Βιολόγος Mikhail Nikitin: πώς να αποδείξετε ότι η ζωή στη Γη προέκυψε από μόνη της
μικροαντικείμενα / / April 28, 2023
Καταγράψτε επιχειρήματα που θα χρησιμοποιήσετε σε μια διαμάχη με κυνηγούς εξωγήινων.
Πολύ σύντομα ο Mikhail Nikitin θα μιλήσει στο συνέδριο "Οι επιστήμονες ενάντια στους μύθους", που διοργανώνεται από"ANTROPOGENESIS.RU». Εκεί, ο βιολόγος θα μιλήσει για τους «εξωγήινους από πυρίτιο» που επηρέασαν τον σχηματισμό του πλανήτη μας και την εμφάνιση ζωντανών οργανισμών σε αυτόν.
Από αυτή την άποψη, του ζητήσαμε να πει εν συντομία στους αναγνώστες μας ποια άποψη έχουν οι επιστήμονες για την προέλευση της ζωής και γιατί άλλες απόψεις δεν είναι τόσο συνεπείς.
Μιχαήλ Νικήτιν
Τι πιστεύουν οι επιστήμονες για την προέλευση της ζωής στη Γη;
Αρχικά, ας ορίσουμε τι είναι ζωή. Δεν μπορεί φυσικά να δοθεί ένας αυστηρά σαφής ορισμός, όπως στα μαθηματικά. Αλλά η επιτροπή εμπειρογνωμόνων της NASA, που ηγείται της αναζήτησης ζωής στο Σύμπαν, τόνισε τον ακόλουθο ορισμό:
Η ζωή είναι ένα χημικό σύστημα ικανό για δαρβινική εξέλιξη.
«Χημικό» σημαίνει «αποτελείται από άτομα και μόρια και χρησιμοποιεί τις μεταξύ τους αντιδράσεις». Και η ικανότητα για Δαρβινική εξέλιξη χαρακτηρίζει την παρουσία τεσσάρων απαραίτητων και επαρκών συνθηκών:
- Αναπαραγωγή.
- Κληρονομικότητα (οι απόγονοι είναι παρόμοιοι με τους γονείς).
- Μεταλλάξεις (οι απόγονοι εξακολουθούν να είναι ελαφρώς διαφορετικοί από τους γονείς).
- Επιλογή (η πιθανότητα περαιτέρω αναπαραγωγής εξαρτάται από μεταλλάξεις).
Κύτταρο
Σήμερα, το κύτταρο θεωρείται η μικρότερη στοιχειώδης μονάδα ζωής. Υπάρχουν, φυσικά, ιοί που είναι πολύ απλούστεροι, μικρότεροι και επίσης ικανοί για δαρβινική εξέλιξη. Αλλά είναι όλα παρασιτικά στα κύτταρα και στην άγρια φύση δεν μπορούν να διαχωριστούν.
Σε αυτή την περίπτωση, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι η ζωή ξεκίνησε με την έλευση του κυττάρου. Ωστόσο, βιολόγοι υπάρχουν μεγάλες αμφιβολίες για αυτό.
RNA
Τώρα πιστεύεται ευρέως ότι κάποτε υπήρχαν ζωντανοί οργανισμοί ακόμα πιο απλοί από τα κύτταρα.
Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, οι πιο πρωτόγονες μορφές ζωής χρησιμοποιούσαν μόνο έναν από τους υπάρχοντες τύπους βιοπολυμερών - το μόριο RNA. Για σύγκριση: για το έργο των σύγχρονων κυττάρων, χρειάζονται ήδη τρία: RNA, DNA και πρωτεΐνες.
Αλλά στην προκυτταρική εποχή, όλες οι λειτουργίες έπρεπε να εκτελούνται μόνο από το RNA. Επιτάχυνε τις χημικές αντιδράσεις αντί για πρωτεΐνες και λειτούργησε ως αποθήκη κληρονομικών πληροφοριών αντί για DNA.
Έτσι ήταν μέχρι που κάποιες μορφές ζωής κατέκτησαν νέες τεχνολογίες - τη σύνθεση πρωτεϊνών και DNA. Έχοντας κάνει αυτό, έγιναν τα κύτταρα που αποτελούν πλέον όλα τα ζωντανά όντα (εκτός από τους ιούς). Και άλλες μορφές δεν μπόρεσαν να τους ανταγωνιστούν και έσβησαν.
Χημικές ενώσεις
Πριν από τον κόσμο του RNA πλανήτης Γη δεν ήταν σύγχρονο. Μερικοί επιστήμονες κατάφεραν να προσομοιώσουν τις συνθήκες που επικρατούσαν εκείνη τη στιγμή και να εντοπίσουν την αυθόρμητη γενιά της ζωής.
Ένα από τα πρώτα τέτοια πειράματα ήταν το πείραμα Miller-Urey, που δημιουργήθηκε τη δεκαετία του 1950. Οι επιστήμονες πήραν ένα μείγμα αερίων -μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο- και τα οδήγησαν σε μια δύσκολη γυάλινη εγκατάσταση. Από τη μια πλευρά είχε μια φιάλη με ζεστό νερό, από την άλλη - μια τρύπα για να βγαίνει ο ατμός. Εκεί συγκολλήθηκαν ηλεκτρόδια, τα οποία διέσχιζαν εκκενώσεις που μιμούνταν τον κεραυνό. Στη συνέχεια, ο ατμός εισήλθε στο ψυγείο, όπου μπορούσε να συμπυκνωθεί.
Λίγες εβδομάδες μετά την έναρξη του πειράματος, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι στο νερό υπό τέτοιες συνθήκες σχηματίστηκε αμινοξέα - δομικά στοιχεία πρωτεϊνών - και μερικά άλλα μόρια που αποτελούν τους ζωντανούς οργανισμούς.
Αυτό έγινε μια πολύ σημαντική παρατήρηση. Ωστόσο, τώρα το νόημά του έχει ξανασκεφτεί. Πιστεύεται ότι οι συνθήκες που αναπαρήγαγαν οι Miller και Urey δεν είναι παρόμοιες με τη γη, αλλά με εκείνες που βρίσκονταν στο πρωτοπλανητικό νέφος από το οποίο δημιουργήθηκε το ηλιακό σύστημα. Διότι, όπως μάθαμε αργότερα, η Γη δεν είχε ποτέ ατμόσφαιρα μεθανίου και αμμωνίας.
Παρεμπιπτόντως, τα αμινοξέα που σχηματίστηκαν στη συσκευή Miller είναι πολύ παρόμοια με αυτά που βρίσκονται στην πραγματικότητα σε ορισμένους μετεωρίτες.
Μετά από αυτή την εμπειρία, άλλοι επιστήμονες προσπάθησαν επίσης να προσομοιώσουν το σχηματισμό οργανικών ουσιών από διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο κυριαρχούσε στην ατμόσφαιρα της αρχαίας Γης και βρίσκεται τώρα σε μεγάλες ποσότητες ατμόσφαιρα Άρης και η Αφροδίτη.
Πειραματίστηκαν με κρυστάλλους θειούχου ψευδαργύρου, ο οποίος, όταν ακτινοβοληθεί με ηλιακό φως στο νερό, αποκαθιστά διοξείδιο του άνθρακα και το μετατρέπει σε μυρμηκικό, οξικό, μηλικό οξύ και όταν προστεθεί άζωτο, σε αμινοξέα.
Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν πειράματα για τη λήψη των δομικών στοιχείων του DNA - νουκλεοτίδια και αζωτούχες βάσεις. Για παράδειγμα, ο Carl Sagan τη δεκαετία του 1960 μπόρεσε να λάβει το τελευταίο από υδροκυανικό οξύ, μια ουσία που σχηματίστηκε στις ατμόσφαιρες χωρίς οξυγόνο της αρχαίας Γης. Τώρα το υδροκυανικό οξύ είναι επίσης ευρέως κατανεμημένο στο διάστημα - για παράδειγμα, σε κομήτες ή στον σύγχρονο Τιτάνα, έναν δορυφόρο του Κρόνου.
Χημικά στοιχεία
Εκείνοι χημικά στοιχεία, που χρησιμοποιεί τη γήινη ζωή, είναι από τα πιο κοινά στο σύμπαν. Αυτά είναι ο άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο, το υδρογόνο, το μαγνήσιο, το θείο, ο σίδηρος.
Εκτός από αυτά, άλλα τρία στοιχεία που δεν συμμετείχαν στην αυθόρμητη δημιουργία ζωής στη Γη θεωρούνται επίσης κοινά. Αυτά είναι το ήλιο και το νέο, που δεν είναι ικανά για χημικές αντιδράσεις, καθώς και το πυρίτιο, το οποίο γίνεται ενεργό μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.
Αυτά τα χημικά στοιχεία υπήρχαν πριν από την εμφάνιση της Γης και του ηλιακού συστήματος. Η σύνθεσή τους σχηματίστηκε από την πρώτη γενιά αστεριών λόγω θερμοπυρηνικών αντιδράσεων. Έτσι, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν αποτελούνταν μόνο από υδρογόνο, ήλιο και λίθιο και μόνο τότε εμφανίστηκαν βαρύτερα στοιχεία.
Αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους με τυχαία σειρά και οδήγησαν στον σχηματισμό χημικών ενώσεων, μεταξύ των οποίων ήταν αμινοξέα και αζωτούχες βάσεις, τις οποίες αναφέραμε παραπάνω.
Αυθόρμητη γενιά ζωής
Στη διαδικασία της προέλευσης του ζωντανού από το άψυχο, σίγουρα συνδυάζονταν η τύχη και η κανονικότητα. Η βιολογική εξέλιξη λειτουργεί μόνο όταν υπάρχουν και μεταλλάξεις και ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ. Η ζωή, πιθανότατα, προήλθε επίσης αυθόρμητα με βάση αυτή την αρχή.
Πιθανότατα, υπήρχε κάποιο είδος φυσικής επιλογής πριν από την έλευση της αναπαραγωγής. Για παράδειγμα, οι αζωτούχες βάσεις στο RNA και το DNA, όπως η αδενίνη, η κυτοσίνη, η γουανίνη και η ουρακίλη, ξεχωρίζουν από άλλα σχετικά μόρια λόγω της υψηλής αντοχής τους στην υπεριώδη ακτινοβολία.
Στη συνέχεια συνδυάστηκαν τυχαία σε αλυσίδες RNA. Και αυτός που θα μπορούσε να αυξήσει την πιθανότητα δικής τους αντιγραφής ξεκίνησε την αναπαραγωγή, τη φυσική επιλογή και τη δαρβινική εξέλιξη. Και τότε άρχισε η φυσική επιπλοκή προς τα κύτταρα.
Γιατί οι εξωγήινοι ή ο Θεός δεν μπόρεσαν να δημιουργήσουν τη ζωή
Εάν η ζωή δεν ξεκίνησε από μόνη της, τότε και οι δύο πολιτισμοί θα μπορούσαν να τη βοηθήσουν σε αυτό εξωγήινουςπου έφτασαν στη Γη, ή κάποια υπερφυσικά όντα. Για παράδειγμα, ο Θεός. Ας εξερευνήσουμε αυτές τις θεωρίες με περισσότερες λεπτομέρειες.
εξωγήινους
Έχει αποδειχθεί ότι η Μεγάλη Έκρηξη συνέβη πριν από περίπου 13,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ηλικία της επίγειας ζωής είναι αρκετά συμπαγής σε σύγκριση με την ηλικία του σύμπαντος. Η εξέλιξη από τα μικρόβια στα αισθανόμενα όντα, τον Homo sapiens, διήρκεσε περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
Μάλλον θα χρειαζόταν στους εξωγήινους περίπου τον ίδιο χρόνο. Και δύσκολα μπορούσαν να μας προλάβουν. Εξάλλου, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η συσσώρευση στοιχείων βαρύτερων από το ήλιο -άνθρακας, υδρογόνο, σίδηρος- δεν συνέβη αμέσως. Τα αστέρια τα συνθέτουν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Δηλαδή, μέσα στον Γαλαξία, οι συνθήκες για την εμφάνιση πλανητικών συστημάτων στα οποία είναι δυνατή η ζωή δεν αναπτύχθηκαν αμέσως και οι εξωγήινοι δύσκολα θα είχαν χρόνο να γίνουν χώρος πολιτισμός μπροστά μας.
Αλλά ακόμα κι αν κατά κάποιο τρόπο το κατάφεραν, τότε τίθεται ένα φυσικό ερώτημα: πώς προέκυψε η ζωή τους; Αν είναι ο ίδιος, τότε γιατί δεν εξετάζουμε αυτή τη δυνατότητα σε σχέση με τη ζωή στη Γη;
Θεός
Εφόσον δεν έχουμε καμία άμεση απόδειξη για το τι μπορεί και τι δεν μπορεί να κάνει ο Θεός, είναι, φυσικά, πολύ πιο δύσκολο να βρούμε επιχειρήματα εδώ. Οι δημιουργιστές θα μπορούν πάντα να βρίσκουν μια επιλογή για την οποία δεν θα δουλέψουν, επειδή «οι δρόμοι του Κυρίου είναι ανεξερεύνητοι».
Αλλά προσωπικά, για παράδειγμα, με πείθουν οι αισθητικές εκτιμήσεις. Ο Θεός περιγράφεται ως υπερέξυπνο ον. Ωστόσο, ταυτόχρονα, υπάρχουν πολλές λεπτομέρειες στη συσκευή των ζωντανών οργανισμών που δεν θα μπορούσε να κατασκευαστεί από κανέναν λογικό σχεδιαστή.
Μόνο ένας ανόητος θα παραδεχόταν, για παράδειγμα, την παρουσία ενός υποτροπιάζοντος λαρυγγικού νεύρου στα θηλαστικά.
Πηγαίνει από τον εγκέφαλο στους μύες του λάρυγγα και ταυτόχρονα κάνει μια θηλιά, κατεβαίνοντας πρώτα στην καρδιά, παρακάμπτοντας το αορτικό τόξο και ανεβαίνοντας προς τα πίσω. Ως αποτέλεσμα, για την κανονική λειτουργία μιας καμηλοπάρδαλης, για παράδειγμα, χρειάζεστε 5 επιπλέον μέτρα νευρικής ίνας. Και ταυτόχρονα θα υποφέρει και από καθυστέρηση στον χρόνο μετάδοσης του σήματος.
Είναι σαφές ότι αν τα ζώα δημιουργήθηκαν από ένα λογικό ον, δεν θα είχε διαπράξει τέτοια βλακεία. Μια τέτοια δομή μοιάζει πολύ περισσότερο με το αποτέλεσμα της εξέλιξης των θηλαστικών από τους προγόνους τους που μοιάζουν με ψάρια. Αυτά δεν είχαν λαιμό, η καρδιά βρισκόταν κοντά στο κεφάλι και η εκροή αίματος από την καρδιά γινόταν χάρη σε πολλά ζεύγη βραγχιακών αγγείων. Επομένως, ο εντοπισμός του νεύρου γύρω τους φαινόταν φυσιολογικός και δεν δημιουργούσε πρόβλημα. Και τότε τα ψάρια ήρθαν στη στεριά, έχασαν τα βράγχια τους και κάποιοι απόγονοί τους είχαν λεπτό, μακρύ λαιμό. Όσο περισσότερο, τόσο περισσότερο αυτό το σχέδιο άρχισε να παρεμβαίνει, αλλά δεν μπορούσαν πλέον να το αρνηθούν.
Μερικοί δημιουργιστές προωθούν μια άλλη ιδέα: ο Θεός πυροδότησε μόνο τη Μεγάλη Έκρηξη και μετά δεν άγγιξε σύμπαν. Τον 17ο-19ο αιώνα, πολλοί επιστήμονες το σκέφτηκαν επίσης. Για παράδειγμα, όταν ο Ναπολέων ρώτησε τον Λαπλάς: «Πού είναι ο Θεός στις θεωρίες σου;» - ο αστρονόμος απάντησε: «Δεν χρειάζομαι αυτή την υπόθεση».
Αλλά ακόμα κι αν ο Κύριος πραγματικά δεν παρενέβη σε τίποτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τότε γιατί αυτό έρχεται σε αντίθεση με την ιδέα της εξέλιξης; Πώς διαφέρει θεμελιωδώς αυτή η εκδοχή του δημιουργισμού επιστημονικός φωτογραφίες του κόσμου;
Γιατί δεν σχηματίζεται ζωή σε άλλους πλανήτες τώρα;
Πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη με μια συμπαγή πέτρινη επιφάνεια, που δεν βρίσκονται στους αέριους γίγαντες Δία και Κρόνο, ηλιακό σύστημα τέσσερα: Γη, Αφροδίτη, Ερμής και Άρης.
Τόσο τώρα όσο και πριν, ήταν πολύ ζεστό στην Αφροδίτη: είναι 450 ° C εκεί, και σε τέτοιες συνθήκες ο μόλυβδος λιώνει εύκολα. Σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες, ακόμη και τα πιο ακραιόφιλα μικρόβια δεν επιβιώνουν και οι πρωτεΐνες, το RNA και το DNA καταστρέφονται πολύ γρήγορα.
Ο υδράργυρος είναι πολύ ζεστός κατά τη διάρκεια της ημέρας - έως και 400 ° C, και κρύος τη νύχτα - έως -170 ° C. Δεν υπάρχει ατμόσφαιρα και νερό.
Ο σύγχρονος Άρης δεν είναι επίσης πολύ φιλόξενος: έχει κρύο, όπως στο Νορίλσκ, και ξηρό, όπως στην έρημο Ναμίμπ, συν ακτινοβολία. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά ίχνη σε αυτόν τον πλανήτη που στην αρχαιότητα υπήρχε υγρό νερό, πυκνότερη ατμόσφαιρα και υψηλότερες θερμοκρασίες, αρκετά υποφερτός.
Γεγονός είναι ότι όλοι οι πλανήτες γήινου τύπου σχηματίστηκαν από τη σύγκρουση μικρότερων αντικειμένων - πλανητικών εμβρύων. Αυτές τις στιγμές απελευθερώθηκε πολλή θερμότητα, λόγω της οποίας οι επιφάνειές τους ήταν πολύ ζεστές. Η Γη πέρασε επίσης από ένα στάδιο ενός ωκεανού μάγματος, μετά από το οποίο ψύχθηκε για μεγάλο χρονικό διάστημα - ίσως μέχρι και 300 εκατομμύρια χρόνια.
Δεδομένου ότι ο Άρης είναι μικρότερος, οι συγκρούσεις του με πλανητικά μικρόβια δεν ήταν τόσο ενεργητικές και ψύχθηκε πιο γρήγορα.
Η ουσία είναι ότι θα μπορούσε να είχε κατοικήσιμες συνθήκες 100-200 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από τον πλανήτη μας. Αλλά δεν υπάρχουν άμεσες αποδείξεις για αυτό.
Είναι πιθανό να είμαστε Αρειανοί. Άλλωστε, οι πρώτες ζωντανές μορφές θα μπορούσε να εμφανιστεί εκεί, και μετά πετάξτε στη Γη με μετεωρίτες.
Τώρα, όταν ο Άρης είναι ξηρός και κρύος, είτε δεν μένει καθόλου ζωή εκεί, είτε κρύβεται πολύ καλά κάπου στα βάθη του, κάτω από την επιφάνεια. Μία από τις αποδείξεις αυτού μπορεί να είναι ακαθαρσίες μεθανίου που εμφανίζονται περιοδικά στην ατμόσφαιρα - αυτό είναι ένα αέριο που διασπάται γρήγορα στην ατμόσφαιρα. Εάν βρέθηκε, τότε πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος ενεργού πηγής στον πλανήτη - για παράδειγμα, μεθανογόνα μικρόβια.
Πώς μπορείτε να τα επιταχύνετε; εξέλιξη? Για να γίνει αυτό, πρέπει να ρίξετε κάποιο είδος παγωμένου σώματος με διάμετρο περίπου 500 km από τον Άρη στον Άρη. Ζώνες Kuiper. Αρκετό νερό θα έφτανε εκεί για να σχηματίσει έναν ωκεανό και η ενέργεια από μια τέτοια πρόσκρουση θα ζέστανε πιθανώς τον πλανήτη και θα τονώσει την ήδη παγωμένη γεωλογική του δραστηριότητα. Αλλά είναι σαφές ότι η πιθανότητα αυτού είναι αμελητέα.
Αν θέλουμε να κάνουμε τον Άρη κατοικήσιμο, τότε πρέπει να πάρουμε την κατάσταση στα χέρια μας και να παραδώσουμε νερό εκεί με τη μορφή μικρότερων παγοκύβων και στη συνέχεια τεχνητά αποκαταστήσει ένα μαγνητικό πεδίο στον πλανήτη - χωρίς αυτό, θα προστατεύεται ελάχιστα από τις κοσμικές ακτίνες και θα διατηρεί υψηλό επίπεδο ακτινοβολίας για επιφάνειες.
Αυτό ακριβώς ακούγεται πάρα πολύ φανταστικό.
Διαβάστε επίσης🧐
- 7 μύθοι για το σύμπαν μας που είναι πολύ δημοφιλείς στο διαδίκτυο
- Αστρονόμος Vladimir Surdin: 6 διαστημικά θαύματα που καταπλήσσουν τη φαντασία
- Είναι δυνατόν να αποτραπεί η έκτη μαζική εξαφάνιση και πώς να το κάνουμε - λέει ο βιολόγος Ivan Zatevakhin