Biologs Mihails Ņikitins: kā pierādīt, ka dzīvība uz Zemes radās pati no sevis

Pavisam drīz konferencē uzstāsies Mihails Ņikitins.Zinātnieki pret mītiem", ko organizē"ANTROPOGENESIS.RU». Tur biologs stāstīs par "silīcija citplanētiešiem", kas ietekmēja mūsu planētas veidošanos un dzīvo organismu parādīšanos uz tās.

Šajā sakarā mēs lūdzām viņu īsi pastāstīt mūsu lasītājiem, kāds ir zinātnieku viedoklis par dzīvības izcelsmi un kāpēc citi viedokļi nav tik konsekventi.

Ko zinātnieki domā par dzīvības izcelsmi uz Zemes?

Pirmkārt, definēsim, kas ir dzīve. Stingri nepārprotamu definīciju, piemēram, matemātikā, protams, nevar dot. Bet NASA ekspertu komisija, kas vadīja dzīvības meklējumus Visumā, uzsvēra šādu definīciju:

Dzīve ir ķīmiska sistēma, kas spēj veikt Darvina evolūciju.

"Ķīmiskā viela" nozīmē "kas sastāv no atomiem un molekulām un izmanto reakcijas starp tām". Un Darvina evolūcijas spēja raksturo četru nepieciešamo un pietiekamu nosacījumu klātbūtni:

1. Pavairošana.
2. Iedzimtība (pēcnācēji ir līdzīgi vecākiem).
3. Mutācijas (pēcnācēji joprojām nedaudz atšķiras no vecākiem).
4. Atlase (turpmākas vairošanās iespējamība ir atkarīga no mutācijām).

Šūna

Mūsdienās šūna tiek uzskatīta par mazāko dzīvības elementāru vienību. Ir, protams, vīrusi, kas ir daudz vienkāršāki, mazāki un arī spējīgi uz Darvina evolūciju. Bet tie visi ir parazitāri uz šūnām, un savvaļā tos nevar atdalīt.

Šajā gadījumā ir loģiski pieņemt, ka dzīvība radās līdz ar šūnas parādīšanos. tomēr biologi par to ir lielas šaubas.

RNS

Tagad plaši tiek uzskatīts, ka kādreiz bija dzīvi organismi, kas bija pat vienkāršāki par šūnām.

Saskaņā ar šo hipotēzi primitīvākās dzīvības formas izmantoja tikai vienu no esošajiem biopolimēru veidiem - RNS molekulu. Salīdzinājumam: mūsdienu šūnu darbam tām jau ir vajadzīgas trīs: RNS, DNS un olbaltumvielas.

Bet pirmsšūnu laikmetā visas funkcijas bija jāveic tikai RNS. Viņa paātrināja ķīmiskās reakcijas olbaltumvielu vietā un darbojās kā iedzimtas informācijas krātuve, nevis DNS.

Tā tas bija līdz brīdim, kad dažas dzīvības formas apguva jaunas tehnoloģijas – proteīnu un DNS sintēzi. To izdarījuši, viņi kļuva par šūnām, kas tagad veido visas dzīvās būtnes (izņemot vīrusus). Un citas formas nevarēja ar viņiem konkurēt un izmira.

Ķīmiskie savienojumi

Pirms RNS pasaules planēta Zeme nebija moderns. Dažiem zinātniekiem izdevās simulēt apstākļus, kas tajā brīdī bija, un izsekot spontānai dzīvības paaudzei.

Viens no pirmajiem šādiem eksperimentiem bija Millera-Urija eksperiments, kas tika izveidots 1950. gados. Zinātnieki paņēma gāzu maisījumu - metānu, amonjaku un ūdeņradi - un iedzina tos viltīgā stikla instalācijā. Vienā pusē viņai bija kolba ar uzkarsētu ūdeni, otrā - bedre tvaika izlaišanai. Tur tika pielodēti elektrodi, kas izlaida cauri zibeni imitējošas izlādes. Pēc tam tvaiks nonāca ledusskapī, kur tas varēja kondensēties.

Dažas nedēļas pēc eksperimenta sākuma zinātnieki pamanīja, ka ūdenī šādos apstākļos veidojas aminoskābes - proteīnu celtniecības bloki - un dažas citas molekulas, kas veido dzīvos organismus.

Tas kļuva par ļoti svarīgu novērojumu. Tomēr tagad tā nozīme ir pārdomāta. Tiek uzskatīts, ka apstākļi, kurus atveidoja Millers un Urijs, nav līdzīgi zemei, bet tiem, kas atradās protoplanetārajā mākonī, no kura veidojās Saules sistēma. Jo, kā mēs vēlāk uzzinājām, uz Zemes nekad nav bijusi metāna un amonjaka atmosfēra.

Starp citu, Millera aparātā radušās aminoskābes ir ļoti līdzīgas tām, kas patiesībā atrodamas dažos meteorītos.

Pēc šīs pieredzes arī citi zinātnieki mēģināja simulēt organisko vielu veidošanos no oglekļa dioksīds, kas dominēja senās Zemes atmosfērā un tagad ir atrodams lielos daudzumos atmosfēra Marss un Venēra.

Viņi eksperimentēja ar cinka sulfīda kristāliem, kas, apstarojot ar saules gaismu ūdenī, atjauno oglekļa dioksīdu un pārvērš to skudrskābē, etiķskābē, ābolskābē un, pievienojot slāpekli, aminoskābes.

Turklāt tika veikti eksperimenti, lai iegūtu DNS celtniecības blokus - nukleotīdus un slāpekļa bāzes. Piemēram, Karls Sagans 60. gados pēdējo varēja iegūt no ciānūdeņražskābes – vielas, kas veidojās senās Zemes bezskābekļa atmosfērā. Tagad ciānūdeņražskābe ir plaši izplatīta arī kosmosā - piemēram, komētās vai uz mūsdienu Titāna, Saturna pavadoņa.

Ķīmiskie elementi

Tie ķīmiskie elementi, kas izmanto zemes dzīvību, ir vieni no visizplatītākajiem Visumā. Tie ir ogleklis, slāpeklis, skābeklis, ūdeņradis, magnijs, sērs, dzelzs.

Papildus tiem par kopīgiem tiek uzskatīti arī citi trīs elementi, kas nepiedalījās spontānā dzīvības veidošanā uz Zemes. Tie ir hēlijs un neons, kas nav spējīgi uz ķīmiskām reakcijām, kā arī silīcijs, kas kļūst aktīvs tikai ļoti augstā temperatūrā.

Šie ķīmiskie elementi pastāvēja pirms Zemes un Saules sistēmas parādīšanās. To sastāvu veidoja pirmās paaudzes zvaigznes kodoltermisko reakciju dēļ. Tātad uzreiz pēc Lielā sprādziena Visums sastāvēja tikai no ūdeņraža, hēlija un litija, un tikai tad parādījās smagāki elementi.

Tie mijiedarbojās viens ar otru nejaušā secībā un noveda pie ķīmisku savienojumu veidošanās, starp kurām bija aminoskābes un slāpekļa bāzes, kuras mēs minējām iepriekš.

Spontāna dzīves paaudze

Dzīvā rašanās procesā no nedzīvā noteikti apvienojās nejaušība un likumsakarība. Bioloģiskā evolūcija darbojas tikai tad, ja ir gan mutācijas, gan dabiskā izlase. Dzīve, visticamāk, arī spontāni radās, pamatojoties uz šo principu.

Visticamāk, kaut kāda dabiskā atlase notika pirms vairošanās parādīšanās. Piemēram, slāpekļa bāzes RNS un DNS, piemēram, adenīns, citozīns, guanīns un uracils, izceļas no citām radniecīgām molekulām, jo ​​tām ir augsta izturība pret ultravioleto starojumu.

Tad tie tika nejauši apvienoti RNS ķēdēs. Un tas, kas varēja palielināt viņu pašu kopēšanas iespējamību, sāka reprodukciju, dabisko atlasi un Darvina evolūciju. Un tad sākās dabiska komplikācija pret šūnām.

Kāpēc citplanētieši vai Dievs nevarēja radīt dzīvību

Ja dzīvība nerodas pati no sevis, tad jebkura civilizācija varētu tai palīdzēt citplanētiešikas ieradās uz Zemes, vai dažas pārdabiskas būtnes. Piemēram, Dievs. Izpētīsim šīs teorijas sīkāk.

citplanētieši

Ir pierādīts, ka Lielais sprādziens notika apmēram pirms 13,5 miljardiem gadu. Salīdzinot ar Visuma vecumu, sauszemes dzīvības vecums ir diezgan stabils. Evolūcija no mikrobiem līdz dzīvām būtnēm Homo sapiens ilga aptuveni 4 miljardus gadu.

Iespējams, citplanētiešiem tas aizņemtu apmēram tikpat daudz laika. Un viņi diez vai varēja mūs apsteigt. Galu galā pēc Lielā sprādziena par hēliju smagāku elementu - oglekļa, ūdeņraža, dzelzs - uzkrāšanās nenotika uzreiz. Zvaigznes tos sintezē miljardiem gadu. Tas ir, Galaktikā apstākļi planētu sistēmu rašanās brīdim, uz kurām ir iespējama dzīvība, neveidojās uzreiz, un citplanētiešiem diez vai būtu laiks kļūt telpa civilizācija mūsu priekšā.

Bet pat ja viņiem kaut kā tas izdevās, rodas dabisks jautājums: kā radās viņu dzīve? Ja tā ir pati par sevi, tad kāpēc mēs neapsveram šo iespēju saistībā ar dzīvību uz Zemes?

Dievs

Tā kā mums nav tiešu pierādījumu tam, ko Dievs var un ko nevar darīt, šeit, protams, ir daudz grūtāk atrast argumentus. Kreacionisti vienmēr varēs nākt klajā ar variantu, kuru viņi nestrādās, jo "Kunga ceļi ir neizdibināmi".

Bet personīgi mani, piemēram, pārliecina estētiski apsvērumi. Dievs tiek raksturots kā superinteliģenta būtne. Tomēr tajā pašā laikā dzīvo organismu ierīcē ir daudz detaļu, kuras nevarētu izgatavot neviens saprātīgs dizainers.

Tikai muļķis atzītu, piemēram, recidivējoša balsenes nerva klātbūtni zīdītājiem.

Tas iet no smadzenēm uz balsenes muskuļiem un tajā pašā laikā veido cilpu, vispirms nolaižoties uz sirdi, apejot aortas arku un paceļoties atpakaļ. Tā rezultātā, piemēram, žirafes normālai darbībai ir nepieciešami 5 papildu metri nervu šķiedras. Un tajā pašā laikā viņš cietīs arī no signāla tranzīta laika aizkavēšanās.

Skaidrs, ka, ja dzīvniekus radītu racionāla būtne, tā nebūtu izdarījusi tādu stulbumu. Šāda struktūra daudz vairāk līdzinās zīdītāju evolūcijas rezultātam no viņu zivīm līdzīgajiem senčiem. Tiem nebija kakla, sirds atradās tuvu galvai, un asiņu aizplūšana no sirds tika veikta, pateicoties vairākiem žaunu trauku pāriem. Tāpēc nervu izsekošana ap viņiem šķita normāla un neradīja problēmas. Un tad zivis nonāca krastā, zaudēja žaunas, un dažiem to pēcnācējiem bija tievs, garš kakls. Jo tālāk, jo vairāk šis dizains sāka traucēt, bet viņi vairs nevarēja no tā atteikties.

Daži kreacionisti popularizē citu ideju: Dievs tikai uzsāka Lielo sprādzienu un pēc tam nepieskārās Visums. 17.-19. gadsimtā daudzi zinātnieki arī tā domāja. Piemēram, kad Napoleons jautāja Laplasam: "Kur ir Dievs jūsu teorijās?" - astronoms atbildēja: "Man šī hipotēze nav vajadzīga."

Bet pat tad, ja Kungs pēc Lielā sprādziena tiešām nekam neiejaucās, tad kāpēc tas ir pretrunā ar evolūcijas ideju? Ar ko šī kreacionisma versija būtiski atšķiras no zinātnisks pasaules bildes?

Kāpēc tagad dzīvība neveidojas uz citām planētām?

Zemei līdzīgas planētas ar cietu akmens virsmu, kas nav sastopamas uz gāzu milžiem Jupitera un Saturna, Saules sistēma četri: Zeme, Venera, Merkurs un Marss.

Gan tagad, gan iepriekš uz Veneras bija pārāk karsts: tur ir 450 ° C, un šādos apstākļos svins viegli kūst. Tik augstā temperatūrā neizdzīvo pat ekstremofilākie mikrobi, un olbaltumvielas, RNS un DNS tiek iznīcinātas ļoti ātri.

Dzīvsudrabs ir ļoti karsts dienas laikā - līdz 400 ° C, un auksts naktī - līdz -170 ° C. Nav atmosfēras un nav ūdens.

Mūsdienu Marss arī nav īpaši viesmīlīgs: tur ir auksts, tāpat kā Noriļskā, un sauss, piemēram, Namibas tuksnesī, plus radiācija. Tomēr uz šīs planētas ir pietiekami daudz pēdu, ka senatnē bija šķidrs ūdens, blīvāka atmosfēra un augstāka temperatūra, diezgan apdzīvojams.

Lieta tāda, ka visas sauszemes tipa planētas veidojās mazāku objektu – planētu embriju sadursmē. Šajos brīžos izdalījās daudz siltuma, kā dēļ to virsmas bija ļoti karstas. Zeme arī izgāja cauri magmas okeāna stadijai, pēc kuras tā ilgu laiku atdzisa - iespējams, līdz 300 miljoniem gadu.

Tā kā Marss ir mazāks, tā sadursmes ar planētu mikrobiem nebija tik enerģiskas, un tas atdzisa ātrāk.

Būtība ir tāda, ka tajā varēja būt apdzīvojami apstākļi 100–200 miljonus gadu agrāk nekā mūsu planēta. Bet tiešu pierādījumu tam nav.

Iespējams, ka esam marsieši. Galu galā pirmās dzīvās formas tur varētu parādīties, un pēc tam lidot uz Zemi ar meteorītiem.

Tagad, kad Marss ir sauss un auksts, vai nu dzīvības tur vairs nav vispār, vai arī tā ļoti labi slēpjas kaut kur savā dziļumā, zem virsmas. Viens no pierādījumiem tam var būt metāna piemaisījumi, kas periodiski parādās atmosfērā – tā ir gāze, kas atmosfērā ātri sadalās. Ja tas tika atrasts, tad uz planētas ir jābūt kādam aktīvam avotam - piemēram, metanogēniem mikrobiem.

Kā jūs varat tos paātrināt? evolūcija? Lai to izdarītu, no Marsa uz Marsu ir jānomet kāds ledus ķermenis, kura diametrs ir aptuveni 500 km. Kuipera jostas. Pietiekami daudz ūdens tur nokļūtu, lai izveidotu okeānu, un šāda trieciena enerģija, iespējams, sasildītu planētu un veicinātu tās jau sastingušo ģeoloģisko aktivitāti. Bet ir skaidrs, ka tā iespējamība ir niecīga.

Ja mēs vēlamies Marsu padarīt apdzīvojamu, mums ir jāņem lietas savās rokās un jāpiegādā ūdens mazāku ledus kubiņu veidā un pēc tam mākslīgi. atjaunot magnētisko lauku uz planētas - bez tā tā būs slikti aizsargāta no kosmiskajiem stariem un saglabās augstu starojuma līmeni virsmas.

Tas ir tieši tā, kā tas izklausās pārāk fantastiski.