "haaravad nad" mikroorganisme ja saavad seejärel "külvata" elamiskõlblikke planeete. nafta Ühendkuningriigist ja Ch. jaoks, skafandriga sarnaste ülikondadega inimeste kivist nikerdused, teated välismaalasega kohtumistest
• "Külvamiseks" pole planeedil kukkumine vajalik - piisab sellest, kui komeet selle lähedalt möödub. Päikesekiired soojendavad väikese taevakeha pinda, ilmub "saba" ja selles on märkimisväärne osa mikroorganisme.
• Täiendavaks efektiks võib olla valguse surve, mis suunab mikroorganismid tähe lähedalt mööduva komeedi sabast planeetide poole (mis võivad olla eluks sobivad).

See hüpotees on huvitav selle poolest, et see välistab ühe ülalkirjeldatud planeetide "külvamise" probleemi - mikroorganismide ellujäämise, kui meteoriit satub atmosfääri. Sel juhul pole kandjat - ainult valguse rõhk. Üksikud bakterid võivad planeedile siseneda "õrnalt", laskudes järk -järgult atmosfääri ülemisest osast.

Ohud biosfäärile

On palju fakte, mis viitavad võimalusele, et elusorganismid pääsevad kosmosest Maale. Kuid panspermia võib olla mitte ainult eluallikas, vaid ka oht selle olemasolule. Selle kontseptsiooni pooldajad esitavad järgmised argumendid:

• Iga kosmoselaev sisaldab baktereid ja muid mikroorganisme, samuti eoseid. Kui nad satuvad kunagi elamiskõlblikule planeedile, on nende kiire kohanemise ja aktiivse paljunemise oht. Seetõttu viib nende elutegevus mitmete ainete eraldumiseni, mis pikemas perspektiivis muudab atmosfääri koostist ja kahjustab "kohalikke" organisme.
• Pikaajaline kokkupuude kosmoseaparaatide elusorganismidega võib põhjustada mutatsiooni. Teoreetiliselt võib see põhjustada eelmises lõigus kirjeldatud "korduvat" panspermiat, kuid Maal endal.

Siiani ei ole leitud tõendeid elu kohta väljaspool Maad ja see on üks peamisi tegureid, mis viitavad panspermia hüpoteesi ebaselgusele. Panspermia toetajad väidavad, et "elu osakeste" ülekandmist teostavad peamiselt väikesed kosmilised kehad - tähetolm, meteoriidid.

Kuigi bakterid suudavad kosmoses tõepoolest ellu jääda, pole komeete ja meteoriite kunagi leitud elumärgid (ainult mõned orgaanilised ühendid, kuid need võivad moodustada loodusliku keemilise koostisega muide).

Kas elu toodi kosmosest?

Arvestades tohutuid vahemaid, tohutuid ajavahemikke ja lugematuid eritingimusi (ja eeldades ka piisavat elujõulise bioloogilise materjali levimus) tähtedevahelises ruumis, pole kaugeltki vajalik, et mikroorganismid ellu jääksid oli kõrge. Isegi kui ellu jääb vaid sada sajandikku koguarvust, piisab sellest galaktika mastaabis, et elu jõuaks varem või hiljem talle sobivale planeedile.

Võib -olla aitavad tulevikus uued teadusuuringute meetodid valgustada panspermia hüpoteesi mitmetähenduslikke punkte, kuid siiani jääb see vaid hüpoteesiks - pole tõestatud, kuid ka mitte ümber lükatud.

Ebateaduslikud teooriad elu päritolu kohta

1 ebateaduslik: spontaanne põlvkond

Kõrgelt arenenud elusate ainete spontaanne päritolu elutusest - nagu kärbsevastsete teke mädanenud lihas - võib ühendada Aristotelesega, kes üldistas paljude eelkäijate mõtteid ja kujundas tervikliku õpetuse spontaanne põlvkond. Nagu teisedki Aristotelese filosoofia elemendid, oli spontaanne põlvkond keskaegses Euroopas domineeriv õpetus ja seda nauditi teatud toetust, kuni Louis Pasteuri katseteni, kes näitas lõpuks, et isegi kärbsevastsed vajavad kärbsed on vanemad. Ärge ajage spontaanset põlvkonda segamini elu abiogeense päritolu kaasaegsete teooriatega: erinevus nende vahel on põhimõtteline.

See kontseptsioon on tihedalt seotud klassikaliste eksperimentidega, millega Stanley Miller ja Harold Urey olid suutnud omandada 1950. aastate staatuse. Laboris modelleerisid teadlased tingimused, mis võiksid eksisteerida noore Maa pinna lähedal - metaani, vingugaasi ja molekulaarse segu vesinik, arvukad elektrilaengud, ultraviolettkiirgus - ja peagi kandus üle 10% metaanist saadud süsinikku erinevate orgaaniliste ainete kujul molekulid. Miller-Urey katsetes saadi rohkem kui 20 aminohapet, suhkrut, lipiidi ja nukleiinhappe prekursorit.

Nende klassikaliste katsete kaasaegsed variatsioonid kasutavad palju keerukamaid seadistusi, mis vastavad paremini varase Maa tingimustele. Vulkaanide mõju simuleeritakse nende vesiniksulfiidi ja vääveldioksiidi heitkoguste, lämmastiku esinemisega jne. Nii õnnestub teadlastel saada tohutu ja mitmekesise koguse orgaanilist ainet - potentsiaalse elu potentsiaalseid ehitusmaterjale. Nende katsete põhiprobleemiks jääb ratsemaat: optiliselt aktiivsete molekulide (näiteks aminohapete) isomeerid moodustuvad segud võrdsetes kogustes, samas kui kogu meile teadaolev elu (üksikute ja kummaliste eranditega) hõlmab ainult L-isomeerid.

Selle probleemi juurde naaseme aga hiljem. Siinkohal tuleks lisada ka see, et hiljuti - 2015. aastal - Cambridge'i professor John Sutherland oma meeskonnaga näitas võimalust moodustada kõik lihtsad "elumolekulid", DNA, RNA komponendid ja valgud väga lihtsast esialgsest komplektist komponendid. Selle segu peategelased on vesiniktsüaniid ja vesiniksulfiid, mis pole kosmoses nii haruldased. Neile jääb üle lisada mõned mineraalid ja metallid, mida Maal on piisavas koguses, näiteks fosfaadid, vask ja rauasoolad. Teadlased on koostanud üksikasjaliku reaktsiooniskeemi, mis võiks luua rikkaliku "ürgsupi", nii et sellesse ilmusid polümeerid ja mängima hakati täieõiguslikku keemilist arengut.

Milleri ja Urey katsetega testitud hüpoteesi elu "orgaanilisest puljongist" pärit abiogeense päritolu kohta esitas 1924. aastal nõukogude biokeemik Alexander Oparin. Ja kuigi Lõssenkoismi hiilgeaegade "pimedatel aastatel" asus teadlane teadusliku geneetika vastaste poolele, on tema saavutused suured. Tunnustades akadeemiku rolli, kannab tema nimi Rahvusvahelise Elu Tekkimise Teadusliku Ühingu (ISSOL) poolt välja antavat peaauhinda - Oparini medalit. Preemiat antakse välja iga kuue aasta tagant ning erinevatel aegadel on selle pälvinud nii Stanley Miller kui ka suur kromosoomiuurija, Nobeli laureaat Jack Shostak. Tunnustades Harold Urey tohutut panust, annab ISSOL Oparini medali vahel (ka iga kuue aasta tagant) välja Urey medali. Tulemuseks on ainulaadne, tõeline evolutsiooniline auhind - muutuva nimega.

Teooria püüab kirjeldada suhteliselt lihtsate orgaaniliste ainete muutumist üsna keeruliseks keemiliseks aineks süsteemid, elu enda eelkäijad, väliste tegurite mõjul, valikumehhanismid ja enesekorraldus. Selle lähenemisviisi põhikontseptsioon on "vee -süsiniku šovinism", mis esindab neid kahte komponenti (vesi ja süsinik - NS) kui hädavajalik ja võtmetähtsusega elu tekkimiseks ja arenguks, olgu see siis Maal või kusagil väljaspool seda väljas. Ja põhiprobleemiks jäävad tingimused, mille korral „vesi-süsinik šovinism“ võib areneda väga keerukateks keemilisteks kompleksideks, mis on võimelised ennekõike enese replikatsiooniks.

Ühe hüpoteesi kohaselt võib molekulide esmane korraldus toimuda savimineraalide mikropoorides, millel oli struktuuriline roll. Šoti keemik Alexander Graham Cairns-Smith esitas selle idee paar aastat tagasi. Komplekssed biomolekulid võivad settida ja polümeriseeruda oma sisepinnal, nagu maatriksil: Iisraeli teadlased on näidanud, et sellised tingimused võimaldavad piisavalt kaua valku kasvatada ketid. Siin võib koguneda vajalik kogus metallisoolasid, mis mängivad olulist rolli keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena. Saviseinad võiksid toimida rakumembraanidena, jagades "sisemise" ruumi, milles toimuvad üha keerukamad keemilised reaktsioonid, ning eraldades selle välisest kaosest.

Kristalliliste mineraalide pinnad võivad olla polümeermolekulide kasvu maatriksid: nende ruumiline struktuur kristallvõre suudab valida ainult ühte tüüpi optilisi isomeere - näiteks L -aminohappeid - lahendades probleemi, mille kohta me ütles eespool. Esmase "ainevahetuse" energiat saab varustada anorgaaniliste reaktsioonidega, näiteks mineraalse püriidi (FeS2) redutseerimisega vesinikuga (raudsulfiidiks ja vesiniksulfiidiks). Sellisel juhul ei ole keeruliste biomolekulide ilmnemiseks vaja välku ega ultraviolettkiirgust, nagu Miller-Urey katsetes. See tähendab, et saame vabaneda nende tegevuse kahjulikest aspektidest.

Noor Maa ei olnud kaitstud päikesekiirguse kahjulike ja isegi surmavate komponentide eest. Isegi tänapäevased, evolutsiooniliselt testitud organismid ei suuda seda karmi ultraviolettkiirgust taluda - hoolimata asjaolust, et Päike ise oli palju noorem ega andnud planeedile piisavalt soojust. Sellest tekkis hüpotees, et ajastul, mil toimus elu sünni ime, võis kogu Maa katta paksu jääkihiga - sadu meetreid; ja see on parim. Selle jääkatte alla peitudes võib elu tunda end täiesti kaitstuna ultraviolettkiirguse ja sagedaste meteoriidilöökide eest, mis ähvardasid selle pungas hävitada. Suhteliselt jahe keskkond võib stabiliseerida ka esimeste makromolekulide struktuuri.

Tõepoolest, ultraviolettkiirgus noorel Maal, mille atmosfäär ei sisaldanud veel hapnikku ega sisaldanud seda oli selline imeline asi nagu osoonikiht, see peaks igale tärkavale inimesele surmav olema elu. Sellest kasvas eeldus, et elusorganismide haprad esivanemad olid sunnitud kuskil eksisteerima, varjates end pideva kõigi ja kõigi kiirte steriliseerimise eest. Näiteks sügaval vee all - muidugi seal, kus on piisavalt mineraale, segamist, soojust ja energiat keemilisteks reaktsioonideks. Ja selliseid kohti leiti.

Kahekümnenda sajandi lõpu poole selgus, et ookeani põhi ei saa mingil juhul olla keskaegsete koletiste varjupaik: tingimused siin on nad liiga rasked, temperatuur madal, kiirgust pole ja haruldased orgaanilised ained saavad settida ainult pinnale.

Tegelikult on need suured poolkõrbed - välja arvatud mõned märkimisväärsed erandid: seal, sügaval vee all, geotermiliste allikate väljalaskeavade lähedal, on elu sõna otseses mõttes täies hoos. Sulfiididega küllastunud must vesi on kuum, aktiivselt segunenud ja sisaldab palju mineraalaineid.

Musta ookeani suitsetajad on väga rikkad ja omapärased ökosüsteemid: neist toituvad bakterid kasutavad raua-väävli reaktsioone, millest oleme juba rääkinud. Need on täielikult õitseva elu aluseks, sealhulgas hulgaliselt unikaalseid usse ja krevette. Võib -olla olid need aluseks planeedi elu tekkele: vähemalt teoreetiliselt kannavad sellised süsteemid kõike vajalikku.

2. Ebateaduslik: vaimud, jumalad, esivanemad

Kõik kosmoloogilised müüdid maailma päritolu kohta kroonitakse alati antropogoonilistega - inimese päritolu kohta. Nendes fantaasiates võib ainult kadestada iidsete autorite kujutlusvõimet: küsimuses, mida, millest, kuidas ja miks tekkis kosmos, kus ja kuidas elu ilmus - ja inimesed -, kõlasid versioonid väga erinevalt ja peaaegu alati ilus. Taimed, kalad ja loomad püüdis merepõhjast hiiglaslik ronk, inimesed roomasid esivanema Pangu kehast välja, kui savist ja tuhast voolitud ussid sündisid jumalate ja koletiste abielust. Kõik see on üllatavalt poeetiline, kuid loomulikult pole sellel teadusega mingit pistmist.

Vastavalt dialektilise materialismi põhimõtetele on elu kahe põhimõtte "ühtsus ja võitlus": ühelt poolt muutuv ja päritud teave ning biokeemilised struktuurilised funktsioonid - teisega. Üks on võimatu ilma teiseta - ja küsimus, kust elu alguse sai, kas teabe ja nukleiinhapete või funktsioonide ja valkudega, on üks raskemaid. Ja üks selle paradoksaalse probleemi teadaolevaid lahendusi on "RNA maailma" hüpotees, mis ilmus 1960ndate lõpus ja lõpuks kujunes välja 1980ndate lõpus.

RNA - makromolekulid ei ole teabe salvestamisel ja edastamisel nii tõhusad kui DNA ja ensümaatiliste funktsioonide täitmisel - mitte nii muljetavaldavad kui valgud. Kuid RNA molekulid on võimelised mõlemaks ja siiani toimivad nad raku infovahetuses ülekandelülina ja katalüüsivad selles mitmeid reaktsioone. Valgud ei ole võimelised ilma DNA -teabeta replitseeruma ja DNA ei suuda seda ilma valkude "oskusteta". RNA seevastu võib olla täiesti autonoomne: see on võimeline katalüüsima oma "paljunemist" - ja sellest piisab alustuseks.

Uuringud RNA maailma hüpoteesi raames on näidanud, et need makromolekulid on võimelised ka täieõiguslikuks keemiliseks arenguks. Võtame näiteks illustreeriva näite, mida demonstreerivad California biofüüsikud eesotsas Lesley Orgeliga: kui bromiid lisatakse RNA lahusele, mis suudab ennast replitseerida etidium, mis toimib selle süsteemi mürgina, blokeerides RNA sünteesi, seejärel järk -järgult koos makromolekulide põlvkondade vahetumisega ilmuvad segusse RNA -d, mis on vastupidavad isegi väga kõrgetele kontsentratsioonidele toksiin. Midagi sellist arenedes võiksid esimesed RNA molekulid leida viisi esimeste tööriistade-valkude sünteesimiseks ja siis - koos nendega - "avastama" enda jaoks DNA topeltheeliksi, päriliku ideaalse kandja teavet.

3 ebateaduslik: muutumatus

Mitte rohkem teaduslikke kui lugusid esimestest esivanematest ei saa nimetada seisukohtadeks, mis kannavad paigalseisva riigi teooria kõva nime. Tema toetajate sõnul pole elu üldse tekkinud - nii nagu Maa ei sündinud ega ilmunud ka kosmos: nad lihtsalt olid alati, alati ja jäävad. Kõik see pole õigustatum kui Pangu ussid: et sellist "teooriat" tõsiselt võtta, tuleb unustada lugematud paleontoloogia, geoloogia ja astronoomia leiud. Ja tegelikult loobuda kogu kaasaegse teaduse suurejoonelisest ehitisest - aga ilmselt on see seda väärt loobuma kõigest, mis selle elanikele kuulub, sealhulgas arvutitest ja valutust ravist hambad.

Lihtsast kopeerimisest ei piisa aga "tavaeluks": igasugune elu on ennekõike ruumiline keskkonna isoleeritud ala, mis eraldab ainevahetusprotsesse, hõlbustab mõnede reaktsioonide kulgu ja võimaldab välistada muud. Teisisõnu, elu on rakk, mida piirab lipiididest koosnev poolläbilaskev membraan. Ja "protokollid" oleksid pidanud ilmnema juba elu algusjärgus Maal - esimese hüpoteesi nende päritolu kohta avaldas meile hästi tuntud Alexander Oparin. Tema arvates võiksid "protomembraanidena" toimida hüdrofoobsete lipiidide tilgad, mis meenutavad kollaseid õlitilku vees.

Üldiselt võtab teadlase ideid vastu ka kaasaegne teadus, selle teemaga tegeles ka Jack Shostak, kes sai oma töö eest Oparini medali. Koos Katarzyna Adamalaga õnnestus tal luua omamoodi "protoraku" mudel, mille membraani analoog ei koosnenud kaasaegsest lipiide ja veelgi lihtsamaid orgaanilisi molekule, rasvhappeid, mis võisid koguneda esimeste protoorganismide tekkekohtadesse. Shostakil ja Adamalal õnnestus koguni oma struktuure "elustada", lisades söötmele magneesiumioone (stimuleerides RNA polümeraaside tööd) ja sidrunhapet (stabiliseerides rasvmembraanide struktuuri).

Selle tulemusena said nad täiesti lihtsa, kuid mõnevõrra elava süsteemi; igal juhul oli see tavaline protorakk, mis sisaldas membraaniga kaitstud keskkonda RNA reprodutseerimiseks. Sellest hetkest alates saate sulgeda elu eelajaloo viimase peatüki - ja alustada selle ajaloo esimesi peatükke. See on aga hoopis teine ​​teema, seega räägime ainult ühest, kuid äärmiselt olulisest mõiste, mis on seotud elu arengu esimeste sammudega ja tohutu mitmekesisuse tekkimisega organismid.

4 ebateaduslik: igavene tagasitulek

India filosoofia "korporatiivne" esitus Lääne filosoofias, mis on seotud Immanuel Kanti, Friedrich Nietzsche ja Mircea Eliade loominguga. Poeetiline pilt iga elava hinge igavesest ekslemisest läbi lõpmatu hulga maailmu ja nende elanikke, selle reinkarnatsioon nüüd tühiseks putukaks, nüüd ülendatud luuletajaks või isegi meile tundmatuks olendiks, deemoniks või jumal. Vaatamata reinkarnatsiooni ideede puudumisele on Nietzsche sellele ideele tõesti lähedal: igavik on igavene, mis tähendab, et iga sündmus selles võib - ja seda tuleb uuesti korrata. Ja iga olend keerleb lõputult sellel universaalse tulu karussellil, nii et ainult pea keerised ja esmane päritolu probleem kaob kuhugi lugematu kaleidoskoobi alla kordusi.

Heitke pilk peeglisse, vaadake silma: olend, kellega te üksteisele otsa vaatate, on keeruline hübriid, mis on tekkinud iidsetest aegadest. Veel 19. sajandi lõpus märkis seda saksa-inglise loodusteadlane Andreas Schimper kloroplastid - taimerakkude organellid, mis vastutavad fotosünteesi eest - replitseeruvad eraldi rakke. Varsti tekkis hüpotees, et kloroplastid on sümbiontid, fotosünteesivate bakterite rakud, mille peremees on kunagi alla neelanud - ja jäetud siia igaveseks elama.

Loomulikult ei ole meil kloroplaste, muidu võiksime toituda päikesevalgusest, nagu mõned pseudo-religioossed sektid soovitavad. Kuid 1920. aastatel laiendati endosümbioosi hüpoteesi mitokondritesse, organellidesse, mis tarbivad hapnikku ja varustavad meie kõigi rakke energiaga. Praeguseks on see hüpotees omandanud täieõigusliku, korduvalt tõestatud teooria staatuse - piisab, kui öelda, et mitokondrid ja plastiidid paljastasid oma genoomi, mis on enam -vähem sõltumatu rakkude jagunemise mehhanismidest ja oma sünteesisüsteemidest orav.

Looduses on leitud ka teisi endosümbionte, mille taga pole miljardeid aastaid kestnud ühine evolutsioon ja mis on rakus vähem sügaval integreerunud. Näiteks ei ole mõnel ameebal oma mitokondreid, kuid nende sees on baktereid, kes täidavad oma rolli. On hüpoteese teiste organellide endosümbiootilise päritolu kohta, sealhulgas flagella ja ripsmed ning isegi raku tuum: mõnede teadlaste sõnul oleme kõik eukarüootid bakterite ja enneolematu sulandumise tulemus arhaea. Need versioonid ei ole veel ranget kinnitust leidnud, kuid üks on selge: niipea kui see ilmus, hakkas elu oma naabreid neelama - ja nendega suhtlema, sünnitades uut elu.

5 ebateaduslik: kreatsionism

Kreationismi kontseptsioon tekkis 19. sajandil, kui seda sõna hakati nimetama mitmesuguste toetajateks versioonid maailma ja elu ilmumisest, mille on välja pakkunud Toora, Piibli ja teiste monoteistlike pühade raamatute autorid religioonid. Kuid tegelikult ei pakkunud kreatsionistid nende raamatutega võrreldes midagi uut, ikka ja jälle proovides ümber lükata teaduse ranged ja põhimõttelised leiud - ja tegelikult ikka ja jälle, kaotades ühe positsiooni teine. Kahjuks on tänapäeva pseudoteadlaste-kreatsionistide ideid palju lihtsam mõista: reaalteaduse teooriate mõistmiseks on vaja palju vaeva näha.

https://naked-science.ru/article/nakedscience/sem-nauchnyh-teoriy-o

kolm populaarset variatsiooni panspermia hüpoteesist

• Lithopanspermia ehk tähtedevaheline panspermia - hüpotees, et kokkupõrke tagajärjel planeedi pinnalt paiskunud kivid on bioloogilise materjali transpordiks ühest päikesesüsteemist teise.
• Ballistiline ehk planeetidevaheline panspermia - hüpotees, et kokkupõrke tagajärjel planeedi pinnalt paiskunud kivid on täidetud bioloogilise materjali transport ühelt planeedilt teisele sama Päikese piires süsteemid.
• Lavastatud panspermia - eluseemnete tahtlik levitamine teistele planeetidele kõrgelt arenenud maavälise tsivilisatsiooni poolt või inimeste tahtlik elu seemnete levitamine Maalt teistele planeetidele.

Panspermia ei seleta kuidagi evolutsiooni ega püüa vastata küsimusele, kuidas tekkis elu Universumis. See hüpotees püüab lahendada elu tekkimise saladusi Maal ja elu levikut Universumis.

Teooria ajalugu

Esimene teadaolev mainimine panspermia mõiste kohta leiame Vana -Kreeka filosoofi teostest Anaxagoras (500 eKr - 428 eKr), kuigi tema arusaam sellest ideest erineb tänapäevasest hüpoteesid:

"Kõik asjad olid olemas alguses. Kuid esialgu eksisteerisid nad lõpmatult väikestes fragmentides, lugematu arvul ja olid lahutamatult seotud. Kõik asjad eksisteerisid selles massis, kuid segasel ja eristamatul kujul.

Ürgses segus oli seemneid (seemnerakke) või miniatuure nisust ning viljalihast ja kullast; kuid need osad, mis on oma olemuselt samad, tuli kompleksmassist välja jätta, enne kui nad said kindla nime ja omadused. " © Anaxagoras, Kreeka ja Rooma eluloo ja mütoloogia sõnaraamat, William Smith, toim.

1743. aastal ilmus panspermia teooria prantsuse aristokraadi, diplomaadi ja loodusloolase Benoit de Malieri töödesse, kes uskusid, et elu Maal "külvasid" mikroobid kosmosest, mis langes ookeani, ja ei ilmunud selle tagajärjel abiogenees.

19. sajandil taaselustasid panspermia teooria teadlased Jones Jakob Berzelius (1779-1848), lord Kelvin (William Thomson) (1824-1907) ja Hermann von Helmholtz (1821-1894). Aastal 1871 ütles Lord Kelvin:

"Seetõttu on väga tõenäoline, et kosmoses liigub lugematu arv meteoorikive, mis kannavad elu seemneid. Kui praegusel ajal Maal elu ei eksisteerinud, võib üks selline kivi, mis sellele langes, muutuda n-ö loomulik elu põhjus, mille tagajärjel Maa oleks kaetud taimestik ". © Lord Kelvin, presidendi pöördumisest Briti teaduse edendamise assotsiatsiooni poole

Kaasaegsed uuringud

1973. aastal pakkus Nobeli preemiaga pärjatud molekulaarbioloog, füüsik ja neurobioloog professor Francis Crick koos keemiku Leslie Orgeliga välja suunatud panspermia teooria.

1984. aastal, USA valitsuse iga -aastase meteooride otsimise missiooni ajal, leidis Antarktika teadlaste meeskond meteoriidi, mis Marsi pinnalt eraldus umbes 15 miljonit aastat tagasi. Meteoor sai nimeks Allan Hills 84001 (ALH84001). 1996. aastal leiti ALH84001 -st struktuure, mis võivad olla maapealsete nanobakterite jäänused. NASA David McKay ajakirjas Science avaldatud teade tõi pealkirju üle maailma ja president Bill Clinton tegi televisioonis ametliku avalduse, tähistades sündmust ja avaldades toetust agressiivsele robotite uurimise plaanile Marss. Selle tulemusena viidi läbi mitmeid katseid - ning aminohappeid ja polütsüklilisi aromaatseid süsivesinikke leiti ALH84001 -st.

Kuid eksperdid nõustuvad täna, et need ained ei ole täpne elumärk ja võiksid moodustuda abiootiliselt orgaanilistest molekulidest või kokkupuutel saastumisega arktiline jää. Arutelu jätkub tänapäevani, kuid hiljutised edusammud nanobioloogilistes uuringutes on selle avastuse taas huvitavaks muutnud.

Elutõestuse tõend ALH84001 -s vallandas panspermia hüpoteesi toetuslaine. Inimesed hakkasid spekuleerima elu tekkimise võimalikkuse üle Marsil ja selle üleviimise peale Maale planeedi prahtidel, mis pärast tõsiseid kokkupõrkeid katkesid (ballistilise panspermia näide).

Meteoriit ALH84001 / © NASA

2001. aasta aprillis Californias San Diegos toimunud Rahvusvahelise Optikatehnika Seltsi (SPIE) 46. aastakoosolekul India ja Briti teadlased Chandra Wickramasinghe juhtkond esitas India kosmoseuuringute organisatsiooni saadud stratosfääri õhuproovid, mis sisaldasid hüübeid rakke. Vastuseks sellele avaldusele avaldas NASA Amesi uurimiskeskus kahtlust, et sellistel kõrgustel võivad elusrakud esineda, kuid märkis, et mõned mikroobid võivad miljoneid aastaid talveunne jääda, millest võib ilmselt piisata planeetidevaheliseks reisimiseks Päikeses süsteemid.

2001. aasta mais said geoloog Bruno D'Argenio ja molekulaarbioloog Giuseppe Geraci Napoli Ülikool teatas maavälise bakteri avastamisest umbes 4,5 miljardi vanuse meteoriidi seest aastat vana. Teadlased väitsid, et mineraalide kristallstruktuuris sisalduvad bakterid ärkasid kultuurikeskkonnas ellu. Nad väitsid ka, et bakteritel oli DNA erinevalt muust Maast ja nad jäid ellu pärast seda, kui meteoriit steriliseeriti kõrgel temperatuuril ja puhastati alkoholiga. Lõpuks tuvastati, et bakterid on seotud kaasaegsete heinabakteritega (Bacillus subtilis) ja Bacillus pumilus, kuid see näib olevat erinev tüvi.

2008. aasta aprillis rääkis maailmakuulus Briti astrofüüsik Stephen Hawking panspermiast loengus Miks me peaksime kosmosesse minema? ("Miks peaksime kosmosesse minema") osana George Washingtoni ülikooli loengusarjast NASA 50. aastapäeva tähistamiseks.

2009. aasta aprillis arutas Hawking ka võimalust rajada inimjaam teisele planeedile ja tegi ettepanekuid Miks ei saa maaväline elu osariigi ülikoolis päritolu sümpoosioni ajal suhelda inimrassiga? Arizona. Füüsik ütles ka, et inimesed võivad kosmoseuuringute ajal leida - nagu tulnukate elu panspermia tagajärjel, mille kohaselt saab elu DNA osakeste kujul kosmosest edasi kanda elamiskõlblikuks kohad.

Tulemused

Vastuoluline teaduslik teooria, panspermia saab avalikkusest kas toetust, ükskõiksust või kriitikat. Näiteks religioossed rühmitused on selle hüpoteesi suhtes kriitilised.

Kui teooriat on võimalik tõestada, siis selliste usundite alused raputatakse tõsiselt või kaotatakse täielikult. Üldiselt toetab teadusringkond seda teooriat. Jällegi, kui see osutub õigeks, võib see teooria muuta evolutsioonibioloogia uurimise viisi, kuna see võib viitavad sellele, et areng kõrgemateks eluvormideks on geneetiliselt programmeeritud ja see on omakorda vastuolus teooriaga Darwin.

Nagu paljudel teooriatel, on ka panspermial teadlaskonnas toetajaid ja vastaseid. Elu ellujäämisel on kahtlusi pärast tuhandeid aastaid kosmoses viibimist atmosfääri sisenemisel, kus see oli kosmilise kiirgusega kokku puutunud. Siiski pole tõendeid selle kohta, et see pole võimalik. Ja isegi kui selgub, et elu tuli Maale kosmosest, pole kaasaegsel teadusel teavet selle kohta, kuidas see sealt alguse sai.

https://naked-science.ru/article/nakedscience/panspermiya-mogla-li-zhizn

Varajane sünd

Arvatakse, et planeedid hakkasid tekkima alles pärast kümneid miljoneid aastaid pärast Suurt Pauku, esimest tähed (tõenäoliselt palju hiljem, kuna need kümnete ja sadade päikesemassiga valgustid plahvatasid kiiresti või kokku varisenud). Sellest hoolimata esitasid 16 aastat tagasi Wickramasinghi kaasautorid Karl Gibson ja Rudolph Shield alternatiivse ultra-varajase planetogeneesi mudeli. Nende arvates hakkasid esimesed planeedid tekkima varsti pärast 400 000 aastat pärast Suurt plahvatuse tõttu kaotas Universum oma plasmakeskkonna ning oli täis neutraalseid vesiniku molekule ja heeliumi aatomeid. Kuna kosmiline gaas ei olnud homogeenne, võisid selles tekkida sadade kilomeetrite läbimõõduga sfäärilised tükid, millest said esimesed planeedid (või planetoidid). Selle mudeli järgi sisaldas Universum 3-4 miljoni aasta vanuses koguni 1080 gaasipalli, mida tõmbas kokku raskusjõud.

Selle ajajärgu reliikvia kiirgust mõõdeti sadades Kelvinites ja seetõttu kuumutati noori planeete kogu nende ruumala ulatuses. Kuid selleks ajaks, kui universum oli 1,5 miljardit aastat vana, oli temperatuur langenud alla vesiniku sulamistemperatuuri (14 K) ja seetõttu omandasid planeedid tahke vesinikukoore. Ja isegi enne seda võtsid nad rikkalikult heeliumist raskemate elementide aatomeid, mis olid pärast tähtede plahvatusi laiali kosmoses. Nii töötasid nad välja nikkel-rauast südamikud, silikaatvärvid ja kerged välisjääd, mis sisaldasid vesijäät. Veelgi enam, osa vett kuni meie ajani ja isegi hiljem võib jääda vedelasse olekusse, kuna uraani ja tooriumi lagunemine tagab sisemise soojuse sissevoolu.

Wickramasinghi mudel, mida autorid nimetavad "hüdrogravitatsiooniliseks dünaamiliseks kosmoloogiaks", viib paratamatult elu ilmingute ilmnemiseni. üksikutel planeetidel ja igal pool galaktilisel skaalal - tänu keerulistele molekulidele, mida kannavad komeedid ja "ekslevad" planeedid. Turbulentne Suur Pauk tekitab plasmaajajärgu, kui tühimike (tühimike) piiril moodustuvad hiiglaslikud protogalaksiad. Gaasiajastul sünnivad neis galaktilised kerakesed ja planeedid. Parvedes tähed sünnivad ja surevad, varustades keemiliste elementidega molekulide (peamiselt molekulide) loomiseks vesi), mis võib tulevikus saada elu aluseks planeetidel, kus temperatuur langeb alla vee kriitilise punkti (647 K). Need planeedid on omavahel ühendatud komeetide transpordisüsteemiga, mis kannab molekule ümber galaktika.

Planeetide kogumid

Gibsoni ja Shieldi mudeli järgi sisaldavad Linnutee halod (ja arvatavasti ka Andromeeda ja teiste spiraalgalaktikate halod) suur osa iidsetest planeetidest, mis on ühendatud kerakujuliste klastritega, mis asuvad tähekujuliste kõrval klastrid. Tõsi, erinevalt täheparvedest ei näe planeedid ühegi teleskoobi kaudu. Sellegipoolest suunavad nad taustal olevate kosmiliste objektide kiired kõrvale ja seetõttu on neid gravitatsioonilise mikroläätsimise mõju tõttu siiski võimalik tuvastada. Need klastrid on stabiilsed, ehkki teatud piirini. Gravitatsioonihäired võivad visata külmunud ürgplaneedid galaktika ketta tasapinnale, kus mõned neist kuumutatakse tahke vesinikukoore osaliseks või täielikuks kadumiseks ja ülejäänud (ja enamik neist) liiguvad suhteliselt algne vorm. Wickramasingh ja tema kaasautorid on arvutanud, et keskmiselt iga 26 miljoni aasta järel läheneb üks neist planeetidest meie Päikesele. Visitersha läbib päikese lähedal asuva läätsekujulise tolmupilve ja külmunud gaasi, mis on sodiaagi valguse allikas ja kogub selle pinnale umbes tuhat tonni ainet.

Sõitke galaktikasse

Aga mis pistmist on panspermial sellega? Maale langevad mõnikord massiivsed asteroidid ja komeedi tuumad, mis löövad Maa mateeria kosmosesse. Koos temaga ilmuvad kosmosesse mikroorganismid - mõnel neist õnnestub end katastroofiliste temperatuuride ja survete eest kaitsta ning elujõulisust säilitada. Sellised organismid võivad sodiaagipilvest rändava planeedi pinnale jõuda ja koos sellega kaugesse ruumi viia. Kui see planeet osutub tähe lähedusse, toob ta sinna maapealse elu embrüod, mille rollis võivad tegutseda mitte ainult terved mikroorganismid, vaid ka nende genoomi killud.

Tõenäoliselt pole Maa ainus galaktika elupaik. Ja kui elu pärineb kusagilt mujalt, siis rändavad ürgplaneedid kannavad seda edasi. Seetõttu, järeldavad Chandra Wickramasingh ja tema kolleegid, võib Linnutee osutuda kosmilise skaala ühtseks superbiosfääriks. See on panspermia oma galaktilisel kujul.

https://www.popmech.ru/science/12969-panspermiya-zhizn-na-zemlyu-prishla-iz-kosmosa/