1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Географія
  3. Де зародилося життя?

Де зародилося життя?

Питання походження життя на нашій планеті – одна з головних проблем сучасної науки. Поки вченим залишається лише гадати і будувати гіпотези в спробах зрозуміти, яким чином мертва органічна матерія перетворилася в перші примітивні форми життя. Так де ж це сталося? Де 4 мільярди років тому включився механізм дарвінівської еволюції?

Нові експерименти вчених свідчать про те, що перші живі організми могли виникнути в товщі льоду, а зовсім не в теплому «первородний бульйоні». Цю несподівану гіпотезу висунув в 1999 році німецький фізик, норвежець за національністю, Хауке Трінкс.

Спочатку ідея здавалася абсурдною. Адже всі колишні припущення про походження життя – в яких би декораціях ні змушували вчені здійснюється це знаменна подія, будь то на поверхні океану, біля глибоководного джерела або ж в космосі, далеко від нашої планети, – об’єднувало загальне початкова умова: життя зароджувалася в теплі.

Ще пам’ятний експеримент американського біохіміка Стенлі Міллера, проведений в 1953 році, підтвердив, що в доісторичні часи в атмосфері нашої планети (в даному випадку повітряної оболонкою служила суміш аміаку, водню, метану і водяної пари) при температурі в кілька десятків градусів вище точки замерзання в насправді можуть виникати амінокислоти – складові частини білків.

Однак цей експеримент, цілком придатний для наруги віруючих з їх вічним рефреном «на початку сотворив», незабаром перестав влаштовувати самих вчених. У подальших дослідах Міллера і його послідовникам так і не вдалося отримати складні біомолекули. Крім того, склад атмосфери Землі в той пам’ятний мить «Генезису», як з’ясувалося тепер, був іншим. Вона складалася не з аміаку і метану, які швидко розкладаються під дією сонячних променів, а з вуглекислого газу, азоту і водяної пари, а цього недостатньо, щоб утворилися частини «молекул життя».

До того ж серед хіміків пішли розмови про те, що тепло не допомагає, а лише заважає зародженню життя. Уявіть собі, ви збираєте пазл, а чиясь невидима рука, викидаючись на мить з-за вашої спини, одну за одною викрадає детальки майбутньої картини. Ось так і сонячні промені, ледь зберуться молекули, без яких не складеться «першоелемент життя», починають безцеремонно їх «красти» – точніше, руйнувати. Щоб зберегти біомолекули до того моменту, коли вони почнуть розмножуватися, слід на якийсь час законсервувати їх. Необхідна, за словами дослідників, «енергетична западина», наприклад низькотемпературна фаза, коли процеси розкладання молекул майже припиняться.

Зрештою, сам Міллер в 1998 році перекреслив колишні надії, провівши ще один знаменний досвід – дослідивши вплив температури на компоненти однієї з найважливіших біомолекул, РНК. В цьому експерименті аденін, гуанін, цитозин і урацил – елементи, що містяться у всіх живих клітинах у складі рибонуклеїнової кислоти, – виявлялися то на спеці, то на холоді. При 100 ° С ці частини РНК швидко гинули. У той же час при 0 ° більшість їх, за словами Міллера, були, в принципі, «досить стабільні», щоб утворити РНК. Цей досвід остаточно переконав його в тому, що молекули життя навряд чи могли сформуватися, наприклад, в геотермальних джерелах.

Що ж, невже ми зобов’язані тепер відправитися на Крайню Північ, щоб там, серед торосів, під завивання завірюхи, задуматися про те, як прокидалися до життя частинки органічної речовини. І Новий Заповіт біологів, котрі обстоюють зміну парадигми, повинен звучати так: «На початку було морок і мраз; потім же ожила твердь, що була мертві будь-якого каменю »?

«Потрібно пам’ятати наступне, – пише Трінкс в книзі” Шпіцбергенской експеримент “. – При температурі від 10 до 20 ° С певні біомолекули розкладаються в лічені тижні, в той час як при 5 ° нижче нуля – протягом десятків тисяч років ». Так що життя може зародитися в будь-якому середовищі, але лише в заціпенінні і спокої – при дуже низьких температурах – вона здатна зберегтися. Лід можна розглядати як ідеальний інкубатор «молекул життя». Він консервує їх; в його товщі вони можуть нехай дуже повільно, але зате стабільно розвиватися.

Сприяє цьому і особлива структура морського льоду. Це – не монолітний блок, де на всіх рівнях, в усіх верствах панують одні й ті ж умови. Навпаки, при замерзанні морська вода, на відміну від прісної, зважаючи на високий вміст солі розшаровується. Між кристалами льоду – самі крихітні з них досягають в поперечнику 10-100-тисячних часток мікрометра і складаються з чистої замерзлої води – незмінно зберігаються крихітні бульбашки і канальці, де циркулює сольовий розчин, що містить певні кислоти, прості цукри, мінеральні речовини і вуглекислий газ. За влучним порівнянні Трінкса, цей розчин – немов кров, пульсуюча в наших жилах. Рідина і лід розділені найтоншими плівками, які нагадують клітинні мембрани. Всі разом це справді виглядає якимось подобою живих клітин. Завдяки такій структурі лід довго утримує складні молекулярні комплекси, одного разу утворилися в ньому; вони накопичуються між окремими його «клітинами».

Варто відзначити, що ультрафіолетові промені, небезпечні для всього живого, майже не проникають в товщу льоду. Їх поглинають поблизу його поверхні потрапили сюди амінокислоти. Самі вони при цьому частково руйнуються, а їх фрагменти занурюються в глиб льоду, де можуть бути використані для синтезу інших складних біологічних молекул. Там же, в крижаних брилах, відзначено разюче високий вміст вуглекислого газу, а його молекули грають важливу роль в подібному синтезі.

Підкріплює гіпотезу «холодного» зародження життя і думка ряду геологів, які вважають, що близько 4 мільярдів років тому значна частина морів на нашій планеті була скута кригою – тим більше що в той час, коли Сонячна система тільки сформувалася, кількість енергії, випромінюваної Сонцем, було приблизно на чверть менше, ніж тепер.

Ця гіпотеза знайшла підтримку і у редакції авторитетного журналу Science. Одна зі статей, що з’явилися на його сторінках, була озаглавлена ​​так: «Деякі люблять гарячіше – але не перші біомолекули». Зрозуміло, в ній говорилося про можливість зародження життя при низьких температурах.

Отже, окремі дослідники готові назвати лід «холодним первородним бульйоном». У полярних льодах, до речі, виявлені різноманітні форми життя, а це зайвий раз свідчить про те, що біота може існувати в такому середовищі. Чому б їй не зародитися там?

Питання аж ніяк не академічне. Якщо ця гіпотеза знайде підтвердження, то, очевидно, життя набагато ширше поширена в космосі, ніж вважалося раніше. «Скрізь, на будь-якій планеті, де утворився лід, в його товщі, можливо, зародилася і існує життя», – заявляє Трінкс. В такому випадку сліди живих організмів слід шукати навіть у нашій Сонячній системі: в льодах Марса, на супутниках Юпітера і, звичайно, на кометах – цих припорошених пилом крижинах, що снують серед планет і, може бути, усюди – успішно чи ні – сіють життя. Якщо ж згадати, що комети часом вилітають за межі Сонячної системи, то вони можуть нести насіння життя і до інших планетних світів, поширюючи їх на просторах Галактики, як припускають прихильники гіпотези панспермії – «життя, яка прилетіла з космосу».

ПОДІЛИТИСЯ: