Теория возникновения жизни на земле панспермии

Возникновение жизни на Земле

Как произошла сама планета и как на ней появились моря? По этому поводу существует одна широко признанная теория. В соответствии с ней Земля образовалась из облаков космической пыли, содержащей все известные в природе химические элементы, которые спрессовались в шар. Горячий водяной пар вырывался с поверхности этого раскаленного докрасна шара, окутывая его сплошным облачным покровом, Водяной пар в облаках медленно охлаждался и превращался в воду, которая выпадала в виде обильных непрерывных дождей на еще раскаленную, пылающую Землю.

Прошли миллионы лет, и температура поверхности Земли еще больше понизилась. Ливневые воды перестали испаряться и стали стекать в огромные лужи. Так началось воздействие воды на земную поверхность. А потом из-за понижения температуры произошел настоящий потоп. Вода, которая до этого испарялась в атмосферу и превратилась в ее составную часть, беспрерывно низвергалась на Землю, с громом и молниями обрушивались из облаков мощные ливни.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyright

Мало-помалу в самых глубоких впадинах земной поверхности скапливалась вода, которая уже не успевала совсем испариться. Ее было так много, что постепенно на планете образовался доисторический Океан. Молнии рассекали небо. Но никто этого не видел. На Земле еще не было жизни. Непрерывный ливень начал размывать горы.

Сплошной облачный покров становился тоньше, пока в один прекрасный день Земли не коснулся первый луч солнца. Непрерывный дождь кончился. Большую часть суши покрыл доисторический Океан. Из ее верхних слоев вода вымывала огромное количество растворимых минералов и солей, которые попадали в море. Вода из него непрерывно испарялась, образуя облака, а соли оседали, и с течением времени происходило постепенное засоление морской воды.

Солнечный свет и, возможно, очень сильные электрические разряды служили в этом процессе источником энергии. Может быть, из таких элементов зародились первые обитатели Земли — прокариоты, организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, то есть не использовали для дыхания свободный кислород, которого тогда еще не было в атмосфере.

Жизнь существовала тогда в тонкой бактериальной пленке на дне водоемов и во влажных местах. Эту эру развития жизни называют архейской. Из бактерий, а возможно, и совершенно независимым путем, возникли и крошечные одноклеточные организмы — древнейшие простейшие животные.

Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь?

Сущность теории панспермии

Одной из наиболее распространенных теорий зарождении жизни является теория панспермии.

В рассматриваемой теории существует две гипотезы. Согласно первой, жизнь существовала всегда, и она тесно связана материей. Согласно второй гипотезе, споры микроорганизмов должны переноситься в космическом пространстве.

Впервые теория о том, что жизнь возникла не на Земле, а была занесена из Космоса, возникла еще за несколько сотен лет до нашей эры и впервые была высказана еще древнегреческим философом Анаксагором. Именно он предложил термин «панспермия», который, в переводе с греческого означает «семена повсюду». По мнению Анаксагора, именно эти семена являются источником жизни во Вселенной. Однако, в эпоху античности такое предположение оказалось слишком смелым и распространения не получил.

Теория возникновения жизни на земле панспермии

К этой идее вернулись лишь в 1865 году, когда Х. Рихтер предположил, что зародыши могли быть занесены на Землю метеоритами или космической пылью. К такому предположению он пришел исходя из представления о том, что во Вселенной повсюду распространены мельчайшие частицы твердого вещества, называемые космозоями, которые отделились от небесных тел. А значит, вполне возможно, что одновременно с космозоями, прикрепившись к ним, переносятся и зародыши микроорганизмов.

Таким образом, жизнеспособные зародыши переносятся с одного небесного тела, заселенного организмами, на другое, на котором жизни нет. В случае, если на этом небесном теле созданы благоприятные жизненные условия, а именно подходящая температура и уровень влажности, зародыши начинают постепенно развиваться, эволюционировать и в конце концов становятся родоначальниками органического мира планеты.

Сторонниками теории панспермии были известные физика Герман ванн Гельмгольц и Уильям Томпсон.

В 1884 -1908 гг. Сванте Аррениус подробно разработал эту теорию. Согласно его гипотезе, жизнь на Земле возникла из спор микроорганизмов, занесенных с других планет под воздействием светового давления или метеоритами.

Теории происхождения жизни на Земле

В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя.

Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.

Трудности теории панспермии

Теория возникновения жизни на земле панспермии

  • холодное межпланетное пространство
  • ультрафиолетовые лучи
  • преодоление атмосферы.

Покинув родную планету, зародышу придется на протяжении длительного времени находиться при низкой температуре- 200°С ниже нуля. Возникает закономерный вопрос, способен ли зародыш выжить при такой температуре. Для ответа на этот вопрос были проведены эксперименты по изучению устойчивости современных пор к низким температурам.

Солнечные лучи, которыми пронизано межпланетное пространство, является губительным для основной массы микроорганизмов, которые под действием прямых солнечных лучей погибают в течение нескольких часов. Есть микроорганизмы, более устойчивые к ультрафиолету, однако и на них солнечное излучение оказывает неблагоприятное действие. Но отсутствие кислорода в значительной степени ослабляет это неблагоприятное воздействие.

При попадании в область гравитации какой-либо благоприятной для развития планеты, зародыш падает на ее поверхность, преодолевая слой атмосферы, в котором на него оказывает воздействие трение, что способствует сгоранию. Однако, есть основания считать, что подобной гибели подвергаются не все зародыши, некоторые из них добираются до поверхности, сохранив жизнеспособность.

Промежутки времени, в течение которых на Землю могли попадать зародыши с других планет, составляют миллионы лет. То есть, если на протяжении этого времени хоть один из зародышей сумел добраться до поверхности Земли и нашел подходящие условия для развития, этого было бы вполне достаточно для образования всего живого мира.

Современная наука такую возможность считает маловероятной, однако не опровергает ее допустимость.

Теория биогенеза

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г.

известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г.

американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Теория панспермии в настоящее время

Популярность теории панспермии возобновилась в 60-е годы 20 века в связи с тем, что при исследовании метеоритов и комет ученые обнаружили органические соединения, воду, цианогены, формальдегид, синильную кислоту – вещества, являющиеся предшественниками живого.

1.jpg

Позже, в 1975 году, в метеоритах и лунном грунте были обнаружены и предшественники аминокислот. Последователи теории панспермии считают, что это и есть семена, посеянные на Земле.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdev

В 1992 году, после исследования материала, найденного в Антарктиде, американские ученые обнаружили в метеоритах остатки живых существ, напоминавших бактерии.

Современные сторонники теории панспермии утверждают, что жизнь на Землю была занесена космическими пришельцами при помощи летательных аппаратов. В качестве доказательства своей гипотезы они приводят многократные появления НЛО, сообщения о встречах с пришельцами и наскальные рисунки людей, одетых в костюмы, напоминающие скафандры.

Астрономы Ч. Викрамансингх и Ф. Хойл также являются сторонниками теории панспермии. По мнению этих астрономов, в космическом в пространстве, в частности, в пылевых и газовых облаках, присутствуют микроорганизмы, причем в большом количестве. Затем эти микроорганизмы захватываются кометами и переносятся на планеты, где сеют зародыши жизни.

Ряд ученых считают, что зародыши переносятся на Землю под давлением света.

Теории панспермии время от времени подвергается видоизменению и обновлению. Одним из самых новых вариантов является то, что жизнь на Землю была перенесена обитателями других планет, случайно или преднамеренно. Интерес к теории панспермии не пропадает и в современной науке.

Теория возникновения жизни на земле панспермии

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.

11.jpg

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.

Теория самопроизвольного зарождения жизни была широко распространена в Древнем мире – Вавилоне, Китае, Древнем Египте и Древней Греции (этой теории придерживался, в частности, Аристотель).

111.jpg

Ученые Древнего мира и средневековой Европы верили в то, что живые существа постоянно возникают из неживой материи: черви — из грязи, лягушки — из тины, светлячки — из утренней росы и т.п. Так, известный голландский ученый 17 в. Ван-Гельмонт совершенно серьезно описывал в своем научном трактате опыт, в котором он за 3 недели получил в запертом темном шкафу мышей непосредственно из грязной рубашки и горсти пшеницы.

Впервые широко распространенную теорию решился подвергнуть экспериментальной проверке итальянский ученый Франческо Реди (1688). Он поместил несколько кусков мяса в сосуды и часть из них закрыл кисеей. В открытых сосудах на поверхности гниющего мяса появились белые червячки — личинки мух. В сосудах же, прикрытых кисеей, личинки мух отсутствовали. Таким образом Ф. Реди удалось доказать, что личинки мух появляются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных мухами на его поверхность.

В 1765 г. известный итальянский ученый и врач Ладзаро Спаланцани прокипятил в запаянных стеклянных колбах мясные и овощные бульоны. Бульоны в запаянных колбах не портились. Он сделал вывод, что под действием высокой температуры погибли все живые существа, способные вызывать порчу бульона. Однако опыты Ф. Реди и Л.

https://www.youtube.com/watch?v=ytabout

Споры но поводу возможности самозарождения жизни активизировались в связи с открытием микроорганизмов. Если сложные живые существа не могут самозарождаться, возможно, это могут микроорганизмы?

В связи с этим в 1859 г. французская Академия объявила о присуждении премии тому, кто окончательно решит вопрос о возможности или невозможности самозарождения жизни. Эту премию получил в 1862 г. знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Так же как Спаланцани, он прокипятил питательный бульон в стеклянной колбе, но колба была не обычная, а с горлышком в виде 5-образной трубки.

Воздух, а следовательно и «жизненная сила», могли проникать в колбу, но пыль, а вместе с нею и микроорганизмы, присутствующие в воздухе, оседали в нижнем колене 5-образной трубки, и бульон в колбе оставался стерильным (рис. 2.1.1). Однако стоило сломать горло колбы или ополоснуть стерильным бульоном нижнее колено 5-образной трубки, как бульон начинал быстро мутнеть — в нем появлялись микроорганизмы.

12.jpg

Таким образом, благодаря работам Луи Пастера теория самозарождения была признана несостоятельной и в научном мире утвердилась теория биогенеза, краткая формулировка которой — «все живое — от живого».

Однако, если все живые организмы в исторически обозримый период развития человечества происходят только от других живых организмов, естественно возникает вопрос: когда и каким образом появились на Земле первые живые организмы?

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.

Теория креационизма

Теория креационизма предполагает, что все живые организмы (либо только простейшие их формы) были в определенный период времени сотворены («сконструированы») неким сверхъестественным существом (божеством, абсолютной идеей, сверхразумом, сверхцивилизацией и т.п.). Очевидно, что именно этой точки зрения с глубокой древности придерживались последователи большинства ведущих религий мира, в частности христианской религии.

Теория креационизма и в настоящее время достаточно широко распространена, причем не только в религиозных, но и в научных кругах. Обычно ее используют для объяснения наиболее сложных, не имеющих на сегодняшний день решения вопросов биохимической и биологической эволюции, связанных с возникновением белков и нуклеиновых кислот, формированием механизма взаимодействия между ними, возникновением и формированием отдельных сложных органелл или органов (таких, как рибосома, глаз или мозг).

Актами периодическою «сотворения» объясняется и отсутствие четких переходных звеньев от одного типа животныхк другому, например от червей к членистоногим, от обезьяны к человеку и т.п. Необходимо подчеркнуть, что философский спор о первичности сознания (сверхразума, абсолютной идеи, божества) либо материи принципиально не разрешим, однако, поскольку попытка объяснить любые трудности современной биохимии и эволюционной теории принципиально непостижимыми сверхъестественными актами творения выводит эти вопросы за рамки научных исследований, теорию креационизма нельзя отнести к разряду научных теорий происхождения жизни на Земле.

Теории стационарного состояния и панспермии

Обе эти теории представляют собой взаимодополняющие элементы единой картины мира, сущность которой заключается в следующем: вселенная существует вечно и в ней вечно существует жизнь (стационарное состояние). Жизнь переносится с планеты на планету путешествующими в космическом пространстве «семенами жизни», которые могут входить в состав комет и метеоритов (панспермия). Подобных взглядов на происхождение жизни придерживался, в частности, основоположник учения о биосфере академик В.И. Вернадский.

Однако теория стационарного состояния, предполагающая бесконечно долгое существование вселенной, не согласуется с данными современной астрофизики, согласно которым вселенная возникла сравнительно недавно (около 16 млрд лет т.н.) путем первичного взрыва.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpress

Очевидно, что обе теории (панспермии и стационарного состояния) вообще не предлагают объяснения механизма первичного возникновения жизни, перенося его на другие планеты (панспермия) либо отодвигая по времени в бесконечность (теория стационарного состояния).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Сайт для мужчин