Panspermija: hipoteze in dejstva teorije o izvoru življenja

Ko je Zemlja šele nastala, pred približno 4,5 milijardami let, je bila popolnoma brez življenja, vendar so se v 100-200 milijonih letih pojavili znaki vitalne aktivnosti najpreprostejših organizmov. Obstaja veliko teorij o izvoru življenja na Zemlji in ena od njih je znana kot panspermija - to je predpostavka da življenje ni nastalo na planetu, ampak so vanj v obliki nekega biološkega prinesli iz vesolja material.

Temeljni koncept v teoriji so tako imenovani "kalčki življenja" - spore ali mikroorganizmi z drugih planetov. Predpostavlja se, da bi na Zemljo lahko prišli z meteoritom ali v obliki ločenih delcev pod vplivom svetlobnega pritiska. Hkrati je eden glavnih argumentov kritikov, ali bi lahko mikroorganizmi preživeli več sto tisoč in milijonov let v vesolju? Bistvo je, da je vesolje za organske snovi nevarno ne le zaradi brezzračnega okolja, ampak tudi zaradi množice delcev in sevanja.

Izvor hipoteze o panspermiji

Prvič je ideje o nezemeljskem izvoru življenja izrazil znanstvenik Hermann Richter iz Nemčije, to se je zgodilo leta 1867. Pozneje so ideje panspermije imele številne privržence in nasprotnike. Koncept je bil že večkrat ostro kritiziran, vendar je pogosto dobil novo potrditev. Doslej ni nedvoumnih dokazov ali zavrnitev, vendar nedavne znanstvene raziskave potrjujejo številne trditve, ki se pojavljajo v teoriji.

Za testiranje preživetja mikroorganizmov v vesolju so leta 2014 izstrelili vesoljsko plovilo, ki vsebuje materiale, podobne meteoritom in živim mikroorganizmom. Nekaj ​​mesecev kasneje se je satelit vrnil na Zemljo, njegovo vsebino so skrbno preučili. Izkazalo se je, da nekatere bakterije lahko preživijo (ne le v brezzračnem prostoru, ampak tudi kdaj velike temperature med vstopom v ozračje) in nadaljevanje normalnih življenjskih dejavnosti že v kopenskem pogoji.

To ne pomeni nedvoumno pravilnosti teorije, je pa močan argument v njeno korist.

Kratek opis teorije panspermije

Glavna teza podpornikov teorije panspermije je možnost prenosa živega biološkega materiala med nebeška telesa, hkrati pa ohraniti sposobnost preživetja najpreprostejših mikroorganizmov.

Mnogi dvomijo, da se to dejansko lahko zgodi, ker bodo bakterije, ujete v medzvezdnem mediju, izpostavljene izjemno škodljivim učinkom. Resnično lahko preživijo nekaj časa, vendar so bili takšni poskusi izvedeni samo v orbiti Zemlje in ne v globokem vesolju, čas samih poskusov pa ni presegel več mesecih. Med potovanjem tisoče in milijone let bodo mikroorganizmi izpostavljeni več resnim nevarnostim:

• Izjemno nizke temperature v odprtem prostoru (ne višje od -220 ° С, v medzvezdnem mediju pa le nekaj stopinj nad absolutno ničlo). Mikroorganizem bo v takšnih razmerah ostal zelo dolgo. Dokazano je, da v šestih mesecih sposobnost preživetja res traja, a ali je to mogoče več deset tisoč let? Na to vprašanje je nemogoče dati nedvoumen odgovor.
• Agresivno kozmično sevanje. Medzvezdni medij vsebuje veliko visokoenergijskih delcev, ki se gibljejo s hitrostjo blizu svetlobe. Njihovo število v omejenem obsegu prostora je majhno, vendar bo telo več tisoč let neizogibno izpostavljeno učinkom takšnih "gradnikov snovi". Ugotovljeno je bilo, da je v brezzračnem okolju učinek manj izrazit (ni kisika), vendar so bakterije, ki so dosegle nastanitev planeti z veliko mero verjetnosti sploh ne bodo isti, kot so bili na potovanju - ravno zaradi mutacij, ki jih je povzročil kozmični sevanje.
• Preživetje ob vstopu v ozračje. Ni dovolj, da pridete do ustreznega planeta, še vedno morate priti do njegove površine. In to ni nič manj težka naloga. Ob vstopu v ozračje se nebesno telo segreje do temperature sto in tisoč stopinj, lahko se zaradi velikega trenja popolnoma zruši. Mikroorganizmi, ki so v globinah kamnine dovolj velikega meteorita, ki lahko doseže površje, bodo imeli več možnosti za preživetje. Druga možnost je ločitev bakterij iz meteorita še pred močnim segrevanjem, v zgornji atmosferi, čemur sledi počasen pristop k površini z zračnimi tokovi.

Vsak od teh problemov še nima nedvoumnega znanstvenega premisleka, zato je nemogoče reči, ali so nepremostljiva ovira za selitev življenja po medzvezdnem prostoru.

Trenutno znanost ne zanika možnosti panspermije - ni dejstev, ki bi bila v neposrednem nasprotju s teorijo.

Panspermija in ufologija

Nekateri znanstveniki so izrazili eksotično razlago teorije panspermije - z drugimi besedami na kratko govorimo o tem, da na Zemljo prinesejo življenje razvita bitja in leteča vozila drugih svetove. Takšna dejanja so lahko naključna in namerna, vsekakor pa govorimo o daljni preteklosti, saj se je življenje na planetu pojavilo pred več kot 4 milijardami let. Izražajo pa se ideje o možnosti "navzkrižnega sejanja", ko "delci življenja" udarijo na Zemljo v več stopnje - in nekje so tekmovali, nekje so sobivali nevtralno ali celo vstopili v simbiozo, kar je pospešilo medsebojni razvoj.

Čeprav je ta predpostavka najmanj znanstvena in je v stiku s tako imenovanimi "psevdoznanostmi" in "paraznanostmi", ima veliko privržencev tudi med uglednimi znanstveniki. Idejo na primer podpira F. Crick, dobitnik Nobelove nagrade za biofiziko, vendar so njegovi argumenti zelo specifični - to so dokazi o opazovanju NLP -jev, kamnite rezbarije ljudi v oblekah, podobnih vesoljskim oblekam, poročila o srečanjih z tujci.

Bolj znanstvena različica je hipoteza, ki so jo razvili znanstveniki F. Hoyle iz Velike Britanije in C. Wickramasingh iz Šrilanke. Domnevajo, da je življenje na planet prišlo po naključju, prvotno pa so bili mikroorganizmi v vesolju, med oblaki plina in prahu.

Mehanizem v tem primeru bi moral biti nekako tak:

• Ko se asteroidi in kometi, ki se gibljejo v medzvezdnem prostoru, znajdejo v oblakih plina in prahu, "ujamejo" mikroorganizme in nato lahko "posejejo" naseljive planete. olje iz Velike Britanije in Ch. kajti, kamnite rezbarije ljudi v oblekah, podobnih vesoljskim oblekam, poročila o srečanjih z vesoljcem
• Za "sejanje" padec na planet ni potreben - dovolj je, da komet preide blizu njega. Sončni žarki bodo ogreli površino majhnega nebesnega telesa, pojavil se bo "rep", v njem pa bo pomemben del mikroorganizmov.
• Dodaten učinek bi lahko bil svetlobni pritisk, ki bo usmeril mikroorganizme iz repa kometa, ki gre blizu zvezde, proti planetom (ki so lahko primerni za življenje).

Ta hipoteza je zanimiva po tem, da izključuje enega od zgoraj opisanih problemov "sejanja" planetov - preživetje mikroorganizmov ob vstopu meteorita v ozračje. V tem primeru ni nosilca - samo svetlobni pritisk. Posamezne bakterije lahko "nežno" vstopijo na planet in se postopoma spustijo iz zgornje atmosfere.

Grožnje biosferi

Obstaja veliko dejstev, ki kažejo na možnost, da bi živi organizmi prišli na Zemljo iz vesolja. Toda panspermija ni lahko le vir življenja, ampak tudi grožnja njenemu obstoju. Zagovorniki tega koncepta trdijo naslednje:

• Vsako vesoljsko plovilo vsebuje bakterije in druge mikroorganizme ter spore. Če se kdaj znajdejo na naseljenem planetu, obstaja nevarnost njihove hitre prilagoditve in aktivnega razmnoževanja. V skladu s tem bo njihova vitalna dejavnost povzročila sproščanje številnih snovi, ki bodo dolgoročno spremenile sestavo ozračja in škodile "domačim" organizmom.
• Dolgotrajna izpostavljenost sevanju živih organizmov v vesoljskih plovilih lahko povzroči mutacijo. Teoretično lahko to povzroči "ponavljajočo se" panspermijo, opisano v prejšnjem odstavku, vendar na Zemlji sami.

Doslej ni bilo najdenih dokazov o življenju zunaj Zemlje in to je eden glavnih dejavnikov, ki kažejo na dvoumnost hipoteze o panspermiji. Podporniki panspermije trdijo, da prenos "delcev življenja" izvajajo predvsem majhna kozmična telesa - zvezdni prah, meteoriti.

Medtem ko bakterije res lahko preživijo v vesolju, kometa in meteorita niso nikoli našli znaki bivanja (le nekatere organske spojine, lahko pa jih tvorijo naravne kemikalije mimogrede).

Je bilo življenje pripeljano iz vesolja?

Glede na ogromne razdalje, velike časovne intervale in nešteto posebnih pogojev (in ob predpostavki, da je dovolj razširjenost živega biološkega materiala) v medzvezdnem prostoru še zdaleč ni nujno, da preživetje mikroorganizmov je bil visok. Tudi če preživi le stotine odstotka vseh, bo v merilu galaksije to dovolj, da bo življenje slej ko prej pristalo na planetu, ki je zanj primeren.

Morda bodo nove metode znanstvenega raziskovanja v prihodnosti pomagale osvetliti dvoumne točke hipoteze o panspermiji, vendar zaenkrat ostaja le hipoteza - ni dokazana, a tudi ne ovržena.

Neznanstvene teorije o izvoru življenja

1 neznanstvena: spontana generacija

Spontani izvor visoko razvite žive snovi iz nežive snovi - na primer pojav ličink muh v gnilem mesu - lahko povezati z Aristotelom, ki je posplošil misli mnogih predhodnikov in oblikoval celostno doktrino o spontana generacija. Tako kot drugi elementi Aristotelove filozofije je bila spontana generacija prevladujoča doktrina v srednjeveški Evropi in je uživala določeno podporo, vse do poskusov Louisa Pasteurja, ki je končno pokazal, da potrebujejo celo ličinke muh muhe so starši. Ne mešajte spontane generacije s sodobnimi teorijami o abiogenem izvoru življenja: razlika med njimi je temeljna.

Ta koncept je tesno povezan s klasičnimi poskusi, ki sta jim Stanley Miller in Harold Urey uspela pridobiti status v petdesetih letih. V laboratoriju so znanstveniki modelirali pogoje, ki bi lahko obstajali v bližini površine mlade Zemlje - mešanica metana, ogljikovega monoksida in molekularne vodik, številne električne razelektritve, ultravijolična svetloba - in kmalu je več kot 10% ogljika iz metana prešlo v obliko različnih organskih molekule. V poskusih Miller-Urey so pridobili več kot 20 aminokislin, sladkorjev, lipidov in predhodnikov nukleinskih kislin.

Sodobne različice teh klasičnih poskusov uporabljajo veliko bolj izpopolnjene nastavitve, ki bolj ustrezajo pogojem zgodnje Zemlje. Učinki vulkanov se simulirajo z emisijami vodikovega sulfida in žveplovega dioksida, prisotnostjo dušika itd. Tako znanstvenikom uspe pridobiti ogromno in raznoliko količino organskih snovi - potencialnih gradnikov potencialnega življenja. Glavni problem teh poskusov ostaja racemat: izomeri optično aktivnih molekul (kot so aminokisline) nastajajo v mešanice v enakih količinah, medtem ko vse življenje, ki nam je znano (z izoliranimi in čudnimi izjemami), vključuje samo L-izomeri.

Vendar se bomo k temu problemu vrnili kasneje. Tukaj je treba dodati, da je pred kratkim - leta 2015 - profesor s Cambridgea John Sutherland s svojo ekipo pokazala možnost nastanka vseh osnovnih "molekul življenja", sestavin DNK, RNA in beljakovin iz zelo preprostega nabora začetnih komponente. Glavni junaki te mešanice sta vodikov cianid in vodikov sulfid, ki v vesolju nista tako redka. Njim je treba dodati še nekaj mineralov in kovin, ki so na Zemlji v zadostnih količinah, na primer fosfatov, bakrovih in železovih soli. Znanstveniki so zgradili podrobno reakcijsko shemo, ki bi lahko ustvarila bogato "prvotno juho", tako da so se v njej pojavili polimeri in prišlo do polnopravne kemijske evolucije.

Hipotezo o abiogenem izvoru življenja iz "organske juhe", ki jo je preizkusil Miller in Urey, je leta 1924 predstavil sovjetski biokemik Aleksander Oparin. In čeprav je znanstvenik v "temnih letih" razcveta lizenkoizma stopil na stran nasprotnikov znanstvene genetike, so njegove zasluge velike. Kot priznanje vlogi akademika njegovo ime nosi glavno nagrado Mednarodnega znanstvenega društva za preučevanje izvora življenja - Medolo Oparin. Nagrada se podeljuje vsakih šest let, ob različnih časih pa sta jo prejela Stanley Miller in veliki raziskovalec kromosomov, nobelovec Jack Shostak. Zavedajoč se velikega prispevka Harolda Ureyja, ISSOL podeli Ureyjevo medaljo med nagradami Oparinove medalje (tudi vsakih šest let). Rezultat je edinstvena, resnična evolucijska nagrada - s spremenljivim imenom.

Teorija poskuša opisati preoblikovanje razmeroma preprostih organskih snovi v precej kompleksno kemikalijo sistemov, predhodnikov življenja samega, pod vplivom zunanjih dejavnikov, mehanizmov izbire in samoorganiziranje. Osnovni koncept tega pristopa je "vodno -ogljikov šovinizem", ki predstavlja ti dve komponenti (voda in ogljik - NS) kot nujno potrebno in ključno za nastanek in razvoj življenja, bodisi na Zemlji ali kje drugje zunaj. In glavni problem ostajajo pogoji, pod katerimi se lahko "vodno-ogljikov šovinizem" razvije v zelo izpopolnjene kemične komplekse, ki so sposobni predvsem samopodvojevanja.

V skladu z eno od hipotez lahko pride do primarne organizacije molekul v mikroporah glinenih mineralov, ki so imeli strukturno vlogo. To idejo je pred nekaj leti predstavil škotski kemik Alexander Graham Cairns-Smith. Kompleksne biomolekule se lahko usedejo in polimerizirajo na svoji notranji površini, kot na matriksu: Izraelski znanstveniki so pokazali, da takšni pogoji omogočajo pridelavo dovolj dolgih beljakovin verige. Tu bi se lahko nabrale potrebne količine kovinskih soli, ki igrajo pomembno vlogo kot katalizator kemičnih reakcij. Glinene stene bi lahko delovale kot celične membrane, ki delijo "notranji" prostor, v katerem potekajo vse bolj zapletene kemične reakcije, in ga ločijo od zunanjega kaosa.

Površine kristalnih mineralov bi lahko služile kot "matrice" za rast polimernih molekul: njihova prostorska struktura kristalna rešetka lahko izbere samo eno vrsto optičnih izomerov - na primer L -aminokisline - rešuje problem, o katerem rečeno zgoraj. Energijo za primarno "presnovo" bi lahko oskrbeli z anorganskimi reakcijami, kot je redukcija minerala pirita (FeS2) z vodikom (v železov sulfid in vodikov sulfid). V tem primeru za pojav kompleksnih biomolekul, kot v poskusih Miller-Urey, nista potrebna niti strela niti ultravijolično sevanje. To pomeni, da se lahko znebimo škodljivih vidikov njihovega delovanja.

Mlada Zemlja ni bila zaščitena pred škodljivimi in celo smrtonosnimi sestavinami sončnega sevanja. Tudi sodobni, evolucijsko preizkušeni organizmi ne bi mogli vzdržati tega močnega ultravijoličnega sevanja - kljub temu, da je bilo Sonce samo po sebi precej mlajše in planetu ni dalo dovolj toplote. Iz tega je nastala hipoteza, da bi lahko v dobi, ko se je zgodil čudež rojstva življenja, vsa Zemlja pokrita z debelo plastjo ledu - na stotine metrov; in to je najboljše. Ko se je skrivalo pod to ledeno ploščo, se je življenje lahko počutilo popolnoma varno pred ultravijoličnim sevanjem in pred pogostimi udarci meteoritov, ki so mu grozili, da ga bodo uničili v brstu. Relativno hladno okolje bi lahko tudi stabiliziralo strukturo prvih makromolekul.

Dejansko ultravijolično sevanje na mladi Zemlji, katere atmosfera še ni vsebovala kisika in je tudi ni imela tako čudovito stvar, kot je ozonska plast, bi morala biti smrtonosna za vse nastajajoče življenje. Iz tega je zrasla domneva, da so bili krhki predniki živih organizmov nekje prisiljeni obstati in se skriti pred neprekinjenim tokom sterilizacije vseh in vseh žarkov. Na primer globoko pod vodo - seveda tam, kjer je dovolj mineralov, mešanja, toplote in energije za kemijske reakcije. In takšni kraji so bili najdeni.

Proti koncu dvajsetega stoletja je postalo jasno, da oceansko dno nikakor ne more biti zatočišče za srednjeveške pošasti: razmere tukaj so pretežki, temperatura je nizka, ni sevanja, redke organske snovi pa se lahko le usedejo površino.

Pravzaprav so to velike polpuščave - z nekaj pomembnimi izjemami: prav tam, globoko pod vodo, v bližini iztokov geotermalnih vrelcev, je življenje dobesedno v polnem teku. Črna voda, nasičena s sulfidi, je vroča, aktivno mešana in vsebuje veliko mineralov.

Kadilci v črnem oceanu so zelo bogati in značilni ekosistemi: bakterije, ki se hranijo z njimi, uporabljajo reakcije železa in žvepla, o katerih smo že govorili. So osnova za popolnoma cvetoče življenje, vključno z vrsto edinstvenih črvov in kozic. Morda so bili oni osnova za nastanek življenja na planetu: vsaj v teoriji takšni sistemi nosijo vse potrebno za to.

2. Neznanstveno: duhovi, bogovi, prvi predniki

Vsak kozmološki mit o nastanku sveta je vedno okronan z antropogonskimi - o izvoru človeka. In v teh fantazijah lahko le zavidamo domišljiji starodavnih avtorjev: na vprašanje, kaj, od česa, kako in zakaj Kozmos je nastal, kje in kako se je pojavilo življenje - in ljudje, - različice so zvenele zelo različno in skoraj vedno lepa. Rastline, ribe in živali je z morskega dna ulovil ogromen gavran, ljudje so prilezli iz telesa prednika Panguja, saj so se črvi, oblikovani iz gline in pepela, rodili iz zakonskih zvez bogov in pošasti. Vse to je presenetljivo poetično, seveda pa nima zveze z znanostjo.

V skladu z načeli dialektičnega materializma je življenje "enotnost in boj" dveh načel: spreminjanje in podedovane informacije na eni strani ter biokemične, strukturne funkcije - z drugim. Eno brez drugega je nemogoče - in vprašanje, kje se je začelo življenje, z informacijami in nukleinskimi kislinami ali s funkcijami in beljakovinami, ostaja eno najtežjih. Ena od znanih rešitev tega paradoksalnega problema je hipoteza o "svetu RNA", ki se je pojavil v poznih šestdesetih letih in se dokončno oblikoval v poznih osemdesetih letih.

RNA - makromolekule pri shranjevanju in prenosu informacij niso tako učinkovite kot DNK, pri opravljanju encimskih funkcij pa niso tako impresivne kot beljakovine. Toda molekule RNA so zmožne obojega in doslej služijo kot prenosni člen pri izmenjavi informacij celice in katalizirajo številne reakcije v njej. Beljakovine se ne morejo razmnoževati brez informacij o DNK, DNK pa tega ni sposobna brez "veščin" beljakovin. RNA pa je lahko popolnoma avtonomna: lahko katalizira lastno "razmnoževanje" - in to je dovolj za začetek.

Raziskave v okviru svetovne hipoteze o RNA so pokazale, da so te makromolekule sposobne tudi popolne kemijske evolucije. Vzemimo za primer nazorni primer, ki so ga pokazali kalifornijski biofiziki pod vodstvom Lesleyja Orgela: če se raztopini RNA, ki se lahko samopodvoji, doda bromid etidij, ki služi kot strup za ta sistem, blokira sintezo RNA, nato pa se s spremembo generacij makromolekul postopoma pojavijo RNA, ki so odporne tudi na zelo visoke koncentracije toksin. Nekaj ​​takega, v razvoju, bi lahko prve molekule RNA našle način za sintezo prvih orodij-beljakovin in nato - v kombinaciji z njimi - sami »odkriti« dvojno vijačnico DNK, idealnega nosilca dednega informacije.

3 neznanstveno: nespremenljivost

Nič bolj znanstvenega kot zgodbe o prvih prednikih ne moremo imenovati pogledov, ki nosijo glasno ime Teorija stacionarne države. Po mnenju njenih privržencev ni nikoli nastalo nobeno življenje - tako kot se Zemlja ni rodila, niti se ni pojavil kozmos: preprosto so bili vedno, vedno in bodo ostali. Vse to ni nič bolj upravičeno kot črvi Pangu: da bi takšno "teorijo" vzeli resno, bo treba pozabiti na nešteto ugotovitev paleontologije, geologije in astronomije. In v resnici opustiti celotno veličastno zgradbo sodobne znanosti - toda potem je verjetno vredno odreči se vsemu, kar pripadajo njenim prebivalcem, vključno z računalniki in nebolečim zdravljenjem zobe.

Vendar preprosto podvajanje ni dovolj za "normalno življenje": vsako življenje je najprej prostorsko izolirano območje okolja, ki ločuje presnovne procese, olajša potek nekaterih reakcij in omogoča izključitev drugo. Z drugimi besedami, življenje je celica, omejena s polprepustno membrano, sestavljeno iz lipidov. In "protocelice" bi se morale pojaviti že v najzgodnejših fazah obstoja življenja na Zemlji - prvo hipotezo o njihovem izvoru je izrazil Aleksander Oparin, ki nam je dobro znan. Po njegovem mnenju bi lahko kapljice hidrofobnih lipidov, ki spominjajo na rumene kapljice olja, plavale v vodi, služile kot "protomembrane".

Na splošno znanstvenikove ideje sprejema tudi sodobna znanost; s to temo se je ukvarjal tudi Jack Shostak, ki je za svoje delo prejel medaljo Oparin. Skupaj s Katarzyno Adamalo mu je uspelo ustvariti nekakšen model "protocelice", katere analog membrane ni bil sestavljen iz sodobnih lipidov in iz še enostavnejših organskih molekul maščobnih kislin, ki bi se lahko nabrale v krajih izvora prvih protoorganizmov. Shostak in Adamala sta celo uspela "oživiti" svoje strukture z dodajanjem magnezijevih ionov (spodbujanje delovanja RNA polimeraz) in citronske kisline (stabiliziranje strukture maščobnih membran) v medij.

Posledično so končali s povsem preprostim, a nekoliko živim sistemom; vsekakor je šlo za normalno protocelico, ki je vsebovala membransko zaščiteno okolje za razmnoževanje RNA. Od tega trenutka lahko zaprete zadnje poglavje predzgodovine življenja - in začnete prva poglavja njegove zgodovine. Je pa to povsem druga tema, zato bomo govorili le o eni, a izredno pomembni koncept, povezan s prvimi koraki evolucije življenja in nastankom ogromne raznolikosti organizmi.

4 neznanstveno: večna vrnitev

"Korporativno" predstavljanje indijske filozofije v zahodni filozofiji je povezano z deli Immanuela Kanta, Friedricha Nietzscheja in Mircee Eliade. Poetična slika večnega potepanja vsake žive duše po neskončnem številu svetov in njihovih prebivalcev preporod zdaj v nepomembno žuželko, zdaj v vzvišenega pesnika ali celo v nam neznano bitje, demona oz. Bog. Kljub pomanjkanju idej o reinkarnaciji je Nietzsche res blizu te ideje: večnost je večna, kar pomeni, da se lahko vsak dogodek v njej - in ga je treba znova ponoviti. In vsako bitje se neskončno vrti na tem vrtiljaku univerzalnega vračanja, tako da samo glava vrtinči, sam problem primarnega izvora pa izgine nekje v kaleidoskopu neštetih ponovitve.

Poglejte se v ogledalo, poglejte v oči: bitje, s katerim se gledate, je kompleksen hibrid, ki je nastal že od nekdaj. V poznem 19. stoletju je to opazil nemško-angleški naravoslovec Andreas Schimper kloroplasti - organeli rastlinskih celic, odgovorni za fotosintezo - se razmnožujejo ločeno od celice. Kmalu se je pojavila hipoteza, da so kloroplasti simbionti, celice fotosintetičnih bakterij, ki jih je nekoč pogoltnil gostitelj - in so tu ostali večno.

Seveda nimamo kloroplastov, sicer bi se lahko hranili s sončno svetlobo, kot nakazujejo nekatere psevdoreligiozne sekte. Vendar so v dvajsetih letih prejšnjega stoletja hipotezo o endosimbiozi razširili na mitohondrije, organele, ki porabijo kisik in dovajajo energijo vsem našim celicam. Do danes je ta hipoteza pridobila status polnopravne, večkrat dokazane teorije - dovolj je reči, da so mitohondriji in plastidi so razkrili svoj genom, bolj ali manj neodvisen od mehanizmov celične delitve in lastnih sistemov sinteze veverica.

V naravi so našli tudi druge endosimbionte, ki nimajo za seboj milijarde let skupne evolucije in so na manj globoki stopnji integracije v celici. Na primer, nekatere amebe nimajo lastnih mitohondrijev, vendar so v njih vključene bakterije, ki opravljajo svojo vlogo. Obstajajo hipoteze o endosimbiotičnem izvoru drugih organelov - vključno z flagelami in cilijami in celo celičnim jedrom: po mnenju nekaterih raziskovalcev smo vsi evkarionti posledica neprimerljive fuzije med bakterijami in arheje. Te različice še niso našle stroge potrditve, vendar je ena stvar jasna: takoj, ko se je pojavila, je življenje začelo absorbirati svoje sosede - in komunicirati z njimi, rojevati novo življenje.

5 neznanstvenih: kreacionizem

Sam koncept kreacionizma je nastal v 19. stoletju, ko so to besedo začeli imenovati privrženci različnih različice videza sveta in življenja, ki so jih predlagali avtorji Tore, Svetega pisma in drugih svetih monoteističnih knjig religije. Vendar v bistvu kreacionisti niso ponudili nič novega v primerjavi s temi knjigami, od časa do časa so se trudili zavračati stroge in temeljne ugotovitve znanosti - in pravzaprav vedno znova izgubljati eno mesto za drugo. Žal je ideje sodobnih psevdokreacionističnih znanstvenikov veliko lažje razumeti: za razumevanje teorij resnične znanosti je potrebno veliko truda.

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

tri priljubljene različice hipoteze o panspermiji

• Litopsanspermija ali medzvezdna panspermija - hipoteza, da kamni, vrženi s površine planeta zaradi trka, služijo kot prevoz biološkega materiala iz enega sončnega sistema v drugega.
• Balistična ali medplanetarna panspermija - hipoteza, da služijo kamni, ki so bili vrženi s površine planeta zaradi trka transport biološkega materiala z enega planeta na drugega znotraj iste sončne celice sistemov.
• Usmerjena panspermija - namerno širjenje semen življenja na drugih planetih s strani visoko razvite zunajzemeljske civilizacije ali namerno širjenje semen življenja z Zemlje na druge planete s strani ljudi.

Panspermija nikakor ne razlaga evolucije in ne poskuša odgovoriti na vprašanje, kako je nastalo življenje v vesolju. Ta hipoteza poskuša razrešiti skrivnosti nastanka življenja na Zemlji in širjenja življenja v vesolju.

Zgodovina teorije

Prvo znano omembo koncepta panspermije najdemo v delih starogrškega filozofa Anaksagora (500 pr. N. Št. - 428 pr. N. Št.), Čeprav se njegovo razumevanje te ideje razlikuje od sodobnega hipoteze:

»Vse stvari so obstajale na samem začetku. Toda sprva so obstajali v neskončno majhnih drobcih sebe, v neštetem številu in so bili neločljivo povezani. Vse stvari so obstajale v tej množici, vendar v zmedeni in nerazločljivi obliki.

V primitivni mešanici so bila semena (spermate) ali miniature pšenice, mesa in zlata; toda te dele, ki so po naravi enaki, je bilo treba izključiti iz kompleksne mase, preden so lahko dobili določeno ime in lastnosti. " © Anaxagoras, Slovar grške in rimske biografije in mitologije, William Smith, Ed.

Leta 1743 se je teorija panspermije pojavila v delih francoskega aristokrata, diplomata in naravoslovnega zgodovinarja Benoita de Malierja, ki so verjeli, da so življenje na Zemlji "posejali" mikrobi iz vesolja, ki je padlo v ocean, in se zaradi tega niso pojavili abiogeneza.

V 19. stoletju so teorijo panspermije oživili učenjaki Jones Jakob Berzelius (1779-1848), Lord Kelvin (William Thomson) (1824-1907) in Hermann von Helmholtz (1821-1894). Leta 1871 je Lord Kelvin izjavil:

»Zato je zelo verjetno, da se v vesolju premika nešteto meteornih kamnov, ki nosijo semena življenja. Če v tem času življenje na Zemlji ne bi obstajalo, bi lahko postal tak kamen, ki bi padel nanjo tako imenovani naravni vzrok življenja, zaradi česar bi bila Zemlja pokrita vegetacija ". © Lord Kelvin, iz predsedniškega nagovora Britanskemu združenju za napredek znanosti

Sodobne raziskave

Leta 1973 je Nobelov nagrajenec molekularni biolog, fizik in nevroznanstvenik profesor Francis Crick skupaj s kemikom Leslie Orgel predlagal teorijo usmerjene panspermije.

Leta 1984 je med letno misijo ameriške vlade po iskanju meteorjev skupina znanstvenikov na Antarktiki našla meteorit, ki se je pred približno 15 milijoni let odcepil od površine Marsa. Meteor je dobil ime Allan Hills 84001 (ALH84001). Leta 1996 so v ALH84001 našli strukture, ki so lahko ostanki kopenskih nanobakterij. Napoved, ki jo je v reviji Science objavil NASA -in David McKay, je postala naslovnica po vsem svetu in predsednik Bill Clinton je dal uradno izjavo na televiziji, ki je zaznamovala dogodek in izrazila podporo agresivnemu načrtu za robotsko raziskovanje Mars. Posledično je bilo izvedenih več preskusov - v ALH84001 so bile najdene aminokisline in policiklični aromatski ogljikovodiki.

Vendar se danes strokovnjaki strinjajo, da te snovi niso natančen znak življenja in bi lahko nastanejo abiotsko iz organskih molekul ali zaradi kontaminacije zaradi stika z arktični led. Razprava se nadaljuje še danes, vendar so nedavni napredki v nanobioloških raziskavah to odkritje spet naredili zanimivo.

Napoved dokazov o življenju na ALH84001 je sprožila val podpore hipotezi o panspermiji. Ljudje so začeli ugibati o možnosti nastanka življenja na Marsu in njegovem prenosu na Zemljo na naplavinah planeta, ki so se odcepile po resnih trkih (primer balistične panspermije).

Meteorit ALH84001 / © NASA

Aprila 2001 so na 46. letnem srečanju Mednarodnega združenja za optični inženiring (SPIE) v San Diegu v Kaliforniji indijski in britanski raziskovalci pod vodstvo Chandre Wickramasinghe je predstavilo vzorce zraka iz stratosfere, ki jih je pridobila indijska organizacija za vesoljske raziskave in je vsebovala strdke celice. V odgovor na to izjavo je NASA -jevo raziskovalno središče Ames izrazilo dvom, da bi na takšnih višinah lahko bile prisotne žive celice, vendar ugotavlja, da lahko nekateri mikrobi mirovajo milijone let, kar bi verjetno lahko bilo dovolj za medplanetarna potovanja znotraj Sonca sistemov.

Maja 2001 sta geolog Bruno D'Argenio in molekularni biolog Giuseppe Geraci iz Neapolita Univerza je objavila odkritje zunajzemeljske bakterije v meteoritu, stare okoli 4,5 milijarde leta stara. Raziskovalci so trdili, da so bakterije v kristalni strukturi mineralov zaživele v gojenem okolju. Navedli so tudi, da imajo bakterije DNK za razliko od česar koli na Zemlji in so preživele, potem ko je bil meteorit steriliziran pri visoki temperaturi in očiščen z alkoholom. Sčasoma je bilo ugotovljeno, da so bakterije povezane s sodobnimi bakterijami sena (Bacillus subtilis) in Bacillus pumilus, vendar se zdi, da je to drugačen sev.

Aprila 2008 je svetovno priznani britanski astrofizik Stephen Hawking govoril o panspermiji na predavanju Zakaj bi morali iti v vesolje ("Zakaj bi morali iti v vesolje") v sklopu serije predavanj na univerzi George Washington ob 50. obletnici NASA.

Aprila 2009 je Hawking razpravljal tudi o možnosti izgradnje človeške postaje na drugem planetu in dal predloge glede tega Zakaj nezemeljsko življenje morda ne komunicira s človeško raso med simpozijem Origins na državni univerzi Arizona. Fizik je tudi dejal, da lahko ljudje med raziskovanjem vesolja najdejo - na primer življenje tujcev v zaradi panspermije, po kateri se lahko življenje v obliki delcev DNK po vesolju prenese v bivalno krajev.

Rezultati

Kontroverzna znanstvena teorija panspermija prejema podporo, ravnodušnost ali kritiko javnosti. Na primer, verske skupine so kritične do te hipoteze.

Če je teorijo mogoče dokazati, bodo sami temelji teh religij resno zamajani ali popolnoma odpravljeni. Znanstvena skupnost na splošno podpira to teorijo. Še enkrat, če se izkaže za pravilno, bi lahko ta teorija spremenila način proučevanja evolucijske biologije, saj lahko kažejo, da je razvoj v višje oblike življenja genetsko programiran, to pa je v nasprotju s teorijo Darwin.

Tako kot mnoge teorije ima tudi panspermija privržence in nasprotnike v znanstveni skupnosti. Obstajajo dvomi o preživetju življenja ob vstopu v ozračje, potem ko je bil več tisoč let v vesolju, kjer je bilo izpostavljeno kozmičnemu sevanju. Vendar ni dokazov, da to ni mogoče. In tudi če se izkaže, da je življenje na Zemljo prišlo iz vesolja, sodobna znanost nima podatkov o tem, kako je tam nastalo.

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

Zgodnji porod

Menijo, da so se planeti začeli oblikovati šele po več deset milijonih let po Velikem poka, prvem zvezde (najverjetneje precej pozneje, saj so te svetilke z masami več deset in stotine sončnih mas hitro eksplodirale oz. zrušeno). Kljub temu sta pred 16 leti soavtorja Wickramasingha Karl Gibson in Rudolph Shield predlagala alternativni model ultrazgodnje planetogeneze. Po njihovem mnenju so se prvi planeti začeli oblikovati kmalu po 400.000 letih po Velikem zaradi eksplozije je vesolje izgubilo plazemsko okolje in se napolnilo z nevtralnimi molekulami vodika in atomi helija. Ker kozmični plin ni bil homogen, bi lahko v njem nastale sferične grude s premerom več sto kilometrov, ki so postali prvi planeti (ali planetoidi). Po tem modelu je vesolje v starosti 3-4 milijonov let vsebovalo kar 1080 plinskih kroglic, ki jih je potegnila sila gravitacije.

Temperaturo reliktnega sevanja so v tem obdobju merili v stotinah Kelvinov, zato so se mladi planeti segrevali po celotni prostornini. Toda do trenutka, ko je bilo vesolje staro 1,5 milijarde let, je temperatura padla pod tališče vodika (14 K), zato so planeti pridobili trdno vodikovo skorjo. In še pred tem so obilno pobrali atome elementov, težjih od helija, raztresenih po vesolju po eksplozijah zvezd. Tako so razvili jedra iz nikljevega železa, silikatne plašče in lahke zunanje lupine, ki vsebujejo vodni led. Poleg tega lahko del vode do našega časa in še kasneje ostane v tekočem stanju zaradi dotoka notranje toplote, ki jo povzroča razpad urana in torija.

Wickramasinghov model, ki ga avtorji imenujejo "hidrogravitacijska dinamična kozmologija", neizogibno vodi v pojav življenjskih manifestacij, ki niso na posameznih planetih in povsod v galaktični lestvici - zahvaljujoč kompleksnim molekulam, ki jih prenašajo kometi in "tavajoči" planeti. Turbulentni veliki pok privede do obdobja plazme, ko na meji s prazninami (prazninami) nastanejo velikanske protogalaksije. V dobi plina se v njih rojevajo galaktični kroglasti grozdi in planeti. V grozdih se zvezde rojevajo in umirajo in dobavljajo kemične elemente za ustvarjanje molekul (predvsem molekul) voda), ki lahko v prihodnosti postane osnova življenja na planetih, kjer temperatura pade pod kritično točko vode (647 K). Ti planeti so med seboj povezani s "transportnim sistemom" kometov, ki prenašajo molekule po galaksiji.

Planetarni grozdi

Po modelu Gibson in Shield haloi Rimske ceste (in verjetno halomi Andromede in drugih spiralnih galaksij) vsebujejo veliko najstarejših planetov, združenih v kroglaste kopice, ki mejijo na zvezdnato kroglasto grozdi. Res je, da za razliko od zvezdnih kopic planetarnih ni mogoče videti skozi noben teleskop. Kljub temu odvračajo žarke kozmičnih predmetov v ozadje, zato jih je zaradi učinka gravitacijskega mikrooblikovanja še vedno mogoče zaznati. Ti grozdi so stabilni, čeprav do določene meje. Gravitacijske motnje lahko vržejo zamrznjene primordialne planete v ravnino diska Galaksije, kjer nekateri od njih segrejemo do delne ali popolne izgube trdne vodikove skorje, preostali (in večina) pa relativno potujejo nedotaknjena oblika. Wickramasingh in njegovi soavtorji so izračunali, da se v povprečju vsakih 26 milijonov let eden od teh planetov približa našemu Soncu. Visitersha prečka skoraj sončni lečast oblak prahu in zamrznjenega plina, ki služi kot vir zodiakalne svetlobe in na svoji površini nabere približno tisoč ton snovi.

Odpeljite se do galaksije

Toda kaj ima panspermija s tem? Na Zemljo včasih padejo ogromni asteroidi in kometna jedra, ki izločijo zemeljsko snov v vesolje. Skupaj z njim se v vesolju pojavljajo mikroorganizmi - nekateri se uspejo zaščititi pred katastrofalnimi temperaturami in pritiski ter ohraniti svojo sposobnost preživetja. Takšni organizmi lahko pridejo iz zodiakalnega oblaka na površino selitvenega planeta in se z njim odnesejo v oddaljeni prostor. Če se izkaže, da je ta planet v bližini zvezde, bo tja prinesel zarodke kopenskega življenja, v vlogi katerih lahko delujejo ne le nedotaknjeni mikroorganizmi, ampak tudi drobci njihovega genoma.

Najverjetneje Zemlja ni edino bivališče v Galaksiji. In če življenje izvira nekje drugje, ga bodo potujoči primordialni planeti ponesli še dlje. Zato se Chandra Wickramasingh in sodelavci, sklene, lahko izkaže, da je Rimska cesta ena sama superbiosfera kozmičnega obsega. To je panspermija v svoji galaktični obliki.

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