Найдем ли мы когда-нибудь жизнь без родной планеты?

27 Августа 2017 в 12:00, Илья Хель 10 283 просмотра 25

Раскрывая свойства других миров в нашей Солнечной системе, мы постепенно осознаем, что Земля уникальна. Только у нашей планеты на поверхности была жидкая вода; только у нас была сложная, многоклеточная жизнь, о существовании которой можно догадаться, взглянув с орбиты; только у нас было обильное количество атмосферного кислорода. В других мирах могут быть подземные океаны или свидетельства наличия жидкой воды в прошлом, возможно, даже одноклеточных организмов. Конечно, в других солнечных системах могут быть похожие на Землю миры, с похожими условиями для возникновения жизни. Но чтобы жизнь существовала, наличие мира земного типа не обязательно. Последние находки ученых показывают, что мир вообще может быть не нужен. Возможно, жизнь кроется в глубинах межзвездного пространства.

Признаки органических, дающих жизнь молекул находят по всему космосу, включая самый крупный регион звездообразования поблизости: туманность Ориона

Насколько нам известно, жизнь нуждается лишь в нескольких ключевых ингредиентах. Ей нужны:

  • сложная молекула или набор молекул,
  • способные кодировать информацию,
  • быть ключевым двигателем активности организма
  • и выполнять функции по сбору или хранению энергии и направлению ее в работу,
  • при этом уметь делать копии себя и передавать закодированную информацию следующему поколению.

Существуют тонкие грани между живым и неживым, которые не определены до конца; бактерии входят, кристаллы выходят, а вирусы до сих пор под вопросом.

Образование и рост снежинки, особой конфигурации кристалла льда. Хотя кристаллы имеют молекулярную конфигурацию, позволяющую им воспроизводить и копировать себя, они не используют энергию и не кодируют генетическую информацию

Зачем вообще нужна планета, чтобы появилась жизнь? — задается вопросом Итан Зигель с Medium.com. Конечно, водная среда, предоставляемая нашими океанами, может быть идеальной для жизни, но ведь сырье для нее находят по всей Вселенной. Звезды, превращающиеся в сверхновые, столкновения нейтронных звезд, выбросы масс, горение водорода и гелия — все это приводит к пополнению периодической таблицы. По прошествии достаточного числа поколений звезд, Вселенная наполнилась всеми необходимыми ингредиентами. Углерод, азот, кислород, кальций, фосфор, калий, натрий, сера, магний, хлор — все, чего пожелает жизнь. Из этих элементов (и водорода) состоит 99,5% человеческого тела.

Элементы, из которых состоит тело человека, необходимы для жизни и располагаются в разных местах периодической таблицы, но все они рождаются в процессах, связанных с несколькими типами звезд во Вселенной

Чтобы эти элементы склеились в интересную органическую конфигурацию, нужен источник энергии. Хотя на Земле у нас есть солнце, в одной только галактике Млечный Путь сотни миллиардов звезд и множество источников энергии между звезд. Нейтронные звезды, белые карлики, останки сверхновых, протопланеты и протозвезды, туманности и многое другое наполняет наш Млечный Путь и все большие галактики. Когда мы изучаем выбросы молодых звезд в протопланетарных туманностях или газовые облака в межзвездной среде, мы находим сложные молекулы всех возможных сортов. Здесь и аминокислоты, и сахара, и ароматические углеводороды, и даже экзотические компоненты вроде этилформиата: необычной молекулы, которая придает малине характерный запах.

Есть даже доказательства, что в космосе есть бакминстерфуллерены, в разорвавшихся останках мертвых звезд. Но если мы вернемся на Землю, мы найдем доказательства этих органических материалов в некоторых не особо органических местах: внутри метеоров, которые упали из космоса на землю. Здесь, на Земле, существует 20 различных аминокислот, которые играют роль в биологических жизненных процессах. В теории все молекулы аминокислот, из которых состоят белки, идентичны по структуре, за исключением R-группы, которая может состоять из разных атомов в разных комбинациях. В земных процессах жизни есть только 20 этих и практически все молекулы имеют левую хиральность. Но внутри останков астероидов можно найти больше 80 различных аминокислот, левых и правых хиральностей в равном количестве.

Множество аминокислот, не найденных в природе, нашли в метеорите Мерчисона, который упал на Землю в Австралии в 20 веке

Если мы посмотрим на простейшие типы жизни, которая существует сегодня, и посмотрим, когда на Земле появились разные и более сложные типы жизни, мы заметим интересную закономерность: количество информации, закодированной в геноме организма, увеличивается с ростом сложности. В этом есть смысл, поскольку мутации, копии и избыточность могут наращивать информацию внутри. Но даже если взять самый не забитый геном, мы не только обнаружим, что информация увеличивается, но и что она делает это логарифмически с течением времени. Если вернуться назад во времени, можно обнаружить, что:

  • 0,1 миллиарда лет назад у млекопитающих было 6 х 109 пар оснований.
  • 0,5 миллиарда лет назад у рыб было около 109 пар оснований.
  • 1 миллиард лет назад у червей было 8 х 108 пар оснований.
  • 2,2 миллиарда лет назад у эукариот было 3 х 106 пар оснований.
  • 3,5 миллиарда лет назад у прокариот, первых известных форм жизни, было 7 х 105 пар оснований.

Если выстроить график, можно обнаружить нечто невероятное.

Либо жизнь началась на Земле со сложностью порядка 100 000 пар оснований в первом организме, либо жизнь началась миллиарды лет назад в гораздо более простой форме. Это могло произойти в уже существовавшем мире, содержимое которого мигрировало в космос и в конечном итоге попало на Землю в ходе большого события панспермии, что определенно возможно. И также это могло произойти в глубине межзвездного пространства, где энергия звезд галактики и катаклизмов обеспечивала среду для молекулярной сборки. Возможно, жизнь не всегда была в форме клетки, но в форме молекулы, которая может собирать энергию в окружающей среде, выполнять функцию, воспроизводиться и кодировать информацию, необходимую для выживания произведенной молекулы, вполне.

Богатая газом туманность, вытесненная в межзвездную среду горячими новыми звездами, образованными в центральной области. Земля, возможно, сформировалась в такой же области и эта область, возможно, уже кишела примитивными формами жизни

Поэтому, если мы хотим понять происхождение жизни на Земле или жизни за пределами Земли, мы, возможно, не захотим отправляться в другой мир. Сами секреты, открывающие ключ к жизни, могут скрываться в самых неприметных местах: в бездне межзвездного пространства. И если ответ действительно прячется там, ингредиенты для жизни не только будут находить по всему космосу, но и сама жизнь может быть всюду. Осталось только понять, где искать.

Если жизнь действительно существует в межзвездном пространстве, практически каждый мир, который образуется во Вселенной сегодня, будет хранить эти примитивные формы жизни до лучших времен. И если ему повезет обеспечить будущую жизнь защитой от радиации, найти источник энергии и дружелюбную среду, эволюция будет неизбежной. Возможно, жизнь на нашей планете обязана своим происхождением глубинам межзвездного пространства.

Найдем ли мы когда-нибудь жизнь без родной планеты?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

25 комментариев

  1. BunnyCat

    Если это так, то почти каждая землеподобная планета, пролетевшая через то облако должна иметь уже, как минимум, динозавров. А ещё это значит что все в равных условиях - то бишь нету сверхцивизаций пока ещё, что и наблюдается. Парадокс Ферми решён, все расходимся :D

  2. pathetic

    Первые клетки и появились путем объединения РНК и ДНК в липидной мембране. И РНК и ДНК уже содержали свои нуклеотиды (например, 2 тыс оснований у одной и 3 тыс у другой). Да ещё и массивная горизонтальная передача генетической информации произошла между прокариотами. Причем, чем дальше в прошлое, тем это преобладание сильнее. Так что никакой генетической информации раньше чем + - 3,5 млрд лет у клеток быть не может.

    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. XII

    Весьма интересная точка зрения (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. Wfladimir

    Пока никто не может доказать, как зародилась жизнь будут процветать такие смешные идеи, как - панспермия.
    Нужен 100-метровый телескоп, чтобы увидеть наличие жизни на других планетах у других звезд. Ну хотя бы, для начала 40-метровый.
    В 1993 году я слышал мнение, что увидеть экзопланеты можно только со 100-метрового телескопа, но жизнь распорядилась иначе. Уже тысячи их открыты, а телескопы не больше 10-ти метров в диаметре самые огромные.
    Скоро построят и запустят 39,... метровый, тогда и посмотрим какие открытия последуют. Это уже года через 3-5-7.
    А Уэб - 6-метровый ИК, запустят к Луне через год, приблизительно.

    • pathetic

      Панспермия это главенствующая сейчас гипотеза. Имеется ввиду не прям клеточная жизнь из космоса, а сложные органические молекулы попавшие на Землю 3-4 млрд лет назад, и послужившие толчком к появлению механизмов саморепликации и хранения информации - началом абиогенеза. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Wfladimir

        На Западе может быть и главенствующая - и в СМИ, и, возможно, в среде их ученых. В России - газопылевое облако явилось прородительницей всего живого на земле. А до этого - взрыв Сверхновой. А до того - поколение звезды-предшественницы нашего Солнца.
        Этих молекул чуть ли не десятки тысяч разных рождалось и рождется сейчас в химических реакциях у горячих гейзеров и у черных курильщиков. В короткий промежуток времени. Зачем еще из космоса их ждать? Вообще то и углерод и азот и все остальное - все пришло из космоса. Мы сами часть космоса и живем вообще-то в нем, кикуда из него не исчезали.
        Панспермия это зародыши жизни, а не молекулы. То есть, что-то близкое к ДНК, РНК структурам. Молекулы это не жизнь.
        В Америке 200 крупныых ученых профильных подписали недавно какую-то там питицию, что нападки на теорию метеоритной эволюции динозавров или вулканической - это есть нападки на науку и надо принять меры. Что-то в этом духе. Вполне официально. Когда известно, что это полнейшая чушь. Динозавры вымирали от десятков тысяч до милллионов лет, в зависимости от вида. А не в течении месяцев, лет или десятилетий, как утверждают, настаивают и заставляют верить американские горе-ученые.
        И какие ещё у них верования там, в какие главенствующие теории?

        • pathetic

          "Академик РАН А. Ю. Розанов, глава комиссии по астробиологии Российской академии наук, считает, что жизнь на Землю была занесена из космоса. В частности, он утверждает: «Вероятность того, что жизнь зародилась на Земле, настолько ничтожно мала, что это событие практически невероятно»

          Мракобес. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • pathetic

          "Схожей является гипотеза получившая название «мягкая панспермия» или «молекулярная панспермия», согласно которой космическое происхождение имеют органические молекулы, на основе которых на поверхности Земли в процессе абиогенеза произошло зарождение жизни." (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • pathetic

          "...К середине 2010-х годов дальнейшие исследования данного вопроса привели к тому, что в научном сообществе окончательно возобладала точка зрения, гласящая, что причиной мел-палеогенового вымирания было падение небесного тела, вызвавшее появление кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, иные точки зрения рассматриваются в настоящее время в качестве маргинальных..."

          "...Следует иметь в виду, что продолжительность периода вымирания не может быть точно оценена из-за эффекта Синьора-Липпса, связанного с неполнотой палеонтологических данных (время захоронения последнего найденного ископаемого может не соответствовать времени исчезновения таксона)..."

          • Wfladimir

            1. Розанов сказал, значит так и есть? А что он сказал по сути? Ничего. Этого не может быть потому, что не может быть. Нет аргументов. А вам это нравится? Хех
            Предположим прилетело. А там как и где всё таки зародилась эта жизнь? На звезде, в вакууме, на планете? Если на планете, то в какой среде, при наличии каких веществ и условий? То есть те же земные вопросы. Остальное бритва аккамы о горождение сущностей.
            Там то неизвестно была ли жизнь, а здесь точно есть. Так не лучше ли плясать отсюда. Или давайте представим неизвестный мир и представим, как из него появилось неизвестно что и неизвестно как сюда приплыло.
            Я тоже могу навыдумывать токого. И даже 1% через миллион лет откроется, что может оказаться правдой. Но это не наука и к реальности не имеет отношения, к истине. Мнение академика это не результат научной или другой работы. Это мнение не золотое и не бриллиантовое. А Розанов не гений. Мнение не истина. А вот многие учёные к ней к истне(!) стремятся и у них совершенно иное и мнение, и результат изысканий.
            2. Палеонтологи легко опирируют сегодня временем жизни и периодом вымирания. Уточнения в 21-ом веке это лишь подтверждают.

  5. Zarb

    Даешь Космических Амеб и Межгалактических Китов!!!

  6. pathetic

    "...К середине 2010-х годов дальнейшие исследования данного вопроса привели к тому, что в научном сообществе окончательно возобладала точка зрения, гласящая, что причиной мел-палеогенового вымирания было падение небесного тела, вызвавшее появление кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, иные точки зрения рассматриваются в настоящее время в качестве маргинальных..."

    "...Следует иметь в виду, что продолжительность периода вымирания не может быть точно оценена из-за эффекта Синьора-Липпса, связанного с неполнотой палеонтологических данных (время захоронения последнего найденного ископаемого может не соответствовать времени исчезновения таксона)..." (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. Vladimir Matveev

    В теориях о происхождении жизни как правило отсутствует промежуточное звено между добиологической (химической) эволюцией и возникновением живой клетки. Таким промежуточным звеном может служить протоклетка. Несколько моделей протоклетки известны, но их не изучают. Прошедшая год назад в Пущино конференция по астробиологии показала, что в России основное внимание уделяется поиску микроорганизмов, живущих в самых суровых условиях окружающей среды. Предполагается, что если жизнь есть еще где-нибудь в солнечной системе, то она должна быть похожей на наших бактерий-экстремалов.

  8. macss

    Ранее мы жили на Марсе.
    Следующая планета на которой мы будем жить - Венера.
    Так что к Космосу мы не имеем никакого отношения.

    • pathetic

      О_о (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Wfladimir

      Не! Ранее мы жили на Венере. Теперь на Земле. И по мере дальнейшего разогревания Солнца и отступления Зелёного пояса, мы переберёмся уже на Марс.
      Одна из гипотез! Но на чём основанная?

  9. Wfladimir

    3,8 млрд лет назад - нашли отпечатки страматолитов, и продолжают находить!
    4,2 млрд лет - находят следы органической углеродной жизни! По разности составов отложений, по наличию там именно такого, а не иного соотношения веществ на молекулярном уровне. В основном по исследованию углерода - C(12),C(14)! Старше этой (4,2 млрд лет)(!) корневой породы просто нет на земле! Если есть, найдите - исследуем! От 4,5 миллиардов лет, до 4,2 млрд - от начала образования земли, до первых следов жизни - промежуток всего в 300 млн лет - это очень мало! За это время Земля успела остыть от расколенного состояния и начать продуцировать подходящую среду и молекулы для возникновения зачатков жизни. То есть, по расчетам, на сами эксперименты по зарождению жизни у природы остается всего, может быть, каких-то, десятки миллионов лет! Эволюции от простых к сложным, дальше к сверхсложным молекулам, потом попытки репликации и наконец, что-то ещё лишь похожее на жизнь, и вот она - сама первая жизнь!
    Почему в начале была именно клетка? Необязательно, но может быть и законно. Кто знает? В связи с заложенной изначально программой самоорганизации материи или каких-то иных закономерностей? Может, да!
    Самоорганизация материи! Возникла вместе с началом Вселенной. Те константы, которые мы имеем с тех пор и сейчас в физике, химии - во всей материи, изначально заложили возникновение жизни на Земле, а значит, по логике, и на других телах галактического пространства, где создаются необходимые и достаточные условия для зарождения, хоть бы какой-то начальной, хлипкой, пусть неустойчивой ещё прото-жизни! Может быть очень жёсткие и строгие, а не тяп-ляп, какие условия! Потому, может быть, нам и кажется, что возникновение жизни - это очень редкое, исключительно редкое событие?
    А может быть, объективно, и не редкое. А может оно было и не единственным, на той же самой нашей планете, когда для эксперимента были наиболее подходящие условия. Может не с первой попытки зажёгся огонь бушующий теперь - огонь нашей жизни! Но пока, на сегодняшний день, мы наблюдаем лишь один единственный такой случай!

    Потому что космос, большой Космос, нам пока закрыт! Имеется в виду изучение пространства в большом разрешении. Но всё же - мы стоим, сегодня, на пороге величайших открытий!
    Наличие Углерода и жидкой воды - непременные условия для зараждения того разнообразия, которое мы имеем, например, у себя.
    А значит, где-то там далеко-о-о! Где не ступала нога человека! В такой же безвестности, как наша! Наличие всех этих условий для зарождения жизни, а значит и возникновения Эволюции, как непременного её условия - строго обязательны? Исходя из нашего земного опыта и нашей же науки!

    • Vladimir Matveev

      Физиология клетки и проблема происхождения жизни:
      https://www.youtube.com/watch?v=n3I21xlIBvI

      • Wfladimir

        Спасибо за лекцию. Понял, что без натрий-калиевого обмена, без создания и существования ионного насоса в мембранных структурах - жизнь невозможна! Что повлияло вперед на возникновение жизни - на создание мембраны - фазовые переходы или мембраноподобные начальные структуры? Какой подход лучше объяснит зарождения первых или первой протоклетки? И главное - всё основано на обсорбционных свойствах молекул. Создании наномашин - молекулярных "электрогенераторов" на поверхности клетки.
        Скачал слайды, сделал закладки по ссылкам. Теперь поизучаю немного вопрос впритык, не вплотную чуть ли. Усвоил не более 5% информации. После повторного проникновения буду понимать больше.
        Дыры и белые пятна в образовании не дадут мне целиком и полностью просветиться данной темой. Думаю не мне одному. Хотя наверняка существует целый поток людей интересующихся данным направлением.
        Ключевое здесь - это механизм возникновения Мембраны! Рядом несвязанных случайных событий или эволюционно? - Ответ на этот вопрос позволит расширить знания о возникновении подобных систем в нашей Галактике и в остальных, огромного числа, галактиках обозреваемой Вселенной!

        • Vladimir Matveev

          Совсем наоборот! Молекулярная масса Na/K-АТФазы (насоса) составляет около 100 000 дальтон. Самозарождения такой сложной молекулы в условиях, близких к первобытной Земле, еще никем не наблюдалось. В этих условиях удалось получить лишь короткие пептиды. Поскольку о происхождении жизни без насоса говорить не приходиться, сейчас исследование протоклеток сошло на нет ввиду тяжелого идейного и экспериментального кризиса. Если интересно, подробнее об этом кризисе можете прочитать в моей статье: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016-Protophysiology.Rus.pdf

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.