По современным представлениям возраст нашей планеты 4,5-4,6 млрд лет. Первые океаны появляются около 4,1 млрд лет назад. Атмосфера не содержит кислорода, озоновый слой отсутствует.
Какие благоприятные условия, подумала жизнь и зародилась 4 млрд лет назад в... А где собственно говоря могли возникнуть такие условия?
Многие из Вас слышали про "первичный бульон", согласно этой теории жизнь зародилась в древнем океане. Ещё в 20е годы прошлого века учёные обратили внимание, что наша кровь и лимфа по составу солей очень похожа на морскую воду. И объяснение этому простое: первые животные зародились в море и у них не было органов, способных регулировать состав солей (у человека эту функцию выполняют почки).
В 1953 году, теорию первичного бульона даже доказали. Взяли смесь газов с основным - метаном (модель древнейшей атмосферы Земли) и били её током, имитируя молнии. И действительно, в пробирке образовались аминокислоты (20 типов), сахара, липиды и азотные основания. Жизнь создать, вроде бы, можно.
Но тут на сцену начала выходить генетика. И за 10 лет биологи узнали о строении клетки больше, чем за всю предыдущую историю. Обнаружилось, что для строения самых простых бактерий необходимо около 1000 типов белков и около 1 000 000 нуклеотидов, кодирующих эти белки.
Океаны - это огромные объёмы воды, как накопить в них достаточно органических веществ, чтобы они начали взаимодействовать друг с другом настолько часто, что случайно зародится жизнь?
Вероятность случайного возникновения жизни соответствует вероятности того, что типографический шрифт, сброшенный с крыши небоскреба, сложится в 105-ю страницу романа "Война и мир".
К.б.н., К.Ю. Еськов.
Помимо генетиков, возмутились геологи. По составу пород, возрастом 4 млрд лет из Канады, древняя атмосфера должна была быть нейтральной ни кислорода (окислителя), ни метана или водорода (восстановителей) не должно было быть. Основу 96 % должен был составлять углекислый газ. А из такой газовой смеси, описанный опыт, результатов не даёт.
И последний факт, добивший первичный бульон: для получения белков из аминокислот нужны безводные условия.
А как же кровь и лимфа? Совпадение? Нет, многоклеточная жизнь зародилась в море. Но первые-то существа были одноклеточными. И внутренняя среда клетки - цитоплазма, действительно, отличается соотношением солей.
Получается, чтобы зародилась жизнь, среда должна быть ограниченной и иметь определённый баланс солей, которые постепенно накапливаются вперемешку с сахарами и микроэлементами и никуда не разбредаются. Так возникла теория "первичной пиццы" (необъяснимая страсть палеонтологов к гастрономическим названиям).
Цитоплазма по составу больше похожа на пресную воду, чем на морскую. Итак, нам нужна пресная вода со странным составом микроэлементов. Подземные артезианские источники и горячие источники около вулканов - фумаролы очевидные кандидаты.
Исследовав химический состав, пришли к выводу, что фумаролы идеально подходят на роль колыбели жизни при условии, если вулкан действующий.
Грязевые отложения рядом с фумаролами идеальное место для накопления необходимых веществ в необходимых количествах. Где-то в таком месте и зародилась жизнь, благо в начале жизни Земля страдала активный вулканизм.
И именно в пузырьках этой самой грязи начали зарождаться протоклетки, причём происходило это в наземных условиях: глина накапливалась вокруг грязевых котлов, где выходили из под земли минералы и тепло, вместе с паром.
Кем же были самые первые живые существа?
Условно это существо назвали ЛУКА (LUCA - last universal common ancestor) - Последний универсальный общий предок. ЛУКА - это одноклеточное, ещё не имевшее ядра клетки.
Если "отмотать" все мутации всех живых организмов, то получится, что последний общий предок всех-всех организмов жил 4 млрд лет назад.
Если мы знаем где и когда, почему ещё не нашли его окаменелости? А реально ли вообще найти существо размером с клетку, обитавшего в небольшом ареале, в породах в большинстве своём уже переплавленных в магме Земли? Если через много-много лет, учёные научатся "сбрасывать" ДНК до заводских настроек, наши потомки и полюбуются на Последнего универсального общего предка.
Наверняка, жизнь зарождалась не один раз. Но только у условного ЛУКА получилось развиться и дать начало абсолютно всем существам на нашей планете.
Есть теория, что периодически жизнь возникала и в более поздние время. Ничто не мешает ей и сейчас зародится в каком-нибудь грязевом источнике, но рядом уже ждут голодные одноклеточные и новорожденную клетку тут же съедят. Доказать эту теорию фактически нереально, как Вы понимаете.
А потомки ЛУКА спустя пару млрд лет обзавелись ядром, в которое упаковали ДНК. И 1 млрд лет назад наконец появляется многоклеточная жизнь.
И на последок занимательные циферки:
Для возникновения жизни понадобилось 500 млн лет;
Для развития многоклеточности от 500 млн до 1 млрд лет;
От первых многоклеточных до рыбы - 500 млн лет;
Чтобы выйти на сушу рыбе понадобилось - 125-135 млн лет;
Из амфибии сделать млекопитающее - 130 млн лет;
От первого примата до сапиенса - 70 млн лет.
А чтобы зашить ДНК в ядро - 1,5-2 млрд лет.
Вот такие пирожки пиццы. Спасибо за прочтение!
