Происхождение жизни: как всё началось

Задолго до динозавров, океанов и растений — почти 4 миллиарда лет назад — на молодой Земле произошло нечто, что до сих пор будоражит умы ученых. Обычные химические соединения, сталкиваясь и реагируя друг с другом в первобытной среде, вдруг дали начало… жизни. Как? Это один из самых интригующих вопросов науки.
"Животные и растения" 1.0

Образованию углеводов и белков могло способствовать замерзание или испарение.

Не случай, а закономерность

Современные теории утверждают: жизнь появилась не в результате чуда, а в результате цепочки химических реакций. Атмосфера Земли в то время состояла из метана, водорода, аммиака и водяных паров. Под действием молний, солнечного излучения и вулканического тепла эти газы вступали в реакции, формируя органические молекулы — "кирпичики" будущей жизни.

До возникновения жизни на Земле в атмосфере присутствовали такие химические вещества, как метан, водород, аммиак и вода (1). В морях протекали химические реакции: молекулы сахаров объединялись и образовывали крахмал и клетчатку, аминокислоты формировали белки (2,3). Сахар вместе с азотистыми соединениями образовали ДНК - молекулу, способную самовоспроизодиться (4).

В воде накапливались аминокислоты, углеводы и жиры. Сложные цепочки белков и нуклеиновых кислот — включая ДНК — появились позже. Именно ДНК стала первой молекулой, способной к самовоспроизводству, а значит, можно считать её прародительницей всего живого.

Как это проверили?

Миллер доказал, что некоторые необходимые для жизни основные соединения могли образоваться из простых газов, таких как водород, аммиак, метан и водяные пары, в результате нагревания и искровых разрядов. Другим учёным удалось синтезировать большее количество аминокислот.

В 1953 году американский химик Стэнли Миллер провел знаменитый эксперимент. Он воссоздал условия древней Земли в лаборатории: смесь газов, электрические разряды (имитация молний), вода и тепло. Через неделю в его установке появились аминокислоты — строительный материал жизни.

Это стало первым доказательством того, что органические молекулы могли возникнуть из неорганической среды естественным путём.

Где доказательства?

Самые ранние окаменелости, которые можно с уверенностью назвать следами жизни, датируются примерно 3,5 миллиардами лет. Их нашли в Австралии — это крошечные одноклеточные организмы, похожие на современные бактерии и водоросли. Они были обнаружены внутри особых пород — кремнистых сланцев, где сохранились благодаря тому, что "впитались" в минералы до полного разложения.

Более того, похожие на кораллы структуры — строматолиты — свидетельствуют о колониях микробов, живших в мелководьях древнего океана.

Самые первые живые клетки могли быть похожи на эту водоросль. Она напоминает безъядерную бактерию, но получает энергию за счёт фотосинтеза.

Почему так мало следов?

Большую часть истории жизни на Земле занимают мягкотелые существа, которые просто не оставляют после себя скелетов. Докембрийский период (80% всей истории планеты) почти не дал нам ископаемых, потому что организмы были слишком хрупкими. Тем не менее, следы их жизнедеятельности всё чаще обнаруживаются с развитием технологий.

Жизнь — это химия

Клетка — это не магия, а набор органических соединений, собранных в определённом порядке. Простейшая клетка состоит из белков, углеводов, жиров и ДНК. Все они могли быть синтезированы в "первичном бульоне" — водной среде, насыщенной нужными молекулами.

Как только появилась молекула, способная копировать саму себя (как ДНК), началась эволюция. Одни формы жизни выживали, другие — исчезали. Так формировалось древо жизни, ветви которого растут до сих пор.

Заключение

Мы пока не знаем точно, как именно зародилась жизнь. Но всё указывает на то, что это был естественный, пусть и невероятно сложный процесс. Не волшебство, а химия, физика и время. И, возможно, это значит, что жизнь может появиться и в других уголках Вселенной — стоит только совпасть нужным условиям.

Понравилась статья?
Подписывайтесь на наш канал, и познавайте мир вместе с нами!)
"Животные и растения" 1.0