Panspermia: hipotesis dan fakta teori asal usul kehidupan

Ketika Bumi baru saja terbentuk, sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, itu benar-benar tidak bernyawa, tetapi dalam 100-200 juta tahun tanda-tanda aktivitas vital organisme paling sederhana muncul. Ada banyak teori tentang asal usul kehidupan di Bumi, dan salah satunya dikenal sebagai panspermia - ini asumsinya bahwa kehidupan tidak berasal dari planet ini, tetapi dibawa ke sana dari luar angkasa dalam bentuk biologis bahan.

Konsep dasar dalam teori adalah apa yang disebut "kuman kehidupan" - spora atau mikroorganisme dari planet lain. Diasumsikan bahwa mereka bisa datang ke Bumi dengan meteorit, atau dalam bentuk partikel terpisah, di bawah pengaruh tekanan ringan. Pada saat yang sama, salah satu argumen utama dari para kritikus adalah apakah mikroorganisme dapat bertahan hidup selama ratusan ribu dan jutaan tahun di luar angkasa? Intinya adalah bahwa luar angkasa berbahaya bagi organik tidak hanya oleh lingkungan tanpa udara, tetapi juga oleh banyak partikel dan radiasi.

Asal usul hipotesis panspermia

Untuk pertama kalinya, gagasan tentang asal usul kehidupan di luar bumi diungkapkan oleh ilmuwan Hermann Richter dari Jerman, ini terjadi pada tahun 1867. Belakangan, gagasan panspermia memiliki banyak penganut dan penentang. Konsep tersebut telah mendapat kritik keras berkali-kali, tetapi sering mendapat konfirmasi baru. Hingga saat ini, tidak ada bukti atau sanggahan yang tegas, tetapi penelitian ilmiah terbaru mengkonfirmasi sejumlah pernyataan yang ada dalam teori tersebut.

Untuk menguji kelangsungan hidup mikroorganisme di luar angkasa, sebuah pesawat ruang angkasa diluncurkan pada tahun 2014 yang berisi bahan-bahan yang mirip dengan meteorit dan mikroorganisme hidup. Beberapa bulan kemudian, satelit itu kembali ke Bumi, isinya dipelajari dengan cermat. Ternyata beberapa bakteri mampu bertahan hidup (tidak hanya di ruang hampa udara, tapi juga di suhu yang sangat tinggi selama masuk ke atmosfer) dan melanjutkan aktivitas kehidupan normal yang sudah ada di terestrial kondisi.

Ini tidak secara tegas menunjukkan kebenaran teori, tetapi ini adalah argumen kuat yang mendukungnya.

Deskripsi singkat tentang teori panspermia

Tesis utama yang diajukan oleh para pendukung teori panspermia adalah kemungkinan mentransfer materi biologis hidup antara benda-benda langit, sambil mempertahankan kelangsungan hidup mikroorganisme paling sederhana.

Banyak yang meragukan bahwa ini benar-benar bisa terjadi, karena bakteri yang terperangkap di medium antarbintang akan terkena efek yang sangat merugikan. Mereka memang bisa bertahan untuk beberapa waktu, tetapi eksperimen semacam itu dilakukan hanya di orbit Bumi, dan tidak di luar angkasa, dan waktu eksperimen itu sendiri tidak melebihi beberapa bulan. Saat melakukan perjalanan ribuan dan jutaan tahun, mikroorganisme akan terkena beberapa bahaya serius:

• Suhu yang sangat rendah di ruang terbuka (tidak lebih tinggi dari -220 °, dan di media antarbintang - hanya beberapa derajat di atas nol mutlak). Mikroorganisme akan tetap dalam kondisi seperti itu untuk waktu yang sangat lama. Terbukti bahwa selama 6 bulan kelangsungan hidup benar-benar bertahan, tetapi apakah mungkin selama puluhan ribu tahun? Tidak mungkin memberikan jawaban tegas untuk pertanyaan ini sekarang.
• Radiasi kosmik yang agresif. Medium antarbintang mengandung banyak partikel berenergi tinggi yang bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya. Jumlah mereka dalam volume ruang terbatas kecil, tetapi selama ribuan tahun tubuh pasti akan terkena efek dari "bahan penyusun materi" semacam itu. Ditemukan bahwa di lingkungan tanpa udara efeknya kurang terasa (tidak ada oksigen di sana), tetapi bakteri yang telah mencapai tingkat layak huni planet-planet, dengan tingkat kemungkinan yang tinggi, sama sekali tidak akan sama saat mereka melakukan perjalanan - justru karena mutasi yang disebabkan oleh kosmik radiasi.
• Bertahan hidup saat memasuki atmosfer. Tidaklah cukup untuk mencapai planet yang cocok, Anda masih perlu mencapai permukaannya. Dan ini adalah tugas yang tidak kalah sulit. Ketika memasuki atmosfer, sebuah benda angkasa memanas hingga suhu ratusan dan ribuan derajat, ia dapat benar-benar runtuh karena gesekan yang kuat. Mikroorganisme yang berada di kedalaman batuan meteorit yang cukup besar yang mampu mencapai permukaan akan memiliki peluang bertahan hidup yang lebih baik. Pilihan alternatif adalah pelepasan bakteri dari meteorit bahkan sebelum pemanasan yang kuat, di atmosfer atas, diikuti dengan pendekatan lambat ke permukaan dengan arus udara.

Masing-masing masalah ini belum memiliki pertimbangan ilmiah yang jelas, dan oleh karena itu tidak mungkin untuk mengatakan apakah mereka merupakan hambatan yang tidak dapat diatasi untuk migrasi kehidupan melalui ruang antarbintang.

Saat ini, sains tidak menyangkal kemungkinan panspermia - tidak ada fakta yang secara langsung bertentangan dengan teori tersebut.

Panspermia dan ufologi

Beberapa sarjana telah menyuarakan interpretasi eksotis dari teori panspermia - dengan kata lain secara singkat, kita berbicara tentang membawa kehidupan ke Bumi oleh makhluk maju dan kendaraan terbang dari yang lain dunia. Tindakan seperti itu bisa jadi tidak disengaja dan disengaja, tetapi bagaimanapun juga, kita berbicara tentang masa lalu yang jauh, karena kehidupan di planet ini muncul lebih dari 4 miliar tahun yang lalu. Namun, ide sedang diungkapkan tentang kemungkinan "penyemaian silang", ketika "partikel kehidupan" menghantam Bumi dalam beberapa tahap - dan di suatu tempat mereka berkompetisi, di suatu tempat mereka hidup berdampingan secara netral, atau bahkan masuk ke dalam simbiosis, mempercepat perkembangan bersama.

Meskipun hipotesis ini terlihat paling tidak ilmiah dan berhubungan dengan apa yang disebut "pseudosciences" dan "parasciences", ia memiliki banyak penganut bahkan di antara para ilmuwan terkemuka. Misalnya, ide ini didukung oleh F. Crick, pemenang Hadiah Nobel dalam Biofisika, tetapi argumennya sangat spesifik - ini adalah bukti penampakan UFO, pahatan batu orang berjas mirip pakaian antariksa, laporan pertemuan dengan alien.

Versi yang lebih ilmiah adalah hipotesis yang dikembangkan oleh ilmuwan F. Hoyle dari Inggris Raya dan C. Wickramasingh dari Sri Lanka. Mereka berasumsi bahwa kehidupan dibawa ke planet ini secara tidak sengaja, dan awalnya mikroorganisme berada di luar angkasa, di antara awan gas dan debu.

Mekanisme dalam hal ini seharusnya seperti ini:

• Ketika asteroid dan komet yang bergerak di ruang antarbintang menemukan diri mereka dalam awan gas dan debu, mereka "menangkap" mikroorganisme dan selanjutnya dapat "menyemai" planet yang dapat dihuni. minyak dari Inggris dan Ch. karena, pahatan batu orang dengan setelan yang mirip dengan pakaian antariksa, laporan pertemuan dengan alien
• Untuk "menyemai" kejatuhan di planet ini tidak perlu - cukup untuk sebuah komet lewat di dekatnya. Sinar matahari akan memanaskan permukaan benda langit kecil, "ekor" akan muncul, dan sebagian besar mikroorganisme akan berada di dalamnya.
• Efek tambahan bisa berupa tekanan cahaya, yang akan mengarahkan mikroorganisme dari ekor komet yang lewat di dekat bintang menuju planet (yang mungkin cocok untuk kehidupan).

Hipotesis ini menarik karena mengecualikan salah satu masalah "penyemaian" planet yang dijelaskan di atas - kelangsungan hidup mikroorganisme ketika meteorit memasuki atmosfer. Dalam hal ini, tidak ada pembawa - hanya tekanan cahaya. Bakteri individu dapat memasuki planet ini "dengan lembut", secara bertahap turun dari atmosfer atas.

Ancaman terhadap biosfer

Ada banyak fakta yang menunjukkan kemungkinan organisme hidup sampai ke Bumi dari luar angkasa. Tetapi panspermia tidak hanya bisa menjadi sumber kehidupan, tetapi juga ancaman bagi keberadaannya. Pendukung konsep ini membuat argumen berikut:

• Setiap pesawat ruang angkasa mengandung bakteri dan mikroorganisme lainnya, serta spora. Jika mereka menemukan diri mereka berada di planet yang layak huni, ada risiko adaptasi cepat dan reproduksi aktif mereka. Dengan demikian, aktivitas vital mereka akan mengarah pada pelepasan sejumlah zat, yang dalam jangka panjang akan mengubah komposisi atmosfer dan membahayakan organisme "asli".
• Paparan radiasi jangka panjang pada organisme hidup di pesawat ruang angkasa dapat menyebabkan mutasi. Secara teoritis, ini dapat menyebabkan panspermia "berulang" yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya, tetapi di Bumi itu sendiri.

Sejauh ini, tidak ada bukti yang ditemukan untuk kehidupan di luar Bumi, dan ini adalah salah satu faktor utama yang menunjukkan ambiguitas hipotesis panspermia. Pendukung panspermia berpendapat bahwa transfer "partikel kehidupan" dilakukan terutama oleh benda-benda kosmik kecil - debu bintang, meteorit.

Sementara bakteri memang dapat bertahan hidup di luar angkasa, materi komet dan meteorit tidak pernah ditemukan tanda-tanda kehidupan (hanya beberapa senyawa organik, tetapi mereka dapat dibentuk oleh bahan kimia alami dengan cara).

Apakah kehidupan dibawa dari luar angkasa?

Mengingat jarak yang sangat jauh, interval waktu yang sangat besar, dan berbagai kondisi tertentu (dan juga dengan asumsi cukup prevalensi bahan biologis yang layak) di ruang antarbintang, jauh dari perlunya kelangsungan hidup mikroorganisme tinggi. Bahkan jika hanya seperseratus persen dari total yang bertahan, pada skala galaksi ini akan cukup bagi kehidupan untuk berakhir di planet yang cocok untuknya cepat atau lambat.

Mungkin metode penelitian ilmiah baru di masa depan akan membantu menjelaskan poin-poin ambigu dalam hipotesis panspermia, tetapi sejauh ini tetap hanya hipotesis - tidak terbukti, tetapi juga tidak disangkal.

Teori tidak ilmiah tentang asal usul kehidupan

1 tidak ilmiah: generasi spontan

Asal usul spontan materi hidup yang sangat berkembang dari materi tak hidup - seperti kelahiran larva lalat dalam daging yang membusuk - dapat terhubung dengan Aristoteles, yang menggeneralisasi pemikiran banyak pendahulu dan membentuk doktrin holistik tentang generasi spontan. Seperti elemen lain dari filsafat Aristoteles, generasi spontan adalah doktrin dominan di Eropa Abad Pertengahan dan dinikmati dukungan tertentu, hingga eksperimen Louis Pasteur, yang akhirnya menunjukkan bahwa larva lalat pun membutuhkan lalat adalah orang tua. Jangan bingung antara generasi spontan dengan teori modern tentang asal usul kehidupan abiogenik: perbedaan di antara mereka sangat mendasar.

Konsep ini terkait erat dengan eksperimen klasik yang berhasil memperoleh status tahun 1950-an oleh Stanley Miller dan Harold Urey. Di laboratorium, para ilmuwan memodelkan kondisi yang mungkin ada di dekat permukaan Bumi muda - campuran metana, karbon monoksida, dan molekul hidrogen, banyak pelepasan listrik, sinar ultraviolet - dan segera lebih dari 10% karbon dari metana diubah menjadi berbagai bentuk organik molekul. Lebih dari 20 asam amino, gula, lipid, dan prekursor asam nukleat diperoleh dalam percobaan Miller-Urey.

Variasi modern dari eksperimen klasik ini menggunakan pengaturan yang jauh lebih canggih yang lebih cocok dengan kondisi awal Bumi. Efek gunung berapi disimulasikan dengan emisi hidrogen sulfida dan sulfur dioksida, keberadaan nitrogen, dll. Jadi para ilmuwan berhasil mendapatkan bahan organik dalam jumlah besar dan beragam - bahan pembangun potensial dari kehidupan potensial. Masalah utama dari percobaan ini tetap rasemat: isomer molekul optik aktif (seperti asam amino) terbentuk di campuran dalam jumlah yang sama, sementara semua kehidupan yang kita ketahui (dengan pengecualian yang terisolasi dan aneh) hanya mencakup L-isomer.

Namun, kami akan kembali ke masalah ini nanti. Perlu juga ditambahkan di sini bahwa baru-baru ini - pada tahun 2015 - profesor Cambridge John Sutherland bersama timnya menunjukkan kemungkinan pembentukan semua "molekul kehidupan" dasar, komponen DNA, RNA, dan protein dari rangkaian awal yang sangat sederhana. komponen. Karakter utama dari campuran ini adalah hidrogen sianida dan hidrogen sulfida, yang tidak begitu langka di luar angkasa. Bagi mereka, tetap menambahkan beberapa mineral dan logam yang hadir dalam jumlah yang cukup di Bumi, seperti fosfat, garam tembaga dan besi. Para ilmuwan telah membangun skema reaksi terperinci yang dapat dengan baik menciptakan "sup primordial" yang kaya sehingga polimer muncul di dalamnya dan evolusi kimia lengkap ikut bermain.

Hipotesis asal usul kehidupan abiogenik dari "kaldu organik", yang diuji oleh eksperimen Miller dan Urey, diajukan pada tahun 1924 oleh ahli biokimia Soviet Alexander Oparin. Dan meskipun di "tahun-tahun gelap" masa kejayaan Lysenkoisme, ilmuwan berpihak pada penentang genetika ilmiah, jasanya luar biasa. Sebagai pengakuan atas peran seorang akademisi, namanya menyandang penghargaan utama yang dipersembahkan oleh International Scientific Society for the Study of the Origin of Life (ISSOL) - Medali Oparin. Hadiah tersebut diberikan setiap enam tahun, dan pada berbagai waktu telah diberikan kepada Stanley Miller dan peneliti kromosom yang hebat, peraih Nobel Jack Shostak. Sebagai pengakuan atas kontribusi luar biasa Harold Urey, ISSOL menganugerahkan Medali Urey di antara penghargaan Medali Oparin (juga setiap enam tahun). Hasilnya adalah penghargaan evolusioner yang unik dan nyata - dengan nama yang dapat diubah.

Teori ini mencoba menggambarkan transformasi zat organik yang relatif sederhana menjadi zat kimia yang agak kompleks sistem, pendahulu kehidupan itu sendiri, di bawah pengaruh faktor eksternal, mekanisme seleksi dan organisasi diri. Konsep dasar dari pendekatan ini adalah "chauvinisme air-karbon", yang mewakili dua komponen ini (air dan karbon - NS) sebagai mutlak diperlukan dan kunci untuk munculnya dan perkembangan kehidupan, baik di Bumi atau di suatu tempat di luarnya di luar. Dan masalah utamanya tetap pada kondisi di mana "chauvinisme air-karbon" dapat berkembang menjadi kompleks kimia yang sangat canggih yang, pertama-tama, mampu mereplikasi diri.

Menurut satu hipotesis, organisasi utama molekul dapat terjadi di mikropori mineral lempung, yang memainkan peran struktural. Ahli kimia Skotlandia Alexander Graham Cairns-Smith mengajukan ide ini beberapa tahun yang lalu. Biomolekul kompleks dapat mengendap dan berpolimerisasi pada permukaan bagian dalamnya, seperti pada matriks: Ilmuwan Israel telah menunjukkan bahwa kondisi seperti itu memungkinkan untuk menumbuhkan protein yang cukup lama rantai. Di sini, jumlah garam logam yang dibutuhkan dapat terakumulasi, yang memainkan peran penting sebagai katalis untuk reaksi kimia. Dinding tanah liat dapat berfungsi sebagai membran sel, membagi ruang "dalam" di mana semakin banyak reaksi kimia yang kompleks terjadi, dan memisahkannya dari kekacauan luar.

Permukaan mineral kristal dapat berfungsi sebagai "matriks" untuk pertumbuhan molekul polimer: struktur spasialnya kisi kristal hanya dapat memilih satu jenis isomer optik - misalnya, asam L-amino - memecahkan masalah yang kita dikatakan di atas. Energi untuk "metabolisme" primer dapat disuplai oleh reaksi anorganik, seperti reduksi mineral pirit (FeS2) dengan hidrogen (menjadi besi sulfida dan hidrogen sulfida). Dalam hal ini, baik petir maupun radiasi ultraviolet tidak diperlukan untuk munculnya biomolekul kompleks, seperti dalam percobaan Miller-Urey. Ini berarti bahwa kita dapat menyingkirkan aspek berbahaya dari tindakan mereka.

Bumi Muda tidak terlindungi dari komponen radiasi matahari yang berbahaya - dan bahkan mematikan. Bahkan organisme modern yang telah teruji secara evolusi tidak akan mampu menahan radiasi ultraviolet yang keras ini - terlepas dari kenyataan bahwa Matahari itu sendiri jauh lebih muda dan tidak memberikan cukup panas untuk planet ini. Dari sini muncul hipotesis bahwa di era ketika keajaiban kelahiran kehidupan terjadi, seluruh Bumi dapat ditutupi dengan lapisan es yang tebal - ratusan meter; dan itu untuk yang terbaik. Bersembunyi di bawah lapisan es ini, kehidupan bisa merasa benar-benar aman dari radiasi ultraviolet dan dari serangan meteorit yang sering mengancam akan menghancurkannya sejak awal. Lingkungan yang relatif dingin juga dapat menstabilkan struktur makromolekul pertama.

Memang, radiasi ultraviolet di Bumi muda, yang atmosfernya belum mengandung oksigen dan tidak memiliki hal yang luar biasa seperti lapisan ozon, itu harus mematikan untuk setiap yang baru lahir kehidupan. Dari sini tumbuh asumsi bahwa nenek moyang organisme hidup yang rapuh terpaksa ada di suatu tempat, bersembunyi dari arus sterilisasi semua dan semua sinar yang terus menerus. Misalnya, jauh di bawah air - tentu saja, di mana ada cukup mineral, pencampuran, panas, dan energi untuk reaksi kimia. Dan tempat-tempat seperti itu ditemukan.

Menjelang akhir abad kedua puluh, menjadi jelas bahwa dasar laut sama sekali tidak bisa menjadi surga bagi monster abad pertengahan: kondisi di sini mereka terlalu berat, suhunya rendah, tidak ada radiasi, dan bahan organik langka hanya dapat mengendap dari permukaan.

Faktanya, ini adalah semi-gurun yang luas - dengan beberapa pengecualian: di sana, jauh di bawah air, di dekat outlet mata air panas bumi, kehidupan benar-benar berjalan lancar. Air hitam jenuh dengan sulfida panas, bercampur aktif dan mengandung banyak mineral.

Perokok samudra hitam adalah ekosistem yang sangat kaya dan khas: bakteri yang memakannya menggunakan reaksi besi-sulfur, yang telah kita bahas. Mereka adalah dasar untuk kehidupan yang berkembang penuh, termasuk sejumlah besar cacing dan udang yang unik. Mungkin mereka adalah dasar bagi asal usul kehidupan di planet ini: setidaknya secara teoritis, sistem seperti itu membawa semua yang diperlukan untuk ini.

2. Tidak Ilmiah: Roh, Dewa, Leluhur Pertama

Setiap mitos kosmologis tentang asal usul dunia selalu dimahkotai dengan mitos antropgonik - tentang asal usul manusia. Dan dalam fantasi ini orang hanya bisa iri dengan imajinasi penulis kuno: pada pertanyaan tentang apa, dari apa, bagaimana dan mengapa kosmos muncul, di mana dan bagaimana kehidupan muncul - dan orang-orang, - versinya terdengar sangat berbeda dan hampir selalu Cantik. Tumbuhan, ikan, dan hewan ditangkap dari dasar laut oleh gagak besar, orang-orang merangkak keluar dari tubuh leluhur Pangu sebagai cacing, dibentuk dari tanah liat dan abu, lahir dari perkawinan para dewa dan monster. Semua ini sangat puitis, tetapi tentu saja tidak ada hubungannya dengan sains.

Sesuai dengan prinsip materialisme dialektis, hidup adalah "kesatuan dan perjuangan" dari dua prinsip: mengubah dan mewarisi informasi, di satu sisi, dan biokimia, fungsi struktural - dengan yang lain. Yang satu tidak mungkin tanpa yang lain - dan pertanyaan tentang di mana kehidupan dimulai, dengan informasi dan asam nukleat atau dengan fungsi dan protein, tetap menjadi salah satu yang paling sulit. Dan salah satu solusi yang diketahui untuk masalah paradoks ini adalah hipotesis "dunia RNA", yang muncul pada akhir 1960-an dan akhirnya terbentuk pada akhir 1980-an.

RNA - makromolekul, dalam penyimpanan dan transmisi informasi tidak seefisien DNA, dan dalam kinerja fungsi enzimatik - tidak mengesankan seperti protein. Tetapi molekul RNA mampu melakukan keduanya, dan sampai sekarang mereka berfungsi sebagai penghubung transmisi dalam pertukaran informasi sel, dan mengkatalisis sejumlah reaksi di dalamnya. Protein tidak mampu mereplikasi tanpa informasi DNA, dan DNA tidak mampu melakukan ini tanpa "keterampilan" protein. RNA, di sisi lain, dapat sepenuhnya otonom: ia mampu mengkatalisasi "reproduksi" sendiri - dan ini cukup untuk memulai.

Penelitian dalam hipotesis dunia RNA telah menunjukkan bahwa makromolekul ini juga mampu melakukan evolusi kimia penuh. Ambil contoh, contoh ilustratif yang ditunjukkan oleh ahli biofisika California yang dipimpin oleh Lesley Orgel: jika bromida ditambahkan ke larutan RNA yang mampu mereplikasi diri ethidium, yang berfungsi sebagai racun untuk sistem ini, menghalangi sintesis RNA, kemudian sedikit demi sedikit, dengan perubahan generasi makromolekul, RNA muncul dalam campuran yang tahan bahkan pada konsentrasi yang sangat tinggi toksin. Sesuatu seperti ini, berkembang, molekul RNA pertama dapat menemukan cara untuk mensintesis alat-protein pertama, dan kemudian - dalam kombinasi dengan mereka - untuk "menemukan" sendiri heliks ganda DNA, pembawa keturunan yang ideal informasi.

3 tidak ilmiah: kekekalan

Tidak ada yang lebih ilmiah dari cerita tentang nenek moyang pertama yang bisa disebut pandangan yang menyandang nama keras Teori Keadaan Stasioner. Menurut para pendukungnya, tidak ada kehidupan yang pernah muncul sama sekali - seperti halnya Bumi tidak dilahirkan, dan kosmos juga tidak muncul: mereka selalu, selalu dan akan tetap ada. Semua ini tidak lebih dibenarkan daripada cacing Pangu: untuk menganggap serius "teori" seperti itu, orang harus melupakan temuan paleontologi, geologi, dan astronomi yang tak terhitung jumlahnya. Dan pada kenyataannya, untuk meninggalkan seluruh bangunan megah ilmu pengetahuan modern - tetapi kemudian, mungkin, itu layak menyerahkan segala sesuatu yang menjadi hak penghuninya, termasuk komputer dan perawatan tanpa rasa sakit gigi.

Namun, replikasi sederhana tidak cukup untuk "kehidupan normal": kehidupan apa pun, pertama-tama, secara spasial area lingkungan yang terisolasi yang memisahkan proses metabolisme, memfasilitasi jalannya beberapa reaksi dan memungkinkan Anda untuk mengecualikan lainnya. Dengan kata lain, kehidupan adalah sel yang dibatasi oleh membran semipermeabel yang terdiri dari lipid. Dan "sel proto" seharusnya sudah muncul pada tahap paling awal keberadaan kehidupan di Bumi - hipotesis pertama tentang asal-usulnya diungkapkan oleh Alexander Oparin, yang terkenal bagi kita. Dalam pandangannya, tetesan lipid hidrofobik yang menyerupai tetesan kuning minyak yang mengambang di air dapat berfungsi sebagai "protomembran".

Secara umum, ide-ide ilmuwan juga diterima oleh sains modern; Jack Shostak, yang menerima Medali Oparin untuk karyanya, juga terlibat dalam topik ini. Bersama dengan Katarzyna Adamala, ia berhasil membuat semacam model "sel proto", analog dari membran yang tidak terdiri dari membran modern. lipid, dan bahkan dari molekul organik yang lebih sederhana, asam lemak, yang bisa saja terakumulasi di tempat asal protoorganisme pertama. Shostak dan Adamala bahkan berhasil "menghidupkan kembali" struktur mereka dengan menambahkan ion magnesium (merangsang kerja RNA polimerase) dan asam sitrat (menstabilkan struktur membran lemak) ke dalam medium.

Akibatnya, mereka berakhir dengan sistem yang benar-benar sederhana, tetapi agak hidup; Bagaimanapun, itu adalah sel proto normal yang berisi lingkungan yang dilindungi membran untuk reproduksi RNA. Mulai saat ini, Anda dapat menutup bab terakhir dari prasejarah kehidupan - dan memulai bab pertama dari sejarahnya. Namun, ini adalah topik yang sama sekali berbeda, jadi kami hanya akan membicarakan satu, tetapi sangat penting konsep yang terkait dengan langkah pertama evolusi kehidupan dan munculnya keragaman yang sangat besar organisme.

4 tidak ilmiah: pengembalian abadi

Sebuah representasi "perusahaan" dari filsafat India, dalam filsafat Barat yang terkait dengan karya-karya Immanuel Kant, Friedrich Nietzsche dan Mircea Eliade. Gambar puitis tentang pengembaraan abadi setiap jiwa yang hidup melalui rangkaian dunia dan penghuninya yang tak terbatas, itu reinkarnasi sekarang menjadi serangga yang tidak berarti, sekarang menjadi penyair yang agung, atau bahkan menjadi makhluk yang tidak kita kenal, iblis atau Tuhan. Terlepas dari kurangnya ide tentang reinkarnasi, Nietzsche sangat dekat dengan ide ini: keabadian adalah abadi, yang berarti bahwa setiap peristiwa di dalamnya dapat - dan harus diulang lagi. Dan setiap makhluk berputar tanpa henti di korsel pengembalian universal ini, sehingga hanya kepala berputar, dan masalah asal usul primer menghilang di suatu tempat dalam kaleidoskop yang tak terhitung jumlahnya pengulangan.

Lihatlah diri Anda di cermin, tatap matanya: makhluk yang dengannya Anda saling memandang adalah hibrida kompleks yang telah muncul sejak dahulu kala. Kembali pada akhir abad ke-19, naturalis Jerman-Inggris Andreas Schimper mencatat bahwa kloroplas - organel sel tumbuhan yang bertanggung jawab untuk fotosintesis - bereplikasi secara terpisah dari sel. Segera muncul hipotesis bahwa kloroplas adalah simbion, sel bakteri fotosintetik, yang pernah ditelan oleh inangnya - dan dibiarkan hidup di sini selamanya.

Tentu saja, kita tidak memiliki kloroplas, jika tidak, kita dapat memakan sinar matahari, seperti yang disarankan oleh beberapa sekte agama semu. Namun, pada 1920-an, hipotesis endosimbiosis diperluas untuk memasukkan mitokondria, organel yang mengonsumsi oksigen dan memasok energi ke semua sel kita. Sampai saat ini, hipotesis ini telah memperoleh status teori yang lengkap dan berulang kali terbukti - cukup untuk mengatakan bahwa mitokondria dan plastida mengungkapkan genom mereka sendiri, kurang lebih tidak tergantung pada mekanisme pembelahan sel dan sistem sintesisnya sendiri tupai.

Di alam, endosimbion lain juga telah ditemukan yang tidak memiliki miliaran tahun evolusi bersama di belakangnya dan berada pada tingkat integrasi yang kurang dalam di dalam sel. Misalnya, beberapa amuba tidak memiliki mitokondria sendiri, tetapi ada bakteri yang termasuk di dalamnya dan menjalankan perannya. Ada hipotesis tentang asal endosimbiotik organel lain - termasuk flagela dan silia, dan bahkan inti sel: menurut beberapa peneliti, kita semua eukariota adalah hasil dari perpaduan yang belum pernah terjadi sebelumnya antara bakteri dan archaea. Versi-versi ini belum menemukan konfirmasi yang ketat, tetapi satu hal yang jelas: begitu muncul, kehidupan mulai menyerap tetangganya - dan berinteraksi dengan mereka, melahirkan kehidupan baru.

5 tidak ilmiah: kreasionisme

Konsep kreasionisme muncul pada abad ke-19, ketika kata ini mulai disebut sebagai pendukung berbagai versi penampilan dunia dan kehidupan, yang diusulkan oleh penulis Taurat, Alkitab, dan kitab suci monoteistik lainnya agama. Namun, pada intinya, para kreasionis tidak menawarkan sesuatu yang baru dibandingkan dengan buku-buku ini, berulang kali mencoba menyangkal temuan-temuan ilmiah yang ketat dan mendasar - dan pada kenyataannya, berulang-ulang, kehilangan satu posisi untuk lain. Sayangnya, ide-ide pseudoscientist-creationists modern jauh lebih mudah dipahami: dibutuhkan banyak upaya untuk memahami teori-teori sains yang sebenarnya.

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

tiga variasi populer dari hipotesis panspermia

• Lithopanspermia, atau panspermia antarbintang - hipotesis bahwa batu yang terlempar dari permukaan planet sebagai akibat dari tumbukan berfungsi sebagai transportasi bahan biologis dari satu tata surya ke tata surya lainnya.
• Panspermia balistik, atau antarplanet - hipotesis bahwa batu yang terlempar dari permukaan planet sebagai akibat dari tumbukan berfungsi transportasi untuk bahan biologis dari satu planet ke planet lain dalam tata surya yang sama sistem.
• Panspermia terarah - penyebaran yang disengaja dari benih kehidupan di planet lain oleh peradaban luar angkasa yang sangat maju atau penyebaran benih kehidupan yang disengaja dari Bumi di planet lain oleh orang-orang.

Panspermia tidak menjelaskan evolusi dengan cara apa pun dan tidak mencoba menjawab pertanyaan tentang bagaimana kehidupan muncul di Semesta. Hipotesis ini mencoba memecahkan misteri asal usul kehidupan di Bumi dan penyebaran kehidupan di Alam Semesta.

Sejarah teori

Penyebutan konsep panspermia pertama yang diketahui kita temukan dalam karya-karya filsuf Yunani kuno Anaxagoras (500 SM - 428 SM), meskipun pemahamannya tentang ide ini berbeda dari modern hipotesis:

“Semua hal ada sejak awal. Tetapi pada awalnya mereka ada dalam fragmen kecil yang tak terhingga dari diri mereka sendiri, dalam jumlah yang tak terhitung jumlahnya dan terkait erat. Semua hal ada dalam massa ini, tetapi dalam bentuk yang membingungkan dan tidak dapat dibedakan.

Ada biji (sperma) atau miniatur gandum dan daging dan emas dalam campuran primitif; tetapi bagian-bagian ini, yang sifatnya sama, harus dikeluarkan dari massa kompleks sebelum mereka dapat menerima nama dan sifat yang pasti." © Anaxagoras, A Dictionary of Greek and Roman biography and mitologi, William Smith, Ed.

Pada 1743, teori panspermia muncul dalam karya-karya bangsawan Prancis, diplomat dan sejarawan sejarah alam Benoit de Malier, yang percaya bahwa kehidupan di Bumi "dibiakkan" oleh mikroba dari luar angkasa yang jatuh ke laut, dan tidak muncul sebagai hasilnya abiogenesis.

Pada abad ke-19, teori panspermia dihidupkan kembali oleh para sarjana Jones Jakob Berzelius (1779-1848), Lord Kelvin (William Thomson) (1824-1907) dan Hermann von Helmholtz (1821-1894). Pada tahun 1871, Lord Kelvin menyatakan:

“Oleh karena itu, sangat mungkin bahwa batu meteor yang tak terhitung jumlahnya bergerak di ruang angkasa, membawa benih kehidupan. Jika pada saat ini kehidupan di Bumi tidak ada, maka satu batu yang jatuh di atasnya bisa menjadi apa yang disebut penyebab alami kehidupan, sebagai akibatnya Bumi akan tertutup vegetasi". © Lord Kelvin, dari Pidato Presiden kepada Asosiasi Inggris untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan

Penelitian kontemporer

Pada tahun 1973, ahli biologi molekuler pemenang Hadiah Nobel, fisikawan dan ahli saraf Profesor Francis Crick, bersama dengan ahli kimia Leslie Orgel, mengusulkan teori panspermia terarah.

Pada tahun 1984, selama misi pencarian meteor tahunan pemerintah AS, tim ilmuwan di Antartika menemukan meteorit yang terlepas dari permukaan Mars sekitar 15 juta tahun yang lalu. Meteor itu bernama Allan Hills 84001 (ALH84001). Pada tahun 1996, struktur ditemukan di ALH84001 yang bisa menjadi sisa-sisa nanobakteri terestrial. Pengumuman tersebut, yang diterbitkan oleh David McKay dari NASA di majalah Science, menjadi berita utama di seluruh dunia, dan Presiden Bill Clinton membuat pernyataan resmi di TV, menandai acara tersebut dan menyatakan dukungannya untuk rencana agresif untuk eksplorasi robot Mars. Akibatnya, beberapa tes dilakukan - dan asam amino dan hidrokarbon aromatik polisiklik ditemukan di ALH84001.

Namun, para ahli saat ini setuju bahwa zat ini bukanlah tanda kehidupan yang akurat dan dapat terbentuk secara abiotik dari molekul organik atau karena kontaminasi dari kontak dengan es kutub. Perdebatan berlanjut hingga hari ini, tetapi kemajuan terbaru dalam penelitian nanobiologis telah membuat penemuan ini menarik lagi.

Bukti pengumuman kehidupan di ALH84001 memicu gelombang dukungan untuk hipotesis panspermia. Orang-orang mulai berspekulasi tentang kemungkinan munculnya kehidupan di Mars dan pemindahannya ke Bumi pada puing-puing planet yang pecah setelah tabrakan serius (contoh panspermia balistik).

Meteorit ALH84001 / © NASA

Pada bulan April 2001, pada Pertemuan Tahunan ke-46 Masyarakat Internasional untuk Teknik Optik (SPIE) di San Diego, California, peneliti India dan Inggris di bawah pimpinan Chandra Wickramasinghe mempresentasikan sampel udara dari stratosfer yang diperoleh Indian Space Research Organization, yang berisi gumpalan kehidupan sel. Menanggapi pernyataan ini, Pusat Penelitian Ames NASA menyatakan keraguan bahwa sel-sel hidup dapat hadir pada ketinggian seperti itu, tetapi mencatat bahwa beberapa mikroba dapat berhibernasi selama jutaan tahun, yang mungkin cukup untuk perjalanan antarplanet di dalam Tata Surya sistem.

Pada Mei 2001, ahli geologi Bruno D'Argenio dan ahli biologi molekuler Giuseppe Geraci dari Neapolitan Universitas mengumumkan penemuan bakteri luar angkasa di dalam meteorit dengan usia sekitar 4,5 miliar tahun. Para peneliti berpendapat bahwa bakteri yang terkandung dalam struktur kristal mineral menjadi hidup di lingkungan budidaya. Mereka juga menyatakan bahwa bakteri memiliki DNA tidak seperti apa pun di Bumi dan bertahan setelah meteorit disterilkan pada suhu tinggi dan dibersihkan dengan alkohol. Bakteri tersebut akhirnya diidentifikasi terkait dengan bakteri jerami modern (Bacillus subtilis) dan Bacillus pumilus, tetapi ini tampaknya merupakan jenis yang berbeda.

Pada bulan April 2008, astrofisikawan Inggris terkenal di dunia Stephen Hawking berbicara tentang panspermia di kuliah Mengapa Kita Harus Pergi Ke Luar Angkasa ("Mengapa Kita Harus Pergi ke Luar Angkasa") sebagai bagian dari rangkaian kuliah di Universitas George Washington untuk menandai peringatan 50 tahun NASA.

Pada April 2009, Hawking juga membahas kemungkinan membangun stasiun manusia di planet lain dan memberikan saran tentang Mengapa Kehidupan Luar Bumi Tidak Dapat Berkomunikasi Dengan Ras Manusia Selama Simposium Asal Usul Di Universitas Negeri Arizona. Fisikawan itu juga mengatakan bahwa orang dapat menemukan selama eksplorasi ruang angkasa - seperti kehidupan alien di sebagai akibat dari panspermia, yang menurutnya kehidupan dalam bentuk partikel DNA dapat ditularkan melalui ruang ke tempat yang layak huni tempat.

Hasil

Sebuah teori ilmiah yang kontroversial, panspermia menerima dukungan, ketidakpedulian atau kritik dari publik. Misalnya, kelompok agama kritis terhadap hipotesis ini.

Jika teori itu dapat dibuktikan, maka dasar-dasar agama-agama seperti itu akan sangat terguncang atau dihapuskan sama sekali. Komunitas ilmiah umumnya mendukung teori ini. Sekali lagi, jika ternyata benar, maka teori ini dapat mengubah cara mempelajari biologi evolusioner, seperti yang dapat menyarankan bahwa perkembangan ke bentuk kehidupan yang lebih tinggi diprogram secara genetik, dan ini, pada gilirannya, bertentangan dengan teori Darwin.

Seperti banyak teori, panspermia memiliki pendukung dan penentang di komunitas ilmiah. Ada keraguan tentang kelangsungan hidup setelah memasuki atmosfer setelah berada di luar angkasa selama ribuan tahun, di mana ia terkena radiasi kosmik. Namun, tidak ada bukti bahwa ini tidak mungkin. Dan bahkan jika ternyata kehidupan datang ke Bumi dari luar angkasa, sains modern tidak memiliki informasi tentang bagaimana asal usulnya di sana.

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

Kelahiran dini

Diyakini bahwa planet-planet mulai terbentuk hanya setelah puluhan juta tahun setelah Big Bang, yang pertama bintang-bintang (kemungkinan besar jauh kemudian, karena tokoh-tokoh ini dengan massa puluhan dan ratusan massa matahari dengan cepat meledak atau runtuh). Namun demikian, 16 tahun yang lalu, rekan penulis Wickramasingh, Karl Gibson dan Rudolph Shield mengajukan model alternatif planetogenesis ultra-awal. Menurut pendapat mereka, planet-planet pertama mulai terbentuk tak lama setelah 400.000 tahun setelah Agung ledakan, Semesta kehilangan lingkungan plasma dan diisi dengan molekul hidrogen netral dan atom helium. Karena gas kosmik tidak homogen, gumpalan bola dengan diameter ratusan kilometer dapat terbentuk di dalamnya, yang menjadi planet (atau planetoid) pertama. Menurut model ini, Alam Semesta pada usia 3-4 juta tahun berisi sebanyak 1080 bola gas, yang ditarik bersama oleh gaya gravitasi.

Suhu radiasi peninggalan di zaman ini diukur dalam ratusan kelvin, dan oleh karena itu planet-planet muda dipanaskan di seluruh volumenya. Tetapi pada saat alam semesta berusia 1,5 miliar tahun, suhu telah turun di bawah titik leleh hidrogen (14 K), dan oleh karena itu planet-planet memperoleh kerak hidrogen padat. Dan bahkan sebelum itu, mereka secara melimpah mengambil atom unsur yang lebih berat dari helium, tersebar di seluruh ruang angkasa setelah ledakan bintang. Beginilah cara mereka mengembangkan inti besi-nikel, mantel silikat, dan cangkang luar ringan yang mengandung es air. Selain itu, sebagian air hingga saat ini dan bahkan kemudian dapat tetap dalam keadaan cair karena masuknya panas internal, yang disediakan oleh peluruhan uranium dan thorium.

Model Wickramasingh, yang penulis sebut "Kosmologi Dinamis Hidrogravitasi", mau tidak mau mengarah pada munculnya manifestasi kehidupan bukan di masing-masing planet, dan di mana-mana dalam skala galaksi - berkat molekul kompleks yang dibawa oleh komet dan planet "pengembara". Big Bang yang bergejolak memunculkan zaman plasma, ketika protogalaksi raksasa terbentuk di perbatasan dengan rongga (void). Di era gas, gugus bola galaksi dan planet lahir di dalamnya. Dalam kelompok, bintang lahir dan mati, memasok unsur-unsur kimia untuk membuat molekul (terutama molekul). air), yang di masa depan dapat menjadi dasar kehidupan di planet-planet di mana suhu turun di bawah titik kritis air (647K). Planet-planet ini saling berhubungan oleh "sistem transportasi" komet yang membawa molekul mengelilingi galaksi.

Gugus planet

Menurut model Gibson dan Shield, lingkaran cahaya Bima Sakti (dan, mungkin, lingkaran cahaya Andromeda dan galaksi spiral lainnya) mengandung banyak sekali planet paling kuno, bersatu dalam gugus bola, yang berdekatan dengan bola bintang cluster. Benar, tidak seperti gugus bintang, gugusan planet tidak dapat dilihat melalui teleskop apa pun. Namun demikian, mereka membelokkan sinar objek kosmik di latar belakang, dan karena itu mereka masih dapat dideteksi karena efek pelensaan mikro gravitasi. Cluster ini stabil, meskipun sampai batas tertentu. Gangguan gravitasi dapat melemparkan planet-planet primordial beku ke dalam bidang piringan Galaxy, di mana beberapa di antaranya dipanaskan hingga kehilangan sebagian atau seluruh kerak hidrogen padat, dan sisanya (dan sebagian besar) bergerak ke bentuk murni. Wickramasingh dan rekan penulisnya telah menghitung bahwa, rata-rata, setiap 26 juta tahun, salah satu planet ini mendekati Matahari kita. Visitersha melintasi awan debu dan gas beku lenticular circumsolar, yang berfungsi sebagai sumber cahaya zodiak, dan mengumpulkan sekitar seribu ton materi di permukaannya.

Berkendara ke galaksi

Tapi apa hubungannya panspermia dengan itu? Asteroid besar dan inti komet terkadang jatuh ke Bumi, yang merobohkan materi Bumi ke luar angkasa. Bersama dengannya, mikroorganisme muncul di luar angkasa - beberapa dari mereka berhasil melindungi diri dari suhu dan tekanan yang berbahaya dan mempertahankan kelangsungan hidupnya. Organisme semacam itu dapat berpindah dari awan zodiak ke permukaan planet yang bermigrasi dan bersamanya terbawa ke ruang angkasa yang jauh. Jika planet ini ternyata berada di sekitar bintang, itu akan membawa embrio kehidupan terestrial ke sana, yang perannya tidak hanya dapat dilakukan oleh mikroorganisme utuh, tetapi juga fragmen genom mereka.

Kemungkinan besar, Bumi bukan satu-satunya tempat tinggal kehidupan di Galaksi. Dan jika kehidupan berasal dari tempat lain, maka planet primordial yang mengembara akan membawanya lebih jauh. Oleh karena itu, Chandra Wickramasingh dan rekan menyimpulkan, Bima Sakti dapat berubah menjadi superbiosfer tunggal dalam skala kosmik. Ini adalah panspermia dalam bentuk galaksinya.

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