Вы до сих пор думаете, что происхождение жизни - это первичный бульон?
Воображение рисует нечто величественное: первобытные моря, сверкающие молнии, загадочные химические реакции…
Но так ли это?
Как из хаоса первобытной планеты с вулканами, молниями, невнятной бескислородной атмосферой и кислотными океанами вдруг появились первые живые клетки? Те самые, из которых миллиарды лет спустя эволюционировали все живые существа, включая нас с вами.
Неугомонные ученые тратят годы упорного труда, чтобы разобраться и объяснить, как из хаоса родилось то, что мы сегодня называем жизнью.
И вот какие гипотезы предлагаются 👇👇👇
АБИОГЕНЕЗ: ЖИЗНЬ ИЗ НЕЖИВОГО
Это та самая теория, которую мы все изучали в свое время на уроках биологии. Ну помните, вероятно, - идеи Опарина, первичный бульон и вотэтовотвсё…
Но как?
Как можно сделать живую клетку из неживой материи? Если вы думаете, что это звучит, как бред, вы не одиноки.
Именно поэтому гипотеза долгое время не могла перейти в разряд теории. Невозможно же было доказать, что подобный “скачок” вообще возможен.
До тех пор, пока в середине XX века на сцене не появились Стэнли Миллер и Гарольд Юри из Чикагского университета, которые в 1952 году решили провести натурный эксперимент. Чтобы проверить эту идею.
Они воспроизвели в лаборатории атмосферу ранней Земли: водород, метан, аммиак и водяной пар.
Всё это “заперли” в колбе и пустили через нее электрические разряды - аналог молний, которые якобы бушевали на молодой планете.
Через несколько дней ученые обнаружили - вода в их установке окрасилась в коричневатый цвет. Что же это было?
При химическом анализе выяснилось - в жидкости образовались аминокислоты. Те самые “кирпичики”, из которых строятся белки всех живых организмов.
Подробнее об этом опыте мы писали в одной из более ранних публикаций. Ссылку на нее вы найдете в конце статьи.
Но почему это важно?
Эксперимент доказал - базовые компоненты жизни могут возникнуть в естественных условиях.
Ученые наглядно продемонстрировали: электрические разряды способны “варить” жизнь!
Но все же - нерешенным оставался главный вопрос: как из аминокислот происходит “сборка” организмов?
ПАНСПЕРМИЯ: КОСМИЧЕСКИЙ КУРЬЕР ЖИЗНИ
Гипотеза, которая строится на предположении: а что, если жизнь вообще родилась не на Земле, а прилетела из космоса?
Представьте: метеорит врезается в планету (что точно не редкость), а вместо разрушения оставляет на ее поверхности молекулы, которые в будущем и станут основой живых существ.
Не думайте, что это совсем уж невероятно. В 1969 году в Австралии упал метеорит Мерчисон. Когда проанализировали его состав, обнаружили удивительное: он содержал более 70 видов аминокислот.
А что еще интереснее - часть из них вообще не встречается на Земле. Вот уж точно, этот “рецепт” прилетел на планету из далекого космоса.
Как такое возможно?
Но ведь в космосе немыслимые для живого условия. Передохнуть должны были все эти аминокислоты!
Чтобы проверить, могут ли органические соединения выжить в межзвездных путешествиях, в NASA, например, провели серию экспериментов. Обнаружилось, под слоем льда или углерода органические молекулы способны выдерживать экстремальные температуры и радиацию.
Конечно, гипотеза панспермии абсолютно не способна ответить на вопрос, откуда именно взялась жизнь. Она скорее переносит загадку в другую плоскость, в другой уголок Вселенной.
Но согласитесь - сама идея “космического курьера” завораживает.
КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ НА ГИДРОТЕРМАЛЬНОМ ДНЕ ОКЕАНА
Если вы думаете, что жизнь могла зародиться только на поверхности Земли, то ошибаетесь.
В 1977 году глубоководные исследования у Галапагосских островов потрясли ученый мир. На дне океана, вокруг горячих гидротермальных источников, обнаружили целые экосистемы термофильных организмов.
Они не зависят от солнечного света и кислорода, а получают энергию из химических реакций вблизи источников. В общем - они иные. Живут по другим законам, отличающимся от наземной жизни.
Что это значит?
Гидротермальные источники, которые выбрасывают минералы и горячую воду температурой до 400 °C, могли быть идеальным “котлом” для нужных химических реакций.
В таких условиях вполне могли быть синтезированы органические молекулы, которые, взаимодействуя, сформировали более сложные белковые структуры.
Правда и в этой гипотезе есть неразрешимая проблема - до сих пор неизвестно, как именно эти белковые молекулы собрали из себя первые живые клетки.
РНК-МИР: ПЕРВОЕ “ВОЛШЕБСТВО” МОЛЕКУЛ
Сейчас сложно представить себе живые организмы без ДНК. Известно ведь, именно там зашифрована вся генетическая информация. По сути - записано, почему организм представляет собой именно то, что он есть.
Но ученые предполагают - все начиналось с более “простой” молекулы РНК. Она что-то вроде самозатачивающегося швейцарского ножа ))
РНК может хранить информацию, копировать себя и даже ускорять химические реакции.
А в 1980-х Томас Чек и Сидни Олтман обнаружили рибозимы - молекулы РНК, которые способны вести себя как ферменты.
Это открытие стало настоящим прорывом: оно показало - сложная жизнь могла начаться с одной универсальной молекулы.
И надо заметить, есть версия, будто существовал LUKA - последний универсальный общий предок. Гипотеза очень серьезно обсуждается. И даже есть доказательства.
Об этом мы тоже писали ранее и ссылка есть в конце статьи.
Но и в гипотезе происхождения жизни из РНК-молекул тоже есть неразрешимый вопрос.
Каким образом в условиях ранней Земли самопроизвольно синтезировались такие сложные молекулы?
Ученые продолжают искать ответ. Но надо признать, гипотеза “РНК-мира” пока что остается одной из самых правдоподобных.
КРЕАЦИОНИЗМ И РАЗУМНЫЙ ЗАМЫСЕЛ
А если жизнь была создана намеренно, свыше?
Многие считают, будто сложные живые организмы просто никак не могли появиться случайно.
Бальзам на сердце для тех, кто считает природу отражением замысла Бога.
В качестве доказательства, сторонники креационизма обращают внимание на сложное строение ДНК. Как, спрашивают они, такой сложный “код” мог самозародиться?
Доказательный довод обычно звучит, как аналогия: “Если вы нашли часы, значит, - их создал часовщик”. То же самое по мнению креационистов должно относиться и к жизни.
Кстати, от креационизма берет начало более современная философская концепция - теория разумного замысла. Ее сторонники утверждают - сложные биологические системы, такие как глаз или клетка, обладают “неуменьшаемой сложностью”.
Типа, если убрать хотя бы одну часть системы - она перестанет работать.
Например, глаз бесполезен без сетчатки, а клетка не сможет функционировать без мембраны. Разве такие системы могли развиться постепенно? Сторонники разумного замысла считают, что сложность - это и есть доказательство наличия “дизайнера”.
Однако, у подобных теорий тоже есть ограничения.
Главная проблема креационизма и разумного замысла в том, что они не поддаются эмпирической проверке.
Наука работает с фактами, которые можно измерить, повторить и воспроизвести в лаборатории.
Креационизм же предлагает ответ, который невозможно проверить: “жизнь создана кем-то свыше, потому что она сложна”.
С научной точки зрения это скорее философский или теологический вывод.
Согласитесь, сама по себе сложность природы - не является доказательством разумного замысла.
Дарвиновская теория эволюции, например, объясняет, как сложные системы могли развиться постепенно через небольшие, но полезные изменения. А дарвиновский вызов креационизму состоит в том, что сложность живых систем - не магия, а результат миллионов лет естественного отбора.
КУРС НА МОДЕЛИРОВАНИЕ
Современная наука вышла за пределы классических методов изучения происхождения жизни. Если раньше все ограничивалось лабораторными экспериментами, то сейчас в ход идут математическое моделирование, суперкомпьютеры и даже космические миссии.
Ученые стремятся воссоздать условия ранней Земли и одновременно исследовать, какие процессы могли привести к появлению жизни.
Математические модели, например, позволяют исследовать химические реакции, которые могли происходить в “первичном бульоне”.
Известна Гарвардская модель, алгоритм которой анализирует, как различные комбинации молекул могли формировать первые органические соединения.
В моделях учитываются условия древней Земли: температура, давление, химический состав атмосферы и даже воздействие молний.
Такая точность помогает исключить менее вероятные сценарии и сосредоточиться на тех, которые действительно могли привести к жизни.
Только не думайте, будто моделирование - это исключительно компьютерные симуляции.
Оно помогает осмысленно отобрать лабораторные эксперименты. Например, ученые заранее рассчитывают, какие условия наиболее благоприятны для синтеза конкретных молекул.
Подобный подход экономит время и ресурсы, а главное - делает исследования более целенаправленными.
Еще одна важная часть современных подходов - изучение космоса.
Телескопы типа “Джеймса Уэбба” ищут планеты, где условия напоминают раннюю Землю.
Цель очевидна: если будет найдено место, похожее на нашу планету в момент зарождения жизни, то будет найден и ответ на вопрос, как это происходило у нас.
И наконец, современные технологии позволяют объединить данные из разных областей: биологии, химии, физики, геологии и астрономии.
Благодаря междисциплинарному подходу ученые выяснили - древние вулканические извержения могли создать идеальные условия для химической эволюции, а воздействие ультрафиолетового излучения ускоряло реакции, которые привели к образованию органических молекул.
Вот как-то так получается: современная наука доказывает - вопрос происхождения жизни не только загадка прошлого, но и ключ к будущему.
И ЧТО МЫ ИМЕЕМ В СУХОМ ОСТАТКЕ
Хорошее выражение химиков, не правда ли? ))
Думается, все гипотезы, которые мы вскользь затронули - они, как кусочки пазла, которые ученые складывают уже не одно десятилетие.
По отдельности создается ощущение разрозненности, а вместе - складывается в важные шаги, которые приближают к ответу.
И как знать, может жизнь действительно уникальна. А может, Вселенная полна других миров, где наука еще только начинает нащупывать свои первые открытия.
А вы как думаете?
Делитесь в комментариях - обсудим.
Ставьте 👍 статье, если откликается
И не забудьте подписаться на канал - наши читатели узнаю́т больше, когда вникают в Суть явлений
Читайте также:
