Biologi Mikhail Nikitin: kuinka todistaa, että elämä maapallolla syntyi itsestään

Hyvin pian Mikhail Nikitin puhuu konferenssissa "Tiedemiehet myyttejä vastaan", jonka järjestää"ANTROPOGENESIS.RU». Siellä biologi puhuu "pii-avaruusolennoista", jotka vaikuttivat planeettamme muodostumiseen ja elävien organismien esiintymiseen sillä.

Tässä yhteydessä pyysimme häntä kertomaan lukijoillemme lyhyesti, mikä näkemys elämäntieteilijöiden alkuperästä on ja miksi muut näkemykset eivät ole niin johdonmukaisia.

Mitä tiedemiehet ajattelevat elämän alkuperästä maapallolla?

Ensin määritellään, mitä elämä on. Täysin yksiselitteistä määritelmää, kuten matematiikassa, ei tietenkään voida antaa. Mutta NASA: n asiantuntijakomissio, joka johti elämän etsintää universumissa, korosti seuraavaa määritelmää:

Elämä on kemiallinen järjestelmä, joka kykenee darwinilaiseen evoluutioon.

"Kemiallinen" tarkoittaa "joka koostuu atomeista ja molekyyleistä ja käyttää niiden välisiä reaktioita". Ja darwinilaisen evoluution kyky luonnehtii neljän välttämättömän ja riittävän ehdon olemassaoloa:

1. Jäljentäminen.
2. Perinnöllisyys (jälkeläiset ovat samanlaisia ​​kuin vanhemmat).
3. Mutaatiot (jälkeläiset ovat edelleen hieman erilaisia ​​kuin vanhemmat).
4. Valinta (lisäntymisen todennäköisyys riippuu mutaatioista).

Cell

Nykyään solua pidetään elämän pienimpänä perusyksikkönä. Tietenkin on viruksia, jotka ovat paljon yksinkertaisempia, pienempiä ja kykenevät myös darwinilaiseen evoluutioon. Mutta ne kaikki ovat loisia soluissa, eikä niitä voida luonnossa erottaa toisistaan.

Tässä tapauksessa on loogista olettaa, että elämä sai alkunsa solun tulon myötä. Kuitenkin, biologit tästä on suuria epäilyksiä.

RNA

Nykyään uskotaan laajalti, että kerran oli eläviä organismeja, jotka olivat jopa yksinkertaisempia kuin solut.

Tämän hypoteesin mukaan primitiivisimmät elämänmuodot käyttivät vain yhtä olemassa olevista biopolymeerityypeistä - RNA-molekyyliä. Vertailun vuoksi: nykyaikaisten solujen työhön he tarvitsevat jo kolme: RNA, DNA ja proteiinit.

Mutta esisolujen aikakaudella kaikki toiminnot täytyi suorittaa vain RNA: n avulla. Hän kiihdytti kemiallisia reaktioita proteiinien sijaan ja toimi perinnöllisen tiedon arkistona DNA: n sijasta.

Näin tapahtui, kunnes jotkin elämänmuodot hallitsivat uusia tekniikoita - proteiinien ja DNA: n synteesiä. Tehtyään tämän, niistä tuli soluja, jotka muodostavat nyt kaiken elävän (viruksia lukuun ottamatta). Ja muut muodot eivät voineet kilpailla heidän kanssaan ja kuolivat pois.

Kemialliset yhdisteet

Ennen RNA-maailmaa maapallo ei ollut moderni. Jotkut tiedemiehet onnistuivat simuloimaan sillä hetkellä vallinneita olosuhteita ja jäljittämään spontaanin elämän sukupolven.

Yksi ensimmäisistä tällaisista kokeista oli Miller-Ureyn kokeilu, joka perustettiin 1950-luvulla. Tutkijat ottivat kaasuseoksen - metaanin, ammoniakin ja vedyn - ja ajoivat ne hankalaan lasiasennukseen. Toisella puolella hänellä oli pullo, jossa oli lämmitettyä vettä, toisella - reikä höyryä varten. Sinne juotettiin elektrodeja, jotka päästävät läpi salamaa jäljitteleviä purkauksia. Höyry meni sitten jääkaappiin, missä se saattoi tiivistyä.

Muutama viikko kokeen alkamisen jälkeen tutkijat huomasivat, että veteen tällaisissa olosuhteissa muodostui aminohappoja - proteiinien rakennuspalikoita - ja joitain muita molekyylejä, jotka muodostavat eläviä organismeja.

Tästä tuli erittäin tärkeä huomio. Nyt sen merkitys on kuitenkin mietitty uudelleen. Uskotaan, että Millerin ja Ureyn toistamat olosuhteet eivät ole samanlaisia ​​kuin maapallo, vaan ne, jotka olivat protoplanetaarisessa pilvessä, josta aurinkokunta muodostui. Koska, kuten myöhemmin opimme, maapallolla ei koskaan ollut metaanin ja ammoniakin ilmakehää.

Muuten, Millerin laitteessa muodostuneet aminohapot ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin ne, joita todella löytyy joistakin meteoriiteista.

Tämän kokemuksen jälkeen muutkin tutkijat yrittivät simuloida orgaanisten aineiden muodostumista hiilidioksidi, joka hallitsi muinaisen Maan ilmakehää ja jota nyt löytyy suuria määriä tunnelmaa Mars ja Venus.

He kokeilivat sinkkisulfidikiteitä, jotka auringonvalolla säteilytettynä vedessä palauttavat hiilidioksidia ja muuttaa sen muurahais-, etikka-, omenahapoksi ja kun typpeä lisätään, aminohappoja.

Lisäksi suoritettiin kokeita DNA: n rakennuspalikoiden - nukleotidien ja typpipitoisten emästen - saamiseksi. Esimerkiksi Carl Sagan 1960-luvulla pystyi saamaan jälkimmäistä syaanivetyhaposta, aineesta, joka muodostui muinaisen Maan hapettomissa ilmakehissä. Nyt syaanivetyhappoa on levinnyt laajalti myös avaruudessa - esimerkiksi komeetoissa tai nykyaikaisessa Titanissa, Saturnuksen satelliitissa.

Kemialliset alkuaineet

Nuo kemiallisia alkuaineita, jotka käyttävät maallista elämää, ovat maailmankaikkeuden yleisimpiä. Näitä ovat hiili, typpi, happi, vety, magnesium, rikki, rauta.

Niiden lisäksi yleisinä pidetään myös kolmea muuta elementtiä, jotka eivät osallistuneet spontaaniin elämän syntymiseen maapallolla. Näitä ovat helium ja neon, jotka eivät kykene kemiallisiin reaktioihin, sekä pii, joka aktivoituu vain erittäin korkeissa lämpötiloissa.

Nämä kemialliset alkuaineet olivat olemassa ennen Maan ja aurinkokunnan ilmestymistä. Niiden koostumuksen muodosti ensimmäinen tähtien sukupolvi lämpöydinreaktioiden vuoksi. Joten heti alkuräjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus koostui vain vedystä, heliumista ja litiumista, ja vasta sitten ilmestyi raskaampia alkuaineita.

Ne olivat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa satunnaisessa järjestyksessä ja johtivat kemiallisten yhdisteiden muodostumiseen, joiden joukossa olivat aminohapot ja typpipitoiset emäkset, jotka mainitsimme edellä.

Spontaani elämän sukupolvi

Elävien syntyprosessissa elottomasta sattuma ja säännöllisyys yhdistyivät varmasti. Biologinen evoluutio toimii vain, kun on sekä mutaatioita että luonnonvalinta. Elämä syntyi todennäköisesti myös spontaanisti tämän periaatteen pohjalta.

Todennäköisesti ennen lisääntymisen alkamista oli jonkinlainen luonnonvalinta. Esimerkiksi RNA: n ja DNA: n typpipitoiset emäkset, kuten adeniini, sytosiini, guaniini ja urasiili, erottuvat muista sukulaismolekyyleistä, koska ne kestävät hyvin ultraviolettisäteilyä.

Sitten ne yhdistettiin satunnaisesti RNA-ketjuiksi. Ja se, joka saattoi lisätä oman kopioinnin todennäköisyyttä, aloitti lisääntymisen, luonnollisen valinnan ja darwinilaisen evoluution. Ja sitten alkoi luonnollinen komplikaatio soluja kohtaan.

Miksi muukalaiset tai Jumala eivät voineet luoda elämää

Jos elämä ei synny itsestään, niin kumpi tahansa sivilisaatio voisi auttaa sitä tässä muukalaisiajotka saapuivat maan päälle tai joitain yliluonnollisia olentoja. Esimerkiksi Jumala. Tutkitaanpa näitä teorioita tarkemmin.

muukalaisia

On todistettu, että alkuräjähdys tapahtui noin 13,5 miljardia vuotta sitten. Maanpäällisen elämän ikä on melko vakaa verrattuna maailmankaikkeuden ikään. Evoluutio mikrobeista tunteville olennoiksi, Homo sapiensiksi, kesti noin 4 miljardia vuotta.

Se vie luultavasti avaruusolioilta suunnilleen saman ajan. Ja he tuskin pääsivät meitä edelle. Loppujen lopuksi alkuräjähdyksen jälkeen heliumia raskaampien alkuaineiden - hiilen, vedyn, raudan - kertyminen ei tapahtunut heti. Tähdet ovat syntetisoineet niitä miljardeja vuosia. Eli galaksissa olosuhteet planeettajärjestelmien syntymiselle, joilla elämä on mahdollista, eivät kehittyneet välittömästi, ja avaruusolevilla tuskin olisi aikaa tulla sellaisiksi. tilaa sivilisaatio edessämme.

Mutta vaikka he jotenkin onnistuivat tässä, herää luonnollinen kysymys: kuinka heidän elämänsä syntyi? Jos se on itse, niin miksi emme harkitse tätä mahdollisuutta suhteessa elämään maan päällä?

Jumala

Koska meillä ei ole suoria todisteita siitä, mitä Jumala voi ja mitä ei voi tehdä, on tietysti paljon vaikeampaa löytää argumentteja täältä. Kreationistit voivat aina keksiä vaihtoehdon, jonka eteen he eivät toimi, koska "Herran tiet ovat tutkimattomia".

Mutta esimerkiksi henkilökohtaisesti olen vakuuttunut esteettisistä näkökohdista. Jumalaa kuvataan superälykkääksi olennoksi. Samaan aikaan elävien organismien laitteessa on kuitenkin monia yksityiskohtia, joita kukaan järkevä suunnittelija ei voinut tehdä.

Vain tyhmä myöntää esimerkiksi toistuvan kurkunpään hermon esiintymisen nisäkkäillä.

Se kulkee aivoista kurkunpään lihaksiin ja tekee samalla silmukan laskeutuen ensin sydämeen ohittaen aorttakaaren ja nousemalla takaisin. Seurauksena on, että esimerkiksi kirahvin normaalia toimintaa varten tarvitset 5 ylimääräistä metriä hermokuitua. Ja samalla hän kärsii myös signaalin siirtoajan viiveestä.

On selvää, että jos eläimet olisivat luoneet järkevä olento, se ei olisi syyllistynyt sellaiseen typeryyteen. Tällainen rakenne on paljon enemmän kuin seuraus nisäkkäiden kehityksestä kalamaisista esivanhemmistaan. Niillä ei ollut kaulaa, sydän sijaitsi lähellä päätä ja veren ulosvirtaus sydämestä tapahtui useiden kidussuoniparien ansiosta. Siksi niiden ympärillä olevan hermon jäljittäminen vaikutti normaalilta eikä aiheuttanut ongelmia. Ja sitten kalat tulivat maihin, menettivät kiduksensa, ja joillakin heidän jälkeläisistään oli ohut, pitkä kaula. Mitä pidemmälle, sitä enemmän tämä malli alkoi häiritä, mutta he eivät voineet enää kieltäytyä siitä.

Jotkut kreationistit edistävät toista ideaa: Jumala vain aloitti alkuräjähdyksen, eikä sitten koskenut universumi. 1600-1800-luvuilla monet tiedemiehetkin ajattelivat niin. Esimerkiksi kun Napoleon kysyi Laplacelta: "Missä Jumala on teorioissasi?" - tähtitieteilijä vastasi: "En tarvitse tätä hypoteesia."

Mutta vaikka Herra ei todellakaan puuttunut mihinkään alkuräjähdyksen jälkeen, niin miksi tämä on ristiriidassa evoluution ajatuksen kanssa? Miten tämä kreationismin versio eroaa pohjimmiltaan tieteellinen kuvia maailmasta?

Miksi elämää ei muodostu muilla planeetoilla nyt?

Maan kaltaiset planeetat, joissa on kiinteä kivipinta, joita ei löydy kaasujättiläisistä Jupiterista ja Saturnuksesta, aurinkokunta neljä: Maa, Venus, Merkurius ja Mars.

Sekä nyt että ennen Venuksella oli liian kuuma: siellä on 450 °C, ja sellaisissa olosuhteissa lyijy sulaa helposti. Tällaisissa korkeissa lämpötiloissa edes äärimmäisemmät mikrobit eivät selviä, ja proteiinit, RNA ja DNA tuhoutuvat hyvin nopeasti.

Elohopea on erittäin kuuma päivällä - jopa 400 ° C ja kylmä yöllä - jopa -170 ° C. Siellä ei ole ilmakehää eikä vettä.

Nykyaikainen Mars ei myöskään ole kovin vieraanvarainen: siellä on kylmää, kuten Norilskissa, ja kuivaa, kuten Namibin autiomaassa, plus säteilyä. Tällä planeetalla on kuitenkin tarpeeksi jälkiä siitä, että muinaisina aikoina oli nestemäistä vettä, tiheämpi ilmakehä ja korkeammat lämpötilat, melko siedettävä.

Tosiasia on, että kaikki maanpäälliset planeetat muodostuivat pienempien esineiden - planeettojen alkioiden - törmäyksestä. Näillä hetkillä vapautui paljon lämpöä, minkä vuoksi niiden pinnat olivat erittäin kuumia. Maapallo kulki myös magmameren vaiheen läpi, jonka jälkeen se sitten jäähtyi pitkään - ehkä jopa 300 miljoonaa vuotta.

Koska Mars on pienempi, sen törmäykset planeettabakteerien kanssa eivät olleet yhtä energisiä, ja se jäähtyi nopeammin.

Tärkeintä on, että sillä olisi voinut olla asumiskelpoiset olosuhteet 100-200 miljoonaa vuotta aikaisemmin kuin planeettamme. Mutta tästä ei ole suoraa näyttöä.

On mahdollista, että olemme marsialaisia. Loppujen lopuksi ensimmäiset elävät muodot voisi ilmestyä sinneja lentää sitten Maahan meteoriittien kanssa.

Nyt, kun Mars on kuiva ja kylmä, siellä joko ei ole enää elämää ollenkaan, tai se piiloutuu erittäin hyvin jossain syvyydessä, pinnan alla. Yksi todiste tästä voi olla ilmakehään ajoittain ilmaantuvia metaaniepäpuhtauksia - tämä kaasu, joka hajoaa nopeasti ilmakehässä. Jos se löydettiin, planeetalla täytyy olla jonkinlainen aktiivinen lähde - esimerkiksi metanogeeniset mikrobit.

Kuinka voit nopeuttaa niitä? evoluutio? Tätä varten sinun on pudotettava jonkinlainen jäinen kappale, jonka halkaisija on noin 500 km, Marsista Marsiin. Kuiperin vyöt. Sinne pääsisi riittävästi vettä valtameren muodostamiseksi, ja tällaisen törmäyksen energia mahdollisesti lämmittäisi planeettaa ja vauhdittaisi sen jo jäätynyttä geologista toimintaa. Mutta on selvää, että tämän todennäköisyys on mitätön.

Jos haluamme tehdä Marsista asumiskelpoisen, meidän on otettava asiat omiin käsiimme ja toimitettava sinne vettä pienempien jääkuutioiden muodossa ja sitten keinotekoisesti palauttaa planeetan magneettikentän - ilman sitä se on huonosti suojattu kosmisilta säteiltä ja säilyttää korkean säteilytason pinnat.

Tältä se vain kuulostaa liian fantastinen.