Панспермия: могла ли жизнь «упасть» на Землю

[Лезгин-999]

Панспермия: могла ли жизнь «упасть» на Землю

Вопросами о возникновении жизни люди занимались на протяжении всей истории — от философов Античности и религиозных мыслителей до современной науки. Однако есть одна гипотеза, которая может дать ответ на то, как появилась жизнь на Земле.

Выбор редакции

©Wikipedia

Панспермия — в переводе с греческого (πανσπερμία — смесь всяких семян, от πᾶν (pan) — «всё» и σπέρμα (sperma) — «семя») буквально означает «семена повсюду». Гипотеза панспермии утверждает, что «семена» жизни существуют повсюду во Вселенной и могут перемещаться через пространство от одного места к другому. Некоторые считают, что жизнь на Земле зародилась именно из таких «семян».

Механизмы панспермии включают отражение межзвездной пыли давлением солнечной радиации и перемещение экстремофильных организмов в космосе внутри астероида, метеорита или кометы. 

[Лезгин-999]

Есть три популярные вариации гипотезы панспермии:

Литопанспермия, или межзвездная панспермия — гипотеза о том, что камни, выброшенные с поверхности планеты в результате столкновения, служат транспортом для биологического материала от одной Солнечной системы к другой.

Баллистическая, или межпланетная панспермия — гипотеза о том, что камни, выброшенные с поверхности планеты в результате столкновения, служат транспортом для биологического материала от одной планеты к другой внутри одной и той же Солнечной системы.

Направленная панспермия — намеренное распространение семян жизни на других планетах высокоразвитой внеземной цивилизацией или намеренное распространение семян жизни с Земли на других планетах людьми.

Панспермия никак не объясняет эволюцию и не пытается ответить на вопрос о том, как возникла жизнь во Вселенной. Эта гипотеза пытается разрешить тайны возникновения жизни на Земле и распространения жизни во Вселенной.

История панспермии

Первое известное упоминание о концепции панспермии мы находим в работах древнегреческого философа Анаксагора (500 год до н.э. — 428 год до н.э.), хотя его понимание этой идеи отличается от современной гипотезы: «Все вещи существовали в самом начале. Но изначально они существовали в бесконечно малых фрагментах самих себя, в бесчисленном количестве и были неразрывно связаны между собой. Все вещи существовали в этой массе, но в запутанной и неразличимой форме. Были семена (spermata) или миниатюры пшеницы и плоти и золота в примитивной смеси; но эти части, одинаковые по своей природе, должны были быть исключены из сложной массы до того, как они могли получить определенное название и свойства». 

Анаксагор / © Wikipedia/Nuremberg Chronicle

В 1743 году теория панспермии появилась в работах французского аристократа, дипломата и историка естествознания Бенуа де Малье, который считал, что жизнь на Земле была «посеяна» микробами из космоса, упавшими в океан, а не появилась в результате абиогенеза.

В XIX веке теория панспермии была возрождена учеными Йёнсом Якобом Берцелиусом (1779-1848), лордом Кельвином (Уильямом Томсоном) (1824-1907) и Германом фон Гельмгольцем (1821-1894). В 1871 году лорд Кельвин заявил: «Следовательно, в высшей степени вероятно, что в космосе движется бесчисленное множество метеоритных камней, несущих семена жизни. Если бы в настоящее время жизни на Земле не существовало, то один такой упавший на нее камень мог бы стать так называемой естественной причиной возникновения жизни, в результате чего Земля покрылась бы растительностью».

В 1973 году лауреат Нобелевской премии, молекулярный биолог, физик и нейробиолог профессор Фрэнсис Крик вместе с химиком Лесли Орджелом предложил теорию направленной панспермии.

Лорд Кельвин / © Hubert von Herkomer

[Лезгин-999]

Современная поддержка панспермии

В 1984 году, во время ежегодной правительственной миссии США по поиску метеоров, команда ученых в Антарктике нашла метеорит, отколовшийся от поверхности Марса около 15 миллионов лет назад. Метеор назвали Allan Hills 84001 (ALH84001). В 1996 году в составе ALH84001 обнаружились структуры, которые могли быть остатками земных нанобактерий. Объявление, опубликованное Дэвидом МакКеем из NASA в журнале Science, появилось в заголовках новостей по всему миру, а президент Билл Клинтон сделал официальное заявление по ТВ, отметив событие и выразив свою поддержку агрессивного плана по роботизированному исследованию Марса. В результате было проведено несколько тестов — и в ALH84001 нашли аминокислоты и полициклические ароматические углеводороды. 

Однако сегодня эксперты согласны, что эти вещества не являются точным признаком жизни и могли образоваться абиотически из органических молекул или из-за загрязнения в результате контакта с арктическим льдом. Дебаты по этом поводу продолжаются по сей день, но последние достижения в подобных исследованиях вновь сделали эту находку интересной.

Объявление о доказательстве жизни на ALH84001 вызвало волну в поддержку гипотезы панспермии. Люди стали спекулировать о возможности возникновения жизни на Марсе и ее переносе на Землю на обломках планеты, отколовшихся после серьезных столкновений (пример баллистической панспермии).

Метеорит ALH84001 / © NASA

В апреле 2001 года, на 46-й ежегодной встрече Международного общества по оптической инженерии (SPIE) в Сан-Диего, штат Калифорния, индийские и британские исследователи под руководством Чандры Викрамасингхе представили образцы воздуха из стратосферы, полученные Индийской организацией космических исследований, в которых содержались сгустки живых клеток. В ответ на это заявление Исследовательский центр Эймса NASA высказал сомнения по поводу того, что живые клетки могут присутствовать на таких высотах, но отметил, что некоторые микробы могут миллионы лет пребывать в спячке, чего, вероятно, может быть достаточно для межпланетного путешествия внутри Солнечной системы.

В мае 2001 года геолог Бруно Д’Ардженио и молекулярный биолог Джузеппе Герачи из Неаполитанского университета объявили об обнаружении внеземной бактерии внутри метеорита возрастом около 4,5 миллиарда лет. Исследователи утверждали, что бактерии, содержащиеся внутри кристаллической структуры минералов, ожили в культурной среде. Они также заявили, что бактерии обладали ДНК, не похожей ни на что на Земле, и выжили после высокотемпературной стерилизации метеорита и очистки спиртом. Бактерии в итоге определили как родственные современным бактериям сенной палочки (Bacillus subtilis) и Bacillus pumilus, но, судя по всему, это другой штамм.

Сенная палочка (Bacillus subtilis) / © Wikipedia/Allon Weiner/The Weizmann Institute of Science

В апреле 2008 всемирно известный британский астрофизик Стивен Хокинг говорил о панспермии на лекции Why We Should Go Into Space («Зачем нам отправляться в космос») в рамках серии лекций в Университете Джорджа Вашингтона, приуроченных к 50-й годовщине NASA.

В апреле 2009-го Хокинг также обсуждал возможность постройки человеческой станции на другой планете и высказал предположения о том, почему внеземная жизнь может не выходить на связь с человеческой расой во время Origins Symposium в Университете штата Аризона. Физик также рассказал, что люди могут найти во время космических исследований — вроде инопланетной жизни в результате панспермии, согласно которой жизнь в виде частиц ДНК может передаваться через космос в обитаемые места. Проблемы и перспективы гипотезы панспермии

Будучи противоречивой научной теорией, панспермия получает от общественности либо поддержку, либо безразличие, либо критику. К примеру, религиозные группы критично отзываются об этой гипотезе. Если же теорию удастся доказать, то сами основы таких религий серьезно пошатнутся или же упразднятся вовсе. Научное сообщество в целом поддерживает эту теорию. Опять же, если окажется, что она верна, то эта теория может изменить способы изучения эволюционной биологии, так как может предположить, что развитие в высшие формы жизни запрограммировано генетически, а это, в свою очередь, идет вразрез с теорией Дарвина.

Подобно многим теориям, у панспермии есть сторонники и противники в научном сообществе. По поводу выживаемости жизни при входе в атмосферу после пребывания на протяжении тысяч лет в космосе, где она подвергалась космической радиации, есть сомнения. Однако нет никаких доказательств того, что это невозможно. И даже если выяснится, что жизнь на Землю попала из космоса, у современной науки нет никакой информации о том, как она возникла там.

[Лезгин-999]

Теория панспермии: что это, основные плюсы и минусы

Веками ученые всего мира пытаются разобраться, как появилась жизнь на нашей планете. Плоды размышлений и десятки исследований некоторых великих умов послужили основанием для развития нескольких основных теорий и гипотез, объясняющих факт появления жизни на Земле. Далее речь пойдет о панспермии.

Что такое панспермия?

Панспермией называют гипотезу, объясняющею процесс зарождения жизни на планете Земля. Впервые о ней заговорил шведский химик Якоб Берцелиус. Согласно представленной идее, жизнь на Земле появилась в результате путешествия живых материй с одной планеты на другую. По мнению ученых, живые организмы прилетели на Землю вместе с метеоритами. Ярыми сторонниками данной идеи были Чандро Викрамасингхе и Фред Хойл. Известные астрономы предполагали, что живые организмы непрерывно поступают в атмосферу Земли. Материи из космоса, по мнению этих людей, провоцируют возникновение эпидемий и прочих серьезных заболеваний.

В наши дни концепция гипотезы допускает образование жизни на Земле посредством вмешательства космических пришельцев. Некоторые астрономы поддерживают эту идею и убежденно говорят о зарождении микроорганизмов в недрах космического пространства.

В 2014 году российские исследователи решили проверить стойкость и модель поведения живых материй в космических условиях. Для этого в космос был отправлен исследовательский спутник Фотон – М4 вместе с микроорганизмами. Результаты опыта показали, что микроорганизмы могут продолжать свою жизнь в космическом пространстве. На Землю вернулась одна линия бактерий. Открывшиеся перспективы губительны для нашей планеты. По мнению исследователей, попадание отечественных микроорганизмов на другие планеты может уничтожить биосферу Земли, которая еще не до конца изучена.

Для более детального знакомства с выдвинутой гипотезой, необходимо тщательно изучить ее основные достоинства и недостатки.

Достоинства выдвинутой идеи

О возможном появлении жизни на Земле посредством панспермии говорят следующие выводы и убеждения:

• Появление метеоритов на Земле. В истории зафиксированы случаи попадания метеорита на нашу планету. Подобное могло происходить до появления человечества. С метеоритами падали и живые организмы.
• Нехимическое появление жизни подтверждает хиральная чистота биологических молекул. У химических элементов равное количество правых и левых изомеров. У живых молекул дела обстоят иначе. Синтезируется только один вид изомера. Этот факт отличает живую материю от неживой.
• Исследования учеными метеорита Ефремовка подтверждает право на существование данной гипотезы. В ходе проведенных работ, на метеорите были выявлены нитчатые микроорганизмы и окаменелые остатки бактерий.
• О техногенной панспермии свидетельствуют найденные на прилучённом зонде Сервейере живые микроорганизмы.
• Данную гипотезу подтверждают результаты исследования Deep Impart, которое проводилось в 2006 году. В комете были обнаружены простейшие органические вещества и вода. Сторонники панспермии считают кометы – одним из главных переносчиков жизни во всей Вселенной.
• Некоторые доказательства в пользу панспермии выдвигают знаменитые и уважаемые ученые. Были найдены бактерии, возрастом 3,8 миллиарда лет. Планета Земля существует около 4,5 миллиарда лет. По словам ученых, за такой короткий промежуток времени жизнь не могла появиться сама собой. Формирование живых материй происходило в другом месте.
• О панспермии говорит высокая устойчивость определенных организмов к другим, неземным условиям. Так, споры отлично переносят условия грязного вакуума.
• Давление светового потока. Изученный специалистами световой поток не исключает возможности самостоятельного перемещения спор в пределах космического пространства.

Космические аппараты, используемые в научных целях, поддаются антибактериальной обработке. Это исключает вероятность попадание в космос отечественных микроорганизмов.

Однако у панспермии наблюдаются слабые стороны, с которыми приходится считаться ученым.

Недостатки известной гипотезы

Минусами панспермии считают:

• Классификация и название идеи. Панспермия является гипотезой, а не теоремой. То есть все исследования зыблются на предположениях и догадках определенных лиц. Идея могла бы называться теоремой (стойкое убеждение), если бы имела под собой твердое основание с вескими научными доказательствами.
• Гипотеза не объясняет, как зародилась сама жизнь. Догадки ученых называют способы и причины попадания живого организма на Землю. Однако механизм и процесс создания живой материи представленная идея не может объяснить.
• Панспермия не поясняет, когда именно и в какой части космического пространства зарождались микроорганизмы.
• Одна из идей, фигурирующая в этой гипотезе, все также не доказана наукой. Речь идет о вечной жизни Вселенной.
• Микроорганизмы не защищены от влияния ультрафиолетовых лучшей. На пути к заветной цели, бактерии могут пострадать от солнечных лучей. Соприкоснувшись с солнечным лучом, неземной элемент скоропостижно погибает. Этот факт ставит под сомнение возможность попадания микроэлементов на Землю из космического пространства.

Ученые со всего мира веками пытаются доказать возможность переноса живого организма с одной планеты на другую. Исследователи намереваются выяснить, может ли спора столкнувшись с рядом испытаний (холодная температура воздуха, влияние ультрафиолетовых лучей), успешно перелететь с одного мира в другой и продолжить свое дальнейшее развитие в новых условиях.

Представленная гипотеза время от времени видоизменяется и совершенствуется. Интерес к панспермии не угасает. Руководствуясь своими знаниями, ученые и дальше пытаются ответить на важные вопросы, связанные с появлением жизни на Земле.

[Лезгин-999]

Природа? Бог? Инопланетяне? Как учёные объясняют жизнь на Земле

 Главные научные теории о происхождении всего живого

Жизнь – завораживающее, таинственное явление. Жизнь – то, что делает Землю если не уникальным, то как минимум необычным местом во Вселенной, потому что сама по себе жизнь – чрезвычайно редкое явление для той части космоса, которая доступна человеку для изучения.

 

Как произошла жизнь на Земле? Чем больше человек узнавал об окружающем мире, тем больше разных объяснений феномену жизни он предлагал. До сих пор ученые со всего мира исследуют предпосылки и моделируют сам процесс возникновения жизни, и чем больше идут исследования, тем больше деталей мы узнаем. Исследования процесса возникновения жизни будут идти еще очень долго хотя бы по той причине, что сам процесс длился десятки, если не сотни миллионов лет, а первая жизнь, по предположениям ученых, появилась и вовсе несколько миллиардов лет назад. В этой статье мы рассмотрим несколько научных теорий, которые пытаются ответить этот вопрос.

 

Панспермия

Смысл этой гипотезы прост: земная жизнь имеет внеземное происхождение. У теории есть несколько разновидностей, но все они сходятся в одном – биологический материал, который дал Земле толчок для развития жизни, принесли из космоса астероиды, метеориты, кометы и прочие подобные космические тела. При этом сторонники этой гипотезы до сих пор спорят о том, в каком виде жизнь была принесена на Землю: были ли то уже «готовые» микроорганизмы-экстремофилы либо же простые органические молекулы, которые уже после попадания на Землю эволюционировали в микроорганизмы. Отдельные сторонники теории идут даже дальше и объясняют происхождение новых болезней попаданием внеземного биологического материала на нашу планету уже в наши дни.

Гипотеза панспермии появилась еще в античности и впервые была сформулирована в трудах древнегреческого философа Анаксагора. В разное время ее сторонниками были такие ученые, как Сванте Аррениус, Герман фон Гельмгольц, Герман Рихтер, Якоб Берцелиус, Кельвин. В качестве доводов в пользу своей теории, сторонники панспермии приводят такие наблюдения:

• Микроорганизмы способны долго, в «спячке» переживать экстремальные условия вроде радиации, отсутствия кислорода, вакуума.

• Солнечная система содержит целый ряд объектов, на которых находят не относящиеся к деятельности человека органических соединений – от молекул сахаров до белковых соединений. Пример такой находки – метеорит Acfer 086, где в 2020 году был найден белок ## гемолитин.

 

 

Структура гемолитина

Главным недостатком теории панспермии считается тот факт, что она не отвечает на главный вопрос, волнующий ученых и обывателей – как, собственно, возникла земная жизнь. По сути, эта гипотеза откладывает ответ на этот вопрос, ведь причину ее сторонники видят в областях космоса, которые люди еще не могут интенсивно исследовать.

 

Теория Опарина – Холдейна

В 1924 году русский ученый Александр Опарин опубликовал статью «Возникновение жизни», где высказал свои соображения по поводу этого процесса. Общий смысл этой статьи – жизнь на Земле возникла в растворе высокомолекулярных соединений, где образовывались коацерваты – большие концентрации сложных химических соединений, которые в ходе цепочки реакций превращались в сначала в органические соединения, затем – в белки, и, в последнюю очередь, в белковые тела. К схожим выводам в 1930-е годы, когда статья Опарина была переведена на английский язык и опубликована на Западе, пришел и британский биолог Джон Холдейн.

Очень весомые аргументы в пользу теории этих двух ученых добыли американские химики Стенли Миллер и Гарольд Юри, которые смоделировали условия «первичного бульона» и доказали, что в условиях высоких температур, образования коацерватов и систематического воздействия на «первичный бульон» со стороны электрических разрядов (с их помощью симулировали удары молний из грозовой атмосферы древней Земли) могут возникать органические молекулы, а значит, именно такой сценарий возникновения жизни наиболее вероятен.

 

 

 

[Лезгин-999]

Дополнительные доказательства теории Опарина-Холдейна были получены в 2015 году британским ученым Джоном Сазерлендом, которому удалось доказать, что компоненты РНК и ДНК – базовые носители наследственной информации для всех живых организмов – могут быть получены из простых циановодорода и сероводорода в ходе цепочки химических реакций.

 

 

Сходства и различия молекул ДНК и РНК

Заслуги теории Опарина-Холдейна настолько велики, что результаты ее разработки так или иначе принимают за основу своих исследований почти все современные исследователи процесса возникновения на Земле жизни. Однако, и у нее есть недостаток: хотя она очень хорошо объясняет, откуда на Земле взялся «строительный материал» для живых организмов, в чистом виде она не объясняет, как именно просто белковые соединения перешли именно к живому состоянию – начали самовоспроизводиться и осуществлять обмен веществ обособленно от внешней среды. Именно эти вопросы сейчас изучаются особенно тщательно, и гипотез, которые уточняют изыскания Опарина и Холдейна, сейчас много.

Теория химической эволюции

Одна из таких теорий, расширяющая изыскания Опарина и Холдейна – теория, объясняющая, как и почему современная белковая жизнь могла возникнуть именно из водорода и углерода.

 

Ответ на вопрос в сущности «водородно-углеродного шовинизма» кроется в химических свойствах, которые проявляют эти химические элементы при соединении друг с другом. Способность к образованию бесчисленного множества вариаций органических молекул обуславливает легкость, с которой белковые соединения могут меняться, а также быть настолько разнообразными.

Шотландский ученый Александер Кейрнс-Смит вместе с израильскими учеными сделал предположение о том, что сложные белковые молекулы могли возникнуть внутри пор глинистых минералов либо под толстым слоем кристаллической воды – то есть льда.

 

 

Белок-белковое взаимодействие подковообразного ингибитора рибонуклеазы с рибонуклеазой

Причины, по которым подобное могло произойти именно под защитой таких структур, ученые видят в той роли, которую минералы и лед могли играть для белковых соединений в условиях, когда на Земле отсутствовал озоновый слой и ультрафиолет воздействовал на поверхность планеты гораздо сильнее, чем в наши дни. Именно минералы и лед могли спасти протомолекулы и даже примитивные формы жизни от гибели под интенсивным ультрафиолетом.

 

Черные курильщики

Еще одна гипотеза о том, где конкретно жизнь на Земле могла развиваться на ранних стадиях образования нашей экосистемы, могут дать океаны. В наши дни выяснено, что огромные морские пространства на глубине не могут прокормить большое количество живых организмов и являются по сути пустынями под водой. Однако, есть места, где океанская жизнь в буквальном смысле кипит – черные курильщики, подводные геотермальные источники.

 

 

Из них в океаны поступает высокоминерализованная горячая вода под давлением в сотни атмосфер

Они интересны исследователям по нескольким причинам: во-первых, это места, где мантия Земли наиболее близко подходит к океанскому дну и откуда в океан выбрасываются огромные потоки минерализованной воды. Во-вторых, температура около черных курильщиков невероятно высока, и в этих условиях вполне существуют микроорганизмы-экстремофилы, а также отдельные виды червей и креветок. При этом микроорганизмы используют в своей жизнедеятельности железосерные реакции, о которых говорили Опарин и Холдейн в своих научных трудах.

Такие ученые, как Вильям Мартин и Михаэль Руссель, считают, что зоны, где располагались древние черные курильщики, могли быть одним из самых идеальных мест на молодой Земле для того, чтобы там возникла жизнь. Этому способствует и то, что среда около черных курильщиков располагается на морской глубине (что согласуется с гипотезой «первичного бульона»), а также из-за особенностей подобных экосистем они тоже хорошо защищены от ультрафиолета.

 

Гипотеза о мире РНК

Формы жизни, основанные на РНК, существуют и в наши дни – в основном, это разнообразные вирусы, проявляющие свойства как живой, так и неживой материи. Долгое время формы жизни, основанные на РНК, считались примитивными, однако, в последнее время взгляд на РНК и роль данных кислот в образовании жизни существенно изменился.

 

 

Модель РНК

Если раньше считалось, что образованию молекул РНК предшествовало образование ДНК-молекул, то теперь появилась гипотеза о так называемом мире РНК, который предшествовал жизни в той форме, какую мы знаем сегодня. Ученые при формулировании этой гипотезы пришли к подобному выводу на основании того, что молекулы РНК могут возникать как биогенным, так и небиогенным путем. Еще один дополнительный факт в копилку подтверждений этой теории – это доказанная экспериментально К. Боковым и С. Штейнбергом способность молекул РНК самостоятельно эволюционировать. Свойства и возможности РНК в деле формирования жизни на Земле продолжаются по сей день, но уже сейчас можно сказать, что РНК играла в этом процессе немалую роль.

 

Главная загадка, которая до сих пор стоит перед учеными, изучающими химическую эволюцию, остается механизм перехода образования белковых коацерватов к структурам, которые способны к самовоспроизведению. Пока что «жизнь в пробирке» не удалось создать никому, но в тот момент, когда это произойдет, это станет сенсацией всемирного масштаба. Открытие подобного механизма откроет огромные возможности как по улучшению медицины, сельского хозяйства, химической и других видов промышленности, так и даст толчок к созданию более отдаленных проектов – таких, как возможное терраформирование планет. Однако даже когда жизнь будет изучена до мельчайшей детали, она не перестанет быть чудом – потому что если она даже не уникальна, то очень редка и красива.

[palakero]

я сторонник теории панспермии  и дальнейшей эволюции  по Дарвину...   

немного как то не могу "осилить и принять " теорию Большого взрыва...  как то она  не вяжется у меня ... должно быть что то  еще  ...

 

[Лезгин-999]

Все мы из капли.(с) Жужа

[Лезгин-999]

Возникновение жизни. Панспермия

Панспермия. За и Против

В ролике собраны самые свежие научные исследования панспермии за последние годы. 
Спиральная галактика Млечный путь. В одном из ее рукавов, около четырех с половиной миллиардов лет назад из плотного облака космической пыли и газов, образовалась молодая звезда, а следом за ней - наша планета Земля.
В первые миллионы лет своего существования Земля пережила многочисленные столкновения, оставившие глубокие шрамы на ее поверхности. Один из них принес на Землю живые микроорганизмы.
Так утверждает гипотеза панспермии. 
Уже давно многие серьезные исследования посвящены поискам доказательств панспермии. 
Земля – это дом не только для человека, но и для множества всевозможных организмов, среди которых есть экстремофилы. Из их названия понятно, они могут процветать в самых экстремальных условиях.
Основным аргументом сторонников гипотезы является находка сделанная на территории Гренландии. Здесь найдены микроскопические организмы, примерный возраст которых 3,8 миллиарда лет!   
Исследования некоторых метеоритов показали, что на их поверхности существуют останки простейших нитчатых организмов, которые по своей структуре напоминают низшие грибы. Кроме этого, были найдены и окаменелые бактерии. Однако простая проверка установила, что вместо органических соединений на поверхности космических тел находились сложные углеродистые соединения, которые, хотя и являются органическими, никак не связаны с жизнью.
Совсем не в пользу панспермии говорят недавние исследования Луны.
Так откуда же на Земле появилась жизнь?
Была ли жизнь сознательно посеяна на Земле?  
Нас создали внеземне высокоразвитые существа?
Оказывается, это уже совсем не фантастика!
Смотрите Панспермия. За и Против. Этот ролик заставляет задуматься.

 

[=Zaman=]