На Земле нет человека, который бы хоть раз не задумывался над тем, как возникла ЖИЗНЬ на нашей планете. В научном мире по этому поводу кипят нешуточные страсти. Существует множество гипотез и предположений, основанных на немногочисленных артефактах или просто на умозаключениях.
Вам наверняка известно, что в настоящее время существуют десятки теорий и множество мнений по поводу того, как появилась жизнь на нашей планете. И многие из них противоречат друг другу по вполне понятной причине - нет прямых свидетелей, видевших это чудо, и практически нет прямых свидетельств этому в летописи ископаемых. Вот некоторые из них:
- Космогония.
- Теория о глине.
- Творение Бога.
- Кометы и метеориты.
- Панспермия.
- Органическое происхождение.
- Материалистические теории.
- Эндосимбионт.
- Спонтанное зарождение жизни.
- Биогенез/абиогенез.
Я, в свою очередь, придерживаюсь современного научного представления о происхождении жизни на Земле, в основе которого лежит гипотеза биохимической эволюции Опарина - Холдейна. Которая к настоящему времени немного видоизменена и дополнена новыми исследованиями.
А.И.Опарин и Д.Холдейн сформулировали гипотезу, рассматривающую жизнь как результат длительной эволюции углеродистых соединений.
Истоки жизни
Примерно 4 - 3,5 млрд.лет назад первичная Земля “плевалась” магмой и пеплом многочисленных вулканов. В результате дегазации лавы образовывалась первичная атмосфера, состоящая из метана, аммиака, паров воды, водорода, углерода и его соединений, серы и ее соединений и других органических веществ.
Земля была буквально окутана водяными парами и смесью взаимодействующих друг с другом легких химических элементов.
Далее … Земля остывает и конденсация водяного пара, а также лед из залетающих на Землю комет образовывают первичный океан, насыщенный органическими веществами атмосферы. Тысячелетиями гремят грозы, низвергая на Землю тонны воды.
Огромные волны первичного мирового океана обрушиваются на раскаленные потоки лавы многочисленных вулканов.
И на Земле начинают происходить чудеса! При соприкосновении смеси различных аминокислот, сконцентрированных в океанических волнах, с горячей лавой “рождаются” белковоподобные вещества, полисахариды и нуклеиновые кислоты.
Благодаря яростной борьбе водной и огненной стихий мировой океан постепенно превращается в концентрированный раствор макромолекул, рождающихся в муках многие миллионы лет. Эти макромолекулы не окисляются, поскольку кислорода в свободном состоянии еще нет.
Концентрированный раствор макромолекул ученые назвали “первичным бульоном” и предположили, что именно в нем и возникла ЖИЗНЬ.
Причем это могло произойти как на мелководье, в прогретом до необходимой температуры растворе (гипотеза Опарина-Холдейна) , так и в области гидротермальных источников (черных курильщиков). Поскольку, как отмечают биологи, условия окружающей среды подводных гейзеров очень схожи с таковыми на планете около 4-3-х миллиардов лет назад.
В этот период в местах с высоким содержанием альдегидов, аминокислот, азотистых оснований, простых сахаров, пуриновых и пиримидиновых оснований и нуклеотид.появляются молекулы РНК, которые способны копировать друг друга, кодируя генетическую информацию и программировать синтез белков.
РНК могла синтезировать белки на основе структуры других молекул РНК и хранить информацию. То есть все жизненно важные процессы проходили тогда исключительно на основе РНК (Dieckmann U., Law R., Metz J.A.J. Cambridge, UK: IIASA and Cambridge University Press, 2000. P. 116–134;).
Впоследствии в ходе эволюции, РНК передала свои ферментативные функции белкам, а длительное хранение генетической информации - ДНК.
Простите, если не все понятно, но я надеюсь,что вы еще помните эти определения со школьной скамьи). Подробнее об этой теории можно прочитать в источнике - “РНК у истоков жизни/Биомолекула”.
Место рождения нашего первого “предка”
Исследования железосодержащих пород возрастом около 3-х миллиардов лет (Гудзонов залив) порадовали находкой трубкообразных структур, которые очень уж напоминают такие же структуры, но находящиеся в настоящее время в зоне “черных курильщиков”, близких к условиям древней Земли.
Это обстоятельство навело ученых на мысль, что гейзеры могут быть местом рождения ЖИЗНИ.
Биолог Михаил Никитин в книге «Происхождение жизни. От туманности до клетки», перечисляя несколько свойств черных курильщиков,предполагает, что они могли быть местом возникновения жизни.
Одним из таких свойств являются минеральные осадки в “черных курильщиках”, которые образованы из частиц микронного размера с громадным количеством пор. Размер этих пор соответствует размеру бактериальных клеток.
Они образуют сложный лабиринт, в котором, при необходимой изоляции могли размножаться доклеточные формы жизни.
Кроме того, “черные курильщики” вполне могли способствовать синтезу аминокислот и др. клеточных веществ, благодаря отличным катализаторам химических реакций, которыми являются сульфидные минералы (сульфид железа, сульфид цинка), откладывающиеся вокруг “курильщиков”.
И еще: в “черных курильщиках” образуются пирит (FeS2), макинавит (Fe,Ni)S, грейгит Fe5NiS8, виоларит FeNi2S4, наночастицы которых входят в состав многих клеточных ферментов. Это еще раз подтверждает теорию возникновения жизни в “черных курильщиках”.
Немецкие химики из Мюнхенского технического университета (Technische Universität München) опытным путем показали, что при температурах свыше 80 - 120 градусов в гидротермальных источниках может происходить абиогенный синтез органических веществ: аминокислот - из угарного газа, цианистого водорода и др.неорганических соединений.
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) и Биркбек (Лондонского университета) также доказали, что жизнь могла зародиться в глубинных гидротермальных источниках (Nature Ecology & Evolution).
Таким образом, первый живой организм вполне мог родиться в зоне океанических гидротермальных источников, которые и по настоящее время являются оазисами богатой жизни посреди пустынного океанского дна.
А что вы думаете по этому поводу? Пишите, делитесь своими впечатлениями. Не забудьте лайкнуть и подписаться :).
На моем канале есть статья о необыкновенном железном моллюске, живущем миллионы лет в зоне таких гидротермальных источников - https://zen.yandex.ru/media/zibnickaya/raskryta-esce-odna-taina-okeana-liudi-dobralis-i-do-jeleznyh-molliuskov-618278a97735dd6f21015112