Biologas Michailas Nikitinas: kaip įrodyti, kad gyvybė Žemėje atsirado savaime
įvairenybės / / April 28, 2023
Užsirašykite argumentus, kuriuos naudosite ginče su ateivių medžiotojais.
Netrukus Michailas Nikitinas kalbės konferencijoje.Mokslininkai prieš mitus", kurią organizuoja"ANTROPOGENESIS.RU». Ten biologas kalbės apie „silicio ateivius“, kurie turėjo įtakos mūsų planetos formavimuisi ir gyvų organizmų atsiradimui joje.
Šiuo atžvilgiu paprašėme jo trumpai papasakoti mūsų skaitytojams, kokio požiūrio į gyvybės kilmę laikosi mokslininkai ir kodėl kiti požiūriai nėra tokie nuoseklūs.
Michailas Nikitinas
Ką mokslininkai mano apie gyvybės Žemėje kilmę?
Pirmiausia išsiaiškinkime, kas yra gyvenimas. Griežtai nedviprasmiškas apibrėžimas, pavyzdžiui, matematikoje, žinoma, negali būti pateiktas. Tačiau NASA ekspertų komisija, vadovaujanti gyvybės paieškoms Visatoje, pabrėžė tokį apibrėžimą:
Gyvybė yra cheminė sistema, galinti vykdyti darvino evoliuciją.
„Cheminė“ reiškia „sudarytą iš atomų ir molekulių ir naudojanti tarp jų vykstančias reakcijas“. Darvino evoliucijos gebėjimas apibūdina keturių būtinų ir pakankamų sąlygų buvimą:
- Reprodukcija.
- Paveldimumas (palikuonys panašūs į tėvus).
- Mutacijos (atžalos dar šiek tiek skiriasi nuo tėvų).
- Atranka (tolimesnio dauginimosi tikimybė priklauso nuo mutacijų).
Ląstelė
Šiandien ląstelė laikoma mažiausiu elementariu gyvybės vienetu. Žinoma, yra daug paprastesnių, mažesnių ir darvino evoliucijai galinčių virusų. Bet jie visi parazituoja ląstelėse, o gamtoje jų negalima atskirti.
Šiuo atveju logiška manyti, kad gyvybė atsirado atsiradus ląstelei. Tačiau biologai dėl to kyla didelių abejonių.
RNR
Dabar plačiai manoma, kad kažkada egzistavo gyvi organizmai, dar paprastesni už ląsteles.
Remiantis šia hipoteze, primityviausios gyvybės formos naudojo tik vieną iš esamų biopolimerų tipų – RNR molekulę. Palyginimui: šiuolaikinių ląstelių darbui joms jau reikia trijų: RNR, DNR ir baltymų.
Tačiau priešląstelinėje eroje visas funkcijas turėjo atlikti tik RNR. Ji pagreitino chemines reakcijas vietoj baltymų ir veikė kaip paveldimos informacijos saugykla, o ne DNR.
Taip buvo tol, kol kai kurios gyvybės formos neįsisavino naujų technologijų – baltymų ir DNR sintezės. Tai padarę, jie tapo ląstelėmis, kurios dabar sudaro viską, kas gyva (išskyrus virusus). O kitos formos negalėjo su jais konkuruoti ir išmirė.
Cheminiai junginiai
Prieš RNR pasaulį Planeta žemė nebuvo šiuolaikiška. Kai kuriems mokslininkams pavyko imituoti tuo metu jame buvusias sąlygas ir atsekti spontanišką gyvybės kartą.
Vienas pirmųjų tokių eksperimentų buvo Miller-Urey eksperimentas, atliktas šeštajame dešimtmetyje. Mokslininkai paėmė dujų – metano, amoniako ir vandenilio – mišinį ir sugrūdo jas į sudėtingą stiklo instaliaciją. Vienoje pusėje ji turėjo kolbą su pašildytu vandeniu, kitoje – angą garams išeiti. Ten buvo sulituoti elektrodai, kurie praleidžia žaibą imituojančias iškrovas. Tada garai pateko į šaldytuvą, kur galėjo kondensuotis.
Praėjus kelioms savaitėms nuo eksperimento pradžios, mokslininkai pastebėjo, kad vandenyje tokiomis sąlygomis susidarė amino rūgštys - baltymų statybiniai blokai - ir kai kurios kitos gyvus organizmus sudarančios molekulės.
Tai tapo labai svarbiu pastebėjimu. Tačiau dabar jo prasmė pergalvota. Manoma, kad sąlygos, kurias atkūrė Milleris ir Urey, yra panašios ne į žemę, o į tas, kurios buvo protoplanetiniame debesyje, iš kurio susidarė Saulės sistema. Nes, kaip vėliau sužinojome, Žemėje niekada nebuvo metano ir amoniako atmosferos.
Beje, Millerio aparate susidariusios aminorūgštys labai panašios į tas, kurios iš tikrųjų randamos kai kuriuose meteorituose.
Po šios patirties kiti mokslininkai taip pat bandė imituoti organinių medžiagų susidarymą iš anglies dioksido, kuris dominavo senovės Žemės atmosferoje ir dabar randamas dideliais kiekiais atmosfera Marsas ir Venera.
Jie eksperimentavo su cinko sulfido kristalais, kurie, apšvitinti saulės spinduliais vandenyje, atkuria anglies dioksidą ir paverčia jį skruzdžių, acto, obuolių rūgštimis, o įdėjus azoto į amino rūgštys.
Be to, buvo atlikti eksperimentai siekiant gauti DNR statybinius blokus – nukleotidus ir azoto bazes. Pavyzdžiui, Carlas Saganas septintajame dešimtmetyje pastarąjį sugebėjo gauti iš vandenilio cianido rūgšties – medžiagos, susidariusios senovės Žemės atmosferoje be deguonies. Dabar vandenilio cianido rūgštis taip pat plačiai paplitusi erdvėje - pavyzdžiui, kometose arba šiuolaikiniame Titane, Saturno palydove.
Cheminiai elementai
Tie cheminiai elementai, kuriuose naudojama žemiška gyvybė, yra vieni labiausiai paplitusių visatoje. Tai anglis, azotas, deguonis, vandenilis, magnis, siera, geležis.
Be jų, įprastais laikomi ir kiti trys elementai, kurie nedalyvavo spontaniškoje gyvybės formoje Žemėje. Tai helis ir neonas, kurie nepajėgūs cheminėms reakcijoms, taip pat silicis, kuris suaktyvėja tik esant labai aukštai temperatūrai.
Šie cheminiai elementai egzistavo prieš Žemės ir Saulės sistemos atsiradimą. Jų sudėtį suformavo pirmosios kartos žvaigždės dėl termobranduolinių reakcijų. Taigi iš karto po Didžiojo sprogimo Visata susidėjo tik iš vandenilio, helio ir ličio, ir tik tada atsirado sunkesni elementai.
Jie sąveikavo vienas su kitu atsitiktine tvarka ir paskatino cheminių junginių susidarymą, tarp kurių buvo aminorūgštys ir azoto bazės, kurias minėjome aukščiau.
Spontaniška gyvenimo karta
Gyvųjų atsiradimo iš negyvo procese atsitiktinumas ir dėsningumas tikrai buvo derinami. Biologinė evoliucija veikia tik tada, kai yra ir mutacijų, ir natūrali atranka. Gyvenimas, greičiausiai, taip pat spontaniškai atsirado remiantis šiuo principu.
Greičiausiai iki reprodukcijos atsiradimo buvo kažkokia natūrali atranka. Pavyzdžiui, RNR ir DNR esančios azoto bazės, tokios kaip adeninas, citozinas, guaninas ir uracilas, išsiskiria iš kitų giminingų molekulių dėl didelio atsparumo ultravioletiniams spinduliams.
Tada jie buvo atsitiktinai sujungti į RNR grandines. O tas, kuris galėjo padidinti jų pačių kopijavimo tikimybę, prasidėjo dauginimasis, natūrali atranka ir darvino evoliucija. Ir tada prasidėjo natūrali komplikacija link ląstelių.
Kodėl ateiviai ar Dievas negalėjo sukurti gyvybės
Jei gyvybė neatsirado savaime, bet kuri civilizacija galėtų jai padėti ateiviaikurie atvyko į Žemę, arba kai kurios antgamtinės būtybės. Pavyzdžiui, Dievas. Panagrinėkime šias teorijas išsamiau.
ateiviai
Įrodyta, kad Didysis sprogimas įvyko maždaug prieš 13,5 mlrd. Žemės gyvybės amžius yra gana tvirtas, palyginti su visatos amžiumi. Evoliucija nuo mikrobų iki juslių būtybių Homo sapiens užtruko maždaug 4 milijardus metų.
Tikriausiai ateiviams prireiktų maždaug tiek pat laiko. Ir jie vargu ar galėjo mus aplenkti. Juk po Didžiojo sprogimo sunkesnių už helią elementų – anglies, vandenilio, geležies – susikaupimas neįvyko akimirksniu. Žvaigždės juos sintetino milijardus metų. Tai reiškia, kad galaktikoje sąlygos planetų sistemoms, kuriose įmanoma gyvybė, atsirado ne iš karto, ir ateiviai vargu ar turėtų laiko tapti erdvė civilizacija prieš mus.
Bet net jei jiems kažkaip pavyko tai padaryti, kyla natūralus klausimas: kaip atsirado jų gyvenimas? Jei ji pati, tai kodėl nesvarstome šios galimybės gyvybės Žemėje atžvilgiu?
Dieve
Kadangi neturime tiesioginių įrodymų, ką Dievas gali ir ko negali padaryti, čia, žinoma, daug sunkiau rasti argumentų. Kreacionistai visada galės sugalvoti variantą, dėl kurio jie nepasielgs, nes „Viešpaties keliai yra nesuvokiami“.
Bet asmeniškai mane, pavyzdžiui, įtikina estetiniai sumetimai. Dievas apibūdinamas kaip superprotinga būtybė. Tačiau tuo pat metu gyvų organizmų įrenginyje yra daug detalių, kurių negalėjo pagaminti joks sveiko proto dizaineris.
Pavyzdžiui, tik kvailys pripažintų, kad žinduolių gerklų nervas kartojasi.
Jis eina iš smegenų į gerklų raumenis ir tuo pačiu metu sudaro kilpą, pirmiausia nusileisdamas į širdį, aplenkdamas aortos lanką ir kildamas atgal. Dėl to, pavyzdžiui, normaliam žirafos funkcionavimui jums reikia 5 papildomų metrų nervinės skaidulos. Ir tuo pat metu jis taip pat kentės dėl signalo perdavimo laiko vėlavimo.
Akivaizdu, kad jei gyvūnus sukūrė racionali būtybė, ji nebūtų padariusi tokios kvailystės. Tokia struktūra daug labiau primena žinduolių, panašių į žuvis, protėvių evoliucijos rezultatą. Tie neturėjo kaklo, širdis buvo prigludusi prie galvos, o kraujas iš širdies nutekėjo kelių porų žiauninių kraujagyslių dėka. Todėl nervo pėdsakas aplink juos atrodė normalus ir nesukėlė problemų. Ir tada žuvys atplaukė į sausumą, prarado žiaunas, o kai kurie jų palikuonys turėjo ploną, ilgą kaklą. Kuo toliau, tuo labiau šis dizainas pradėjo trukdyti, bet jie nebegalėjo jo atsisakyti.
Kai kurie kreacionistai propaguoja kitą idėją: Dievas tik sukėlė Didįjį sprogimą, o tada nepalietė visata. XVII–XIX amžiuje daugelis mokslininkų taip pat manė. Pavyzdžiui, kai Napoleonas paklausė Laplaso: „Kur yra Dievas jūsų teorijose? – atsakė astronomas: „Man nereikia šios hipotezės“.
Bet net jei Viešpats tikrai į nieką nesikišo po Didžiojo sprogimo, kodėl tai prieštarauja evoliucijos idėjai? Kuo ši kreacionizmo versija iš esmės skiriasi nuo mokslinis pasaulio nuotraukos?
Kodėl kitose planetose gyvybė dabar nesikuria?
Į Žemę panašios planetos su kietu akmeniniu paviršiumi, kurių nėra ant dujų milžinų Jupiterio ir Saturno, saulės sistema keturi: Žemė, Venera, Merkurijus ir Marsas.
Ir dabar, ir anksčiau Veneroje buvo per karšta: ten 450 °C, o tokiomis sąlygomis švinas lengvai tirpsta. Esant tokiai aukštai temperatūrai, neišgyvena net ekstremofiliškiausi mikrobai, o baltymai, RNR ir DNR sunaikinami labai greitai.
Gyvsidabris yra labai karštas dieną - iki 400 ° C, o naktį šaltas - iki -170 ° C. Nėra atmosferos ir vandens.
Šiuolaikinis Marsas taip pat nėra labai svetingas: ten šalta, kaip Norilske, ir sausa, kaip Namibo dykumoje, plius radiacija. Tačiau šioje planetoje yra pakankamai pėdsakų, kad senovėje buvo skystas vanduo, tankesnė atmosfera ir aukštesnė temperatūra, gana tinkamas gyventi.
Faktas yra tas, kad visos antžeminio tipo planetos susidarė susidūrus mažesniems objektams – planetų embrionams. Šiomis akimirkomis išsiskyrė daug šilumos, dėl kurios jų paviršiai buvo labai karšti. Žemė taip pat perėjo magmos vandenyno stadiją, po kurios ji ilgą laiką atvėso – galbūt iki 300 milijonų metų.
Kadangi Marsas yra mažesnis, jo susidūrimai su planetų mikrobais nebuvo tokie energingi ir greičiau atvėso.
Esmė ta, kad gyventi tinkamos sąlygos galėjo būti 100–200 milijonų metų anksčiau nei mūsų planeta. Tačiau tiesioginių įrodymų tam nėra.
Gali būti, kad esame marsiečiai. Juk pirmosios gyvos formos galėtų ten pasirodyti, o paskui skristi į Žemę su meteoritais.
Dabar, kai Marse sausa ir šalta, gyvybės ten arba visai nebelieka, arba ji labai gerai slepiasi kažkur savo gelmėse, po paviršiumi. Vienas iš to įrodymų gali būti periodiškai atmosferoje pasirodančios metano priemaišos – tai atmosferoje greitai skylančios dujos. Jei jis buvo rastas, planetoje turi būti koks nors aktyvus šaltinis - pavyzdžiui, metanogeniniai mikrobai.
Kaip galite juos pagreitinti? evoliucija? Norėdami tai padaryti, iš Marso į Marsą turite numesti kokį nors ledinį kūną, kurio skersmuo yra apie 500 km. Kuiperio diržai. Ten patektų pakankamai vandens, kad susidarytų vandenynas, o tokio smūgio energija galbūt sušildytų planetą ir paskatintų jau užšalusią geologinę veiklą. Tačiau aišku, kad to tikimybė yra nereikšminga.
Jei norime, kad Marsas būtų tinkamas gyventi, turime imti viską į savo rankas ir tiekti vandenį mažesnių ledo kubelių pavidalu, o tada dirbtinai. atkurti magnetinį lauką planetoje - be jo ji bus prastai apsaugota nuo kosminių spindulių ir išlaikys aukštą radiacijos lygį paviršiai.
Tai kaip tik taip skamba per daug fantastiška.
Taip pat skaitykite🧐
- 7 mitai apie mūsų visatą, kurie yra labai populiarūs internete
- Astronomas Vladimiras Surdinas: 6 kosmoso stebuklai, stebinantys vaizduotę
- Ar įmanoma užkirsti kelią šeštam masiniam išnykimui ir kaip tai padaryti – sako biologas Ivanas Zatevachinas