Кембрийский взрыв относится к очень специфическому периоду на Земле, отмеченному внезапным появлением большинства многоклеточных (многоклеточных организмов), а также чрезвычайно быстрой и сложной генетической диверсификацией видов животных, растений и бактерий. Если обычно выдвигаемые гипотезы связаны с чисто земными механизмами, исследование, в соавторстве с более чем 30 генетиками, палеобиологами и астробиологами, предполагает внеземное происхождение этого события, особенно в отношении уникального случая осьминогов.
Кембрийская эра - это первый геологический период палеозоя, который начался 541 миллион лет назад. Затем внезапно простая одноклеточная жизнь переходит в сложную многоклеточную, сопровождающуюся быстрой генетической диверсификацией. Большинство сценариев, объясняющих кембрийский взрыв, основаны на изменениях окружающей среды (движение континентов, снежный ком Земли, повышение уровня кислорода и т. д.), Эмбриональных генетических изменениях (закономерности развития, двустороннее происхождение и т. д.).) Или экологические изменения (эволюция глаза, гонка вооружений и т. д.).
Однако, помимо этих земных объяснений, еще одна гипотеза, опубликованная в журнале Progress in Biophysics and Molecular Biology, была предложена международным сотрудничеством палеобиологов, генетиков, астробиологов и биохимиков. Это предполагает космическое происхождение кембрийского взрыва. В частности, авторы выдвигают три дополнительные гипотезы.
Кембрийский взрыв относится к очень специфическому периоду на Земле, отмеченному внезапным появлением большинства многоклеточных (многоклеточных организмов), а также чрезвычайно быстрой и сложной генетической диверсификацией видов животных, растений и бактерий. Если обычно выдвигаемые гипотезы связаны с чисто земными механизмами, исследование, в соавторстве с более чем 30 генетиками, палеобиологами и астробиологами, предполагает внеземное происхождение этого события, особенно в отношении уникального случая осьминогов.
Кембрийская эра - это первый геологический период палеозоя, который начался 541 миллион лет назад. Затем внезапно простая одноклеточная жизнь переходит в сложную многоклеточную, сопровождающуюся быстрой генетической диверсификацией. Большинство сценариев, объясняющих кембрийский взрыв, основаны на изменениях окружающей среды (движение континентов, снежный ком Земли, повышение уровня кислорода и т. д.), Эмбриональных генетических изменениях (закономерности развития, двустороннее происхождение и т. д.).) Или экологические изменения (эволюция глаза, гонка вооружений и т. д.).
Однако, помимо этих земных объяснений, еще одна гипотеза, опубликованная в журнале Progress in Biophysics and Molecular Biology, была предложена международным сотрудничеством палеобиологов, генетиков, астробиологов и биохимиков. Это предполагает космическое происхождение кембрийского взрыва. В частности, авторы выдвигают три дополнительные гипотезы.
Во-первых, считается, что генетическая диверсификация была вызвана появлением ретровирусов, которые, как известно, интегрируют многоклеточные геномы и вносят в них важные изменения. Второй касается осьминогов и предполагает, что, учитывая чрезвычайную сложность этих организмов, они могли прилететь прямо из космоса в виде яиц. Наконец, третий использует последние данные обнаружения атмосферных и кометных биомолекул, чтобы объяснить, как кометы могли принести жизнь на Землю.
Космическое происхождение жизни: теория панспермии
Чисто земные объяснения кембрийского взрыва сами по себе не могут объяснить «внезапное» появление многоклеточных и возникновение сопутствующей генетической сложности. Кроме того, если вернуться еще дальше во времени, возникновение самой жизни, как правило, объясняется сценарием абиогенеза, то есть переходом наземных органических молекул (неживой материи) в жизнь. Отвергая абиогенез из-за его непоследовательности, некоторые ученые выдвинули теорию панспермии
Панспермия - это гипотеза, которая утверждает, что по крайней мере часть жизни на Земле имеет внеземное происхождение. Ученые действительно показали, что сложные молекулы, такие как РНК, ДНК, вирусы и даже бактерии, могут пережить космические путешествия, находясь внутри таких тел, как астероиды или кометы. Таким образом, бомбардируя планеты, эти переносчики могут распространять основы жизни или даже саму жизнь по всей Вселенной, когда планетарные условия подходят для ее возникновения.
Несколько исследований подтвердили теорию панспермии. В случае литопанспермии, то есть переноса живых организмов через скальные тела, исследование метеорита Мерчисона выявило присутствие 74 аминокислот, а также нескольких органических молекул в качестве нуклеиновых оснований, входящих в состав ДНК. Несколько других метеоритов показали те же биохимические признаки.
Кроме того, недавние достижения в биологии позволили выделить существование экстремофильных бактерий, устойчивых к экстремальным условиям (температуре, давлению, радиации, солености, вакууму, голоду и т. Д.), Таких как Deinococcus radiodurans. Некоторые бактерии могут вернуться к жизни через 25 миллионов лет, другие способны противостоять космическому вакууму. Таким образом, моделирование показывает, что перенос бактерий посредством литопанспермии через космос возможен с метеоритами диаметром не менее 1 м.
Земля среда, слишком враждебная для чисто земного происхождения жизни
В 1974 году британские астрофизики и астробиологи Чандра Викрамасингхе и Фред Хойл углубились в модель панспермии, чтобы объяснить некоторые внезапные события и события, касающиеся диверсификации живого. Авторы исследования берут на себя работу двух ученых, чтобы предложить объяснение кембрийского взрыва. Недавнее открытие микроорганизмов возрастом около 4,2 миллиарда лет (напомним, возраст Земли составляет 4,6 миллиарда лет) в канадских строматолитах может поставить под сомнение классический сценарий абиогенеза
Строматолиты - это биогенные и осадочные структуры. Это структуры, расположенные в виде слоев отложений, образовавшихся археобактериями несколько миллиардов лет назад.
Действительно, хотя ученые объясняют, что развитие таких микроорганизмов связано с их близостью к гидротермальным горячим источникам, авторы публикации указывают, что это не объясняет, как эти микроорганизмы могли первоначально появиться во времена Хадея (геологический период, охватывающий -4,6 в -4 миллиарда лет назад), когда Земля постоянно подвергалась бомбардировке метеоритами и астероидами, что делало ее непригодной для зарождения жизни с помощью чисто земных механизмов.
Таким образом, открытие в Австралии цирконов, датируемых тем же периодом и также содержащих микроорганизмы, в сочетании с данными, уже собранными Викрамасингхе и Хойлом, имеет тенденцию подтверждать гипотезу панспермии. Если условия на поверхности Земли слишком враждебны, чтобы жизнь могла появиться на ее поверхности сама по себе, то ее происхождение изначально следует искать не на Земле, а в кометах и астероидах Гадеса.
Кембрийский взрыв. Ретровирусы и инопланетные осьминоги
Астероиды и кометы Хадеи могли принести с собой особый тип вирусов, ретровирусы, то есть вирусы, состоящие из РНК и способные транскрибировать ее в ДНК (обратная транскрипция), чтобы интегрироваться в геном инфицированных клеток. Считается, что ретровирусы обладают значительным потенциалом для генетической модификации путем внедрения в геном клетки-хозяина. Такие вирусы несут очень плотную генетическую информацию, закодированную в их РНК.
Авторы показывают, что при переносе внутри комет и благодаря их наноразмерности они были бы защищены от ионизирующего излучения и могли бы перемещаться в космосе, сохраняя свою целостность. Таким образом, ретровирусы сыграли бы ведущую роль в генетической диверсификации видов во время кембрийского взрыва, позволив многим организмам мутировать, а также принеся новые гены, вызывающие внезапность генетического взрыва, наблюдавшегося в кембрии.