Как образовалась земля?

Самые древние микробы

В черных сланцах Западной Австралии возрастом 3,5 миллиарда лет сохранились остатки самых древних организмов, когда-либо обнаруженных на Земле. Видимые лишь под микроскопом шарики и волоконца принадлежат прокариотам — микробам, в клетке которых еще нет ядра и спираль ДНК уложена прямо в цитоплазме. Древнейшие окаменолости обнаружил в 1993 году американский палеобиолог Уильям Шопф. Вулканические и осадочные породы комплекса Пилбара, что к западу от Большой песчаной пустыни в Австралии — одни из самых старых пород на Земле. По счастливой случайности эти образования не столь сильно изменились под действием мощных геологических процессов и сохранили в прослоях остатки ранних существ.

Убедиться в том, что крохотные шарики и волоконца в прошлом были живыми организмами, оказалось трудно. Ряд мелких бусинок в горной породе может быть чем угодно: минералами, небиологической органикой, обманом зрения. Всего Шопф насчитал 11 видов окаменолостей, относящихся к прокариотам. Из них 6, по мнению ученого, — это цианобактерии, или синезеленые водоросли. Подобные виды до сих пор существуют на Земле в пресных водоемах и океанах, в горячих ключах и близ вулканов. Шопф насчитал шесть признаков, по которым подозрительные объекты в черных сланцах следует считать живыми.

Вот эти признаки: 1. Ископаемые сложены органической материей 2. У них сложное строение — волоконца состоят из клеток разной формы: цилиндров, коробочек, дисков 3. Объектов много — всего 200 ископаемых включают в себя 1 900 клеток 4. Объекты похожи друг на друга, как современные представители одной популяции 5. Это были организмы, хорошо приспособленные к условиям ранней Земли. Они обитали на дне моря, защищенные от ультрафиолета толстым слоем воды и слизи 6. Объекты размножались как современные бактерии, о чем говорят находки клеток в стадии деления.

Обнаружение столь древних цианобактерий означает, что почти 3,5 миллиарда лет назад существовали организмы, которые потребляли углекислый газ и производили кислород, умели скрываться от солнечной радиации и восстанавливаться после ранений, как это делают современные виды. Биосфера уже начала складываться. Для науки в этом кроется пикантный момент. Как признается Уильям Шопф, в столь почтенных породах он бы предпочел найти более примитивные создания. Ведь находка древнейших цианобактерий отодвигает начало жизни на период, стертый из геологической истории навсегда, вряд ли геологи когда-либо смогут его обнаружить и прочесть. Чем старше породы, тем дольше они пребывали под давлением, температурой, выветривались. Помимо Западной Австралии на планете сохранилось только одно место с очень древними породами, где могут встретиться окаменолости — на востоке Южной Африки в королевстве Свазиленд. Но африканские породы за миллиарды лет претерпели сильнейшие изменения, и следы древних организмов потерялись.

В настоящее время геологи не нашли начала жизни в горных породах Земли. Строго говоря, они вообще не могут назвать интервал времени, когда живых организмов еще не было. Не могут они и проследить ранние — до 3,5 миллиарда лет назад — этапы эволюции живого. Во многом из-за отсутствия геологических свидетельств тайна происхождения жизни остается нераскрытой.

Реалист и сюрреалист

Первая конференция Международного общества по изучению происхождения жизни (ISSOL) состоялась в 1973 году в Барселоне. Эмблему к этой конференции нарисовал Сальвадор Дали. Дело было так. Джон Оро, американский биохимик, был дружен с художником. В 1973 году они встретились в Париже, отобедали у «Максима» и отправились на лекцию по голографии. После лекции Дали неожиданно предложил ученому зайти на другой день к нему в отель. Оро пришел, и Дали вручил ему рисунок, символизирующий проблему хиральности в живых системах. Два кристалла растут из сочащейся лужи в виде перевернутых песочных часов, что намекает на конечное время эволюции. Слева сидит женская фигура, справа стоит мужчина и держит крыло бабочки, между кристаллами вьется червячок ДНК. Изображенные на рисунке левый и правый кристаллы кварца взяты из книги Опарина «Происхождение жизни на Земле» 1957 года. К удивлению ученого, Дали хранил эту книгу у себя в номере! После конференции супруги Опарины поехали в гости к Дали, на берег Каталонии. Обе знаменитости умирали от желания пообщаться. Между реалистом и сюрреалистом завязалась длинная беседа, оживленная языком мимики и жестов — ведь Опарин говорил только по-русски.

Религиозная теория происхождения человека

Каждая религия, которая сохранилась до сегодняшнего дня, говорит о том, что человек появился благодаря высшему существу. Приверженцы такой теории не верят во все доказательства происхождения человека от животных, существующих на сегодняшний день. К примеру, христиане говорят, что человек произошёл от Адама и Евы, первых людей, которых создал Бог. Также всем известна фраза: «Бог создал человека по подобию своему».

Независимо от вида религии, все они утверждают, что человек не появился на свет естественным путём, а является творением Всевышнего. Доказательства происхождения человека от Творца ещё никто не нашёл.

Нужно больше

Но есть один нюанс, который нужно учитывать. Он состоит в том, что необходимо иметь достаточное количество тяжелых элементов. И их синтез занимает больше времени, чем требуется для появления скалистых планет с правильными физическими условиями.

Эти элементы должны обеспечить правильные биохимические реакции, которые необходимы для жизни. На окраинах крупных галактик для этого может потребоваться много миллиардов лет и множество поколений звезд. Которые будут жить и умирать, чтобы выработать необходимое количество нужного вещества.

В сердцах галактик звездообразование происходит часто и непрерывно. Из переработанных остатков предыдущих поколений сверхновых звезд и планетарных туманностей рождаются новые звезды. И количество нужных элементов может там быстро расти.

Галактический центр, однако, является не очень удачным местом для возникновения жизни. Вспышки гамма-всплесков, сверхновые, образование черных дыр, квазары и разрушающиеся молекулярные облака создают здесь среду, которая в лучшем случае нестабильна для жизни. Вряд ли она сможет возникнуть и развиваться в таких условиях.

Чтобы получить нужные условия этот процесс должен прекратиться. Необходимо чтобы звездообразование больше не происходило. Именно поэтому самые первые, наиболее подходящие для жизни планеты возникли, вероятно, не в такой галактике, как наша. А скорее в красно-мертвой галактике, которая перестала образовывать звезды миллиарды лет назад.

Когда мы изучаем галактики, мы видим, что 99,9% их состава — это газ и пыль. Это является причиной появления новых поколений звезд и непрерывного процесса звездообразования. Но некоторые из них прекратили формировать новые звезды около 10 миллиардов лет назад или больше. Когда их топливо заканчивается, что может произойти после катастрофического крупного галактического слияния, звездообразование внезапно прекращается. Голубые гиганты просто заканчивают свою жизнь, когда у них заканчивается топливо. А красные звезды остаются медленно тлеть дальше.

Сколько жизни лет

Ключ к ответу когда зародилась жизнь на земле лежит в микроскопических пятнышках графита — минералах углерода  внутри одного большого кристалла циркония.

Цирконы — силикат циркония, находится в магме, часто включает другие минералы в свою структуру: кристаллы кремния, кислорода и циркония.

И хотя их размеры в диапазоне ширины человеческого волоса, цирконы практически не разрушаются. Они могут пережить скальные породы, в которых они первоначально сформировались, терпя несколько циклов эрозии и осаждения.

В самом деле, хотя самые старые утесы на земле имеют возраст 4 млрд лет, исследователи нашли цирконы возрастом 4,1 миллиарда лет.

Ученые изучили цирконы с холмов в Западной Австралии. Поиск и анализ включений углеродных минералов, как алмазы и графит показывает, что зародилась жизнь на земле, когда сформировались цирконы.  Именно цирконы обеспечивают возможность искать химические признаки жизни.

Ученые нашли маленький кусочек потенциально ненарушенного графита в одном кристалле возрастом 4,1 млрд лет.

Графит имеет низкий коэффициент тяжелых углеродных атомов — называемых изотопами, которые соответствуют сигнатуре изотопного органического вещества.

Авторы отметили несколько небиологических процессов, но нашлись и органические вещества в отложениях в мантии Земли во время столкновений тектонических плит.

Если эта информация справедлива, то существует ответ на вопрос- когда зародилась жизнь на Земле — 4,1 млрд лет тому назад.

Новые результаты будут подтверждать растущие свидетельства более гостеприимной ранней Земли. Традиционное представление о земле в первые несколько сотен миллионов лет, что планета была стерильна, безжизненна, горячая и постоянно подвергалась бомбардировкам метеоритами подлежит пересмотру. Но отчасти благодаря богатству информации, выявленной в последние годы ученые пришли к ранней Земле, которая видится гораздо мягче и более пригодной для жизни.

Возникновение жизни

Большинство ученых согласны с тем, что данные еще не исключают не биологического объяснения возникновения жизни с органического  углерода. Многие абиотические (окислительные)  процессы могут производить углерод с изотопами с помощью аналогичных органических веществ. К примеру, графит может содержать углерод от определенных видов метеоритов, которые имеют легкую изотопную композицию.

Кроме того, возможны некоторые  химические процессы, как так называемые реакции в которых углерод, кислород и водород реагируют с катализатором. По примеру как железо с метаном и другими углеводородами. Такие реакции могут произойти вблизи гидротермальных источников и могут распространять изотопы, которые неотличимы от биологических материалов.

Жизнь, очевидно возникла с органического углерода в горячих источниках.

Один из способов решить вопрос, который не опирается на изотопы предполагает изучение Марса, который, в отличие от Земли, по-прежнему имеет породу более 4 млрд лет назад на его поверхности. Если мы можем найти доказательства для существования жизни на Марсе, в то время, то это будет легче утверждать, когда зародилась жизнь на земле —  4,1 млрд лет тому назад или нет.

Глиняный ген

В первичном бульоне должно было находиться нечто, что помогло родиться живой системе, ускорило процесс и снабдило энергией. Английский кристаллограф Джон Бернал в 50-х годах XX века предположил, что таким помощником могла служить обычная глина, которой в изобилии устлано дно любого водоема. Минералы глины способствовали образованию биополимеров и возникновению механизма наследственности. Гипотеза Бернала с годами окрепла и привлекла много последователей. Оказалось, что облученные ультрафиолетом глинистые частицы хранят полученный запас энергии, который расходуют на реакцию сборки биополимеров. В присутствии глины мономеры собираются в самореплицирующиеся молекулы, нечто вроде РНК.

Большинство глинистых минералов похоже по своей структуре на полимеры. Они состоят из огромного числа слоев, соединенных между собой слабыми химическими связями. Такая минеральная лента растет сама собой, каждый следующий слой повторяет предыдущий, а иногда случаются дефекты — мутации, как в настоящих генах. Шотландский химик А.Дж. Кернс-Смит утверждал, что первым организмом на Земле был именно «глиняный ген». Попадая между слоями глинистых частиц, органические молекулы взаимодействовали с ними, перенимали способ хранения информации и роста, можно сказать, обучались. Какое-то время минералы и протожизнь мирно сосуществовали, но вскоре произошел разрыв, или генетический захват, по Кернс-Смиту, после чего жизнь покинула минеральный дом и начала свое собственное развитие.

Процесс, создавший жизнь

Самый острый вопрос – это механизм, с помощью которого зародилась жизнь. Какие из многих процессов, происходящих в живых организмах, возникли первыми?

Одна из первых идей, популяризированных биохимиком Сидни Фоксом после эксперимента Миллера-Юри, заключалась в том, что аминокислоты собираются в простые белки. В современных организмах белки выполняют огромный спектр функций, в том числе действуют как ферменты, ускоряющие основные химические реакции. Однако эта гипотеза о белках в значительной степени утратила популярность.

Гораздо более популярным является представление о том, что жизнь началась с РНК, близкой родственницы ДНК (Гипотеза мира РНК). РНК может нести гены и копировать себя так же, как ДНК, но она также может сворачиваться и действовать как фермент. Идея заключается в том, что организмы, основанные исключительно на РНК, возникли первыми, и только позже развились ДНК и белок.

Гипотеза Мир РНК накопила множество подтверждений, но неясно, достаточно ли одной РНК. В последние годы некоторые исследователи предположили, что РНК раскрывает свой потенциал только в сочетании с белками – и для возникновения жизни нужны оба компонента.

Еще одна мысль заключается в том, что первые организмы были простыми каплями или пузырями. Эти «протоклетки» напоминали современные клетки в одном ключевом свойстве: они действовали как контейнеры для всех других компонентов жизни. Более совершенные протоклетки, разработанные лауреатом Нобелевской премии биологом Джеком Шостаком, также содержат самовоспроизводящуюся РНК.

Последняя гипотеза состоит в том, что жизнь началась с серии химических реакций, которые извлекали энергию из окружающей среды и использовали ее для создания молекул жизни. Идея была выдвинута в конце 1980-х годов немецким химиком Гюнтером Вехтерсхойзер. Вехтерсхойзер предполагает, что ранняя жизнь могла возникнуть на поверхности минералов сульфида железа, отсюда и название “Гипотеза мира сульфидов железа”. Однако в наши дни эта идея была вытеснена предположением Майкла Рассела о том, что первая жизнь питалась токами электрически заряженных протонов в щелочных гидротермальных источниках на морском дне.

Космогонические веяния

Это учение о происхождении жизни в космосе. В определенном контексте космической науки и астрономии, термин относится к теории создания (и изучения) Солнечной системы. Попытки тяготения к натуралистической космогонии не выдерживают критики. Во-первых, существующие научные теории не могут объяснить главного: как появилась сама Вселенная?

Во-вторых, нет никакой физической модели, объясняющей самые ранние моменты существования Вселенной. В упомянутой теории отсутствует понятие квантовой гравитации. Хотя струнные теоретики (теория струн гласит, что элементарные частицы возникают в результате колебаний и взаимодействия квантовых струн), исследующие происхождение и последствия Большого взрыва (петлевая квантовая космология), с этим не согласны. Они считают, что имеют формулы, позволяющие описать модель в рамках полевых уравнений.

При помощи космогонических гипотез люди объясняли однородность движения и состава небесных тел. Задолго до того, как появилась жизнь на Земле, материя заполняла все пространство и затем эволюционировала.

Возникновение и развитие жизни — ответы на вопросы

Благодаря чему жизнь на Земле не была уничтожена катастрофами – ледниковыми периодами, периодами жары, обилием кислорода? Биосфера – часть Земли, в которой обитают живые организмы, достаточно обширна. В почве жизнь существует до глубины 7,5 км, в океанах – до 10-11 км, в атмосфере – до 20 км. Это значит, что при большинстве катастроф где-то на Земле останутся живые организмы. Если остальные погибнут, они займут освободившиеся экологические ниши и приспособятся к новым условиям. Именно способность эволюционировать позволила жизни на Земле существовать после множества катастроф.

Почему жизнь появилась именно на Земле? В Солнечной системе Земля – единственная планета, на которой есть условия для существования белковой жизни. Температуры на Земле умеренные, а суточные и сезонные перепады между ними относительно невелики благодаря расстоянию до Солнца, наклону оси, скорости вращения и атмосфере. Для сравнения, на Марсе в условиях разреженной атмосферы летом суточная температура колеблется от -53 до 22°С, а зимой – от -103° до -43°C. На планетах без атмосферы перепады температур еще сильнее. На газовых гигантах слишком высокая скорость ветра и атмосферное давление. На ледяных планетах, теоретически, могут обитать бактерии-хемосинтетики, однако в настоящее время ученым достоверно не известна ни одна ледяная планета. До 2006 года к ним относили Плутон.

В какой эре появились млекопитающие? Синапсиды, к которым относятся млекопитающие, в том числе, человек, появились в каменноугольном периоде эры палеозоя эона фанерозоя. Они отделились от котилозавров – предков современных пресмыкающихся и птиц.

Когда жили динозавры? В мезозое – второй эре фанерозоя. После триасово-юрского вымирания, когда погибло около 50% видов, динозавры освоили освободившиеся экологические ниши. Среди них были наземные, водные и летающие. Большинство из них вымерло во второе мезозойское вымирание – мел-палеогеновое. В третьей эре фанерозоя – кайнозое их место заняли млекопитающие и птицы.

В какой среде появились членистоногие? Первые членистоногие появились в водной среде – в океанах, в палеозое. В ордовике некоторые из них вслед за растениями начали осваивать сушу. В каменноугольном периоде появились крылатые насекомые. В пермском периоде в ходе вымирания погибло 83% всех видов насекомых, но оставшиеся эволюционировали и дали начало новым видам.

Где на Земле могут существовать живые организмы? Археи и бактерии – практически в любых условиях, в том числе горячих источниках, засоленных территориях, в атмосфере, на дне океана и глубоко под землей. У них есть приспособления, позволяющие выжить там, где все остальные организмы погибнут. Именно это позволяет предполагать, что археи и бактерии были первыми живыми организмами на Земле.

Почему океан — благоприятная среда для появления жизни? Главное условие существования жизни – наличие жидкой воды. При этом просто вода без каких-либо добавок не подходит: большинство клеток живых организмов функционируют при концентрации NaCl 0,9%, а у остальных есть приспособления к нехватке или избытку воды. Согласно современным данным, жидкая вода присутствовала на Земле по крайней мере с архея, а возможно, с катархея. В ней были растворены соли минеральных веществ, необходимые живым организмам. Вероятно, древний океан был богат органическими веществами. Вода, тепло и органические вещества создают благоприятную среду для живых организмов.

Зарождение жизни на Земле невозможно без метеоритов и комет

Исследователь из Техасского технологического университета, после анализа огромного объема собранной информации, выдвинул теорию о том, как же на Земле смогла образоваться жизнь. Ученый уверен, что появление ранних форм простейшей жизни на нашей планете было бы невозможно без участия упавших на нее комет и метеоритов. О своей работе исследователь поделился на 125-й ежегодной встрече геологического общества Америки, проходившей 31 октября в городе Денвер, Колорадо.

Автор работы, профессор геонауки в Техасском технологическом университете (ТТУ) и куратор музея палеонтологии при университете, Санкар Чаттерджи рассказал, что к такому выводу он пришел после анализа информации о ранней геологической истории нашей планеты и сопоставления этих данных с различными теориями химической эволюции.

Эксперт считает, что такой подход позволяет объяснить один из самых скрытых и не до конца изученных периодов в истории нашей планеты. По мнению многих геологов, основная масса космических «бомбардировок», в которых участвовали кометы и метеориты, приходилась на время около 4 миллиардов лет тому назад. Чаттерджи считает, что самая ранняя жизнь на Земле образовалась в кратерах, оставленных при падении метеоритов и комет. И вероятнее всего это произошло в период «Поздней тяжелой бомбардировки» (3,8-4,1 миллиарда лет назад), когда столкновение мелких космических объектов с нашей планетой резко возросло. На то время приходилось сразу несколько тысяч случаев падения комет. Что интересно, эту теорию косвенно поддерживает Модель Ниццы. Согласно оной реальное число комет и метеоритов, которые должны были упасть на Землю в то время, соответствует реальному числу кратеров на Луне, явившейся в свою очередь своего рода щитом для нашей планеты и не позволившей бесконечной бомбардировке ее уничтожить.

Некоторые ученые предполагают, что результатом этой бомбардировки является заселение жизнью океанов Земли. При этом несколько исследований на эту тему указывают на то, что наша планета имеет больше запасов воды, чем должна была. А излишек этот списывают на кометы, которые прилетели к нам с Облака Оорта, находящегося предположительно в одном световом годе от нас.

Чаттерджи указывает, что образовавшиеся в результате этих столкновений кратеры заполнились растаявшей водой из самих комет, а также необходимыми химическими строительными блоками, необходимыми для образования простейших организмов. При этом ученый считает, что те места, где даже после такой бомбардировки не появилась жизнь, просто оказались непригодны для этого.

Первые материки Земли вытолкнула на поверхность магма

Как удалось выяснить в результате исследования, возраст слоев Сингбумского кратона, которые были погружены в воду, составлял 3,3-3,2 миллиарда лет. Примерно таким же возрастом обладали породы, которые первыми оказались над поверхностью воды. Это говорит о том, что континент начал подниматься на поверхность примерно 3,3 миллиарда лет назад. Это подтвердил анализ первых пород, которые оказались над поверхностью воды.

Таким образом, исследованные геологами слои Сингбумского кратона оказались самыми древними “материковыми” породами на нашей планете. Напомню, что как раз в это время Земля замедлила свое вращение, в результате чего произошла так называемая кислородная катастрофа. То есть в атмосфере увеличилось количество кислорода, в результате чего зародилась современная жизнь. Вначале она появилась в воде, а затем и на суше.

Согласно более ранним исследованиям, первые материки появились на 700 миллионов лет позже, чем показала последняя работа. Как сообщают ученые, они практически не сомневаются в том, что индийский континент возник на Земле одним из первых.

Еще более интересные результаты показал анализ состава этих пород. Его результаты говорят о том, что причиной возникновения материков стало резкое увеличение толщины земной коры в это время. Кора начала утолщаться в результате резких перемен, которые возникли в составе магмы. Конечно, пока это только теория, но, ученые рассчитывают, что последующее изучение древнейших материковых пород ее подтвердит.

Эволюция в действии — совершенствование поколений

Представь, миллионы лет назад на Земле жили птицеподобные животные, которые не могли летать. Со временем у некоторых из них развилась способность высоко прыгать и, возможно, даже пролетать небольшие дистанции. Совершенно очевидно, что это умение давало им неоспоримые преимущества перед другими видами живых существ. Прыгучие животные могли беспрепятственно скрываться от погони, быстрее перемещались и находили пищу. Поэтому выжили именно эти особи, а их детеныши унаследовали способность высоко прыгать и пролетать небольшие расстояния. И так происходило с каждым поколением, причем потомки еще выше прыгали и еще дольше могли находиться в воздухе. А выживали самые сильные и здоровые, и у них появлялись детеныши, обладавшие выдающимися качествами своих родителей.

В конце концов спустя миллионы лет птицы стали непревзойденными асами полета.

Древнейшие предки птиц

Поделиться ссылкой

Материя, как объективная реалия

Главная тема учения — различные сферы и области, приближающие к пониманию эволюции, с точки зрения точных наук. (материализм – мировоззрение в философии, раскрывающее все причинно-следственные обстоятельства, явления и факторы реальности. Законы применимы к человеку, обществу, Земле). Теория выдвинута известными приверженцами материализма, считающими, что жизнь на Земле зародилась от преобразований на уровне химии. При том происходившие почти 4 миллиарда лет назад. Объяснение жизни имеет прямую связь с ДНК, (дезоксирибонуклеиновая кислота) РНК (рибонуклеиновая кислота), а также к некоторым ВМС (высокомолекулярным соединениям, в данном случае – белкам.)

Концепция образовалась посредством научных исследований, раскрывающих суть молекулярной и генетической биологии, генетики. Источники авторитетные, особенно учитывая их молодость. Ведь исследования гипотезы о мире РНК, начали проводиться в конце двадцатого века. Огромный вклад в теорию внёс Карл Ричард Вёзе.

Самозарождение

Такого вида утверждение в девятнадцатом веке, не могло не восприниматься без доли скепсиса. Внезапное появление видов, а именно образование жизни из неживого, казалось фантастикой для людей того времени. При том гетерогенез (Способ размножения, в результате которого рождаются особи, сильно отличающиеся от родительских) признавался обоснованным объяснением жизни. Простым примером будет образование сложной жизнеспособной системы из разлагающихся веществ.

К примеру в том же Египте, египетские иероглифы сообщают о появлении разнообразной жизни из воды, песка, разлагающихся и гниющих остатков растений. Эта новость нисколько бы не удивила древнегреческих философов. Там убеждение о зарождении жизни из неживого воспринималось как факт, не требующий обоснования. Великий греческий философ Аристотель, так говорил о зримой истине: ” тля образуется из протухших продуктов питания, Крокодил – результат процессов в гниющих брёвнах, находящихся под водой”. Загадочно, но не смотря на всяческие преследования со стороны церкви, убеждение под лоном тайны, прожило целый век.

Споры о жизни на Земле не могут продолжаться вечно. Именно поэтому, в конце девятнадцатого века, французский микробиолог и химик Луи Пастер проводил свои анализы. Его исследования имели строго научный характер. Эксперимент проводился в 1860-1862. Благодаря выведению спор из сонного состояния, Пастер смог решить вопрос о самозарождении жизни. (За что ему и присудила премию Французская академия наук)

Жизнь на Земле могла возникнуть благодаря глине

Группа учёных под руководством Дань Ло (Dan Luo) из Корнеллского университета выступила с гипотезой, что концентратором для древнейших биомолекул могла служить обычная глина.

Изначально исследователи занимались не проблемой происхождения жизни – они искали способ повысить эффективность бесклеточных систем синтеза белка. Вместо того чтобы позволить ДНК и обслуживающим её белкам свободно плавать в реакционной смеси, учёные попробовали загнать их в частицы гидрогеля. Этот гидрогель, словно губка, впитывал реакционную смесь, сорбировал нужные молекулы, и в результате все нужные компоненты оказывались заперты в небольшом объёме – подобно тому, как это происходит в клетке.

Затем авторы исследования попытались использовать в качестве недорогого заменителя гидрогеля глину. Частицы глины оказались похожи на частицы гидрогеля, становясь своеобразными микрореакторами для взаимодействующих биомолекул.

Получив такие результаты, учёные не могли не вспомнить о проблеме происхождения жизни. Частицы глины с их способностью сорбировать биомолекулы могли бы на самом деле послужить самыми первыми биореакторами для самых первых биомолекул, пока те ещё не обзавелись мембранами. В пользу такой гипотезы говорит ещё и то, что вымывание силикатов и других минералов из скал с образованием глины началось, по геологическим прикидкам, как раз перед тем, когда, по мнению биологов, древнейшие биомолекулы начали объединяться в протоклетки.

Палеоконтакт: гипотеза о переселении на Землю инопланетных существ

Если сравнить всех живых существ на планете, можно сделать вывод, что люди значительно отличаются. Человеческий организм несовершенен, и даже во многом не приспособлен к выживанию в реальных природных условиях. Вот почему уже несколько столетий люди активно обсуждают теорию палеоконтакта. Считается, что Земля была заселена животными, но разумные люди появились на планете не в результате эволюции. Второй вариант гипотезы: на Земле уже жили человекоподобные существа с примитивным интеллектом.

Человек прямоходящий

Космические исследователи посетили нашу планету и стали прародителями человечества. Гипотеза считается псевдонаучной, но довольно активно распространяется с начала 20-го столетия. В качестве подтверждения теории, исследователи приводят исторические артефакты, найденные в разных уголках планеты. Так, например, Стоунхендж, Пума Пунку, статуи острова Пасхи, пирамиды в Гизе относят к объектам, построенным непосредственно при участии инопланетных гостей. Всемирно известную долину Наска и вовсе называют космодромом.

Теория симуляции: человечество является виртуальным творением высшего разума

Люди давно научились самостоятельно создавать целые вселенные в компьютерных играх. Персонажи могут вести свою собственную жизнь, выбирать варианты действий. Неудивительно, что у некоторых ученых и программистов возникла идея о том, что мы сами являемся частью виртуальной реальности, созданной внеземным разумом.

Бум популярности гипотезы зарегистрировали после выхода на экраны фильма «Матрица». Однако первым предположение о виртуальности всего происходящего высказал еще Пифагор.

Photo by Lucrezia Carnelos

Не стоит считать теорию антинаучной, ведь ее проверкой занимаются известные астрофизики. Известный космолог Макс Тегмарк считает, что представители высшего или инопланетного разума, разработали исходный код, предусматривающий наличие «Адама и Евы», а затем запустили процесс симуляции. Тегмарк основывает гипотезу на следующих соображениях:

Теория симуляции также соотносится с концепциями мировых религий. Есть сущность, о которой можно догадываться, но которую нельзя осознать (Создатель, Бог) и есть определенный свод правил, которых так или иначе приходится придерживаться каждому человеку.

Особое творение

Согласно этой теории, все формы жизни, которые существуют сегодня на планете Земля, созданы Богом. Адам и Ева — первые мужчина и женщина, созданные Вседержителем. Жизнь на Земле началась с них, — считают христиане, мусульмане и евреи. Три религии сошлись в том, что Бог создал вселенную в течение семи дней, сделав шестой день кульминацией труда: сотворил из праха земного Адама и из его ребра Еву.

На седьмой день Бог отдыхал. Затем он вдохнул в людей жизнь и отправил ухаживать за садом под названием Эдем. В центре росли Древо жизни и Древо познания добра. Бог разрешил есть плоды всех деревьев в саду, кроме Дерева познания («ибо в тот день, который вы вкусите их, умрете»).

Но люди ослушались. В Коране говорится, что попробовать яблоко предложил Адам. Бог простил грешников и послал обоих на землю в качестве своих представителей. И все же… Откуда на Земле появилась жизнь? Как видите, однозначного ответа не существует. Хотя современные ученые все больше склоняются к абиогенной (неорганической) теории возникновения всего живого.

Эксперимент Миллера — Юри

В 1953 году американские химики Гарольд Клейтон Юри и Стэнли Миллер проверили теорию Опарина — Холдейна. В своем эксперименте они использовали аппарат с колбой, наполненной водой и химическими веществами, которые, как считалось, существовали на ранней Земле. Ученые обнаружили, что эти химические вещества при определенных условиях спонтанно образуют органические молекулы. Эксперимент предполагает, что органические молекулы могли самопроизвольно образоваться на молодой Земле, став фундаментом для появления первых живых существ.

Некоторые ученые считают, что условия эксперимента Миллера — Юри не соответствовали реальным, но последующие эксперименты с измененной атмосферой показали аналогичные результаты спонтанного образования аминокислот, липидов и нуклеотидов.

Как появилась ДНК?

Несмотря на хорошие показатели и явный триумф теории, существовали значительные недостатки выдвинутой идеи. Главным изъяном теории Опарина — Холдейна была неспособность внятно и доступно объяснить причину появление у протобионтов свойства размножения с сохранением функции последующего деления на живые клетки.

ДНК был открыт и научно обоснован. В результате кропотливого труда, учеными был заявлен новый кандидат на роль молекулы, давшей жизнь всему на планете.
Это РНК – рибонуклеиновая кислота. Данная макромолекула состоит из простых органических цепей, содержащих атомы азота и моносахарида. Внутри каждой зашифрован генетический код. РНК может разрываться и соединяться с другими такими же клетками. Этот элемент наделен функцией быстрого самовоспроизведения. Новую, более усовершенствованную, теорию зарождения жизни на земле выдвинул и описал в 1986 году американский физик и микробиолог Уолтер Гилберт.

Спустя 20 лет в 2004 году опровергнуть теорию и найти новый источник зарождения жизненных процессов предпринял попытку Саймон Николас Платтс, а в 2006 году – Паскаль Эренфройнд вместе с командой опытных ученых. Вместо РНК были исследованы полиароматические углеводороды (ПАУ). Считается, что в период становления Солнечной системы они были очень распространены в космосе. ПАУ хорошо соединяются с азотными микроорганизмами, которые имеются в составе РНК.

ДНК

Исполинский химический сад

В 2000-м году был открыт новый тип гидротермальных источников, предсказанный Расселом — с щелочной реакцией и не слишком горячих (около 200 °C) . Гидротермальные поля, получившие название «Затерянный Город», находятся в Атлантическом океане, в 15 километрах от серединного хребта. При выносе горячих минерализованных струй в холодные вóды океана, карбонат кальция выпадает в осадок подобно снегу, образуя 60-метровые башни, похожие колоссальный «химический сад». В прошлом году в этих источниках найдена органика абиотического происхождения, включая метан .

Рисунок 2. Известковые образования на гидротермальных полях Затерянного Города в Атлантическом океане имели поначалу очень тонкую структуру (на врезке)

Рассел считает, что в его реакторе могут образовываться аминокислоты и пептиды, но сначала он поставил себе задачей выяснить, будут ли минеральные сульфиты, образующие океаническую кору, растворяться в щелочных гидротермальных потоках. Это стало бы отправной точкой к формированию железосульфидных трубок, являвшихся, по его мнению, прибежищем для первых метаболических систем.