Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

Теория панспермии: что это, основные плюсы и минусы

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

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 DeepImpart, 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.

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.

Источник: https://plusiminusi.ru/teoriya-panspermii-chto-eto-osnovnye-plyusy-i-minusy/

Теория панспермии: Как возникла жизнь на Земле?

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

Все чаще в научных работах утверждается, что жизнь возникла не на нашей планете, а прибыла на Землю вместе с метеоритами и кометами из космической биосферы, охватывающей множество галактик.

Хотя это похоже на научную фантастику, статья, написанная 33 авторами под руководством иммунолога Эдварда Стила из CYO'Connor ERADE Village Foundation в Пиара Уотерс, Западная Австралия, на самом деле всего лишь является повторением теории панспермии (что означает «семена повсюду»), предполагающей, что жизнь попала на Землю из космоса.

Источник изображения: сronicasgeek.com

Первые отрывочные упоминания об этой идее встречаются в работах досократовского греческого философа Анаксагора из Клэзомена (от 500 до 428 г. до н.э.).

Предшественники Сократа стремились к найти рациональное объяснение устройства окружающего их мира и были скорее учеными, нежели философами.

Анаксагор в своих космологических размышлениях дважды упоминает «семена» (по-гречески, spermata ) как частички космоса, хотя он и не уточнял, что конкретно они из себя представляют.

Источник изображения: yousense.info

В восемнадцатом веке французский естествоиспытатель и антрополог Бенуа де-Малье в своей книге «Теллиамед» сформулировал протоэволюционную теорию («De Maillet», наоборот).

В ней он утверждал, что космос «полон семян всего, что может жить во вселенной», и таких семян «больше всего вокруг планет, в густом воздухе и в воде, чем в огромных пространствах, в этих океанах пустоты которые разделяют планеты».

Могла ли жизнь «самозародиться» на Земле?

В девятнадцатом веке слияние трех теорий привело к тому, что стали научный мир стал более серьезно относиться к панспермии:

1) Первым событием было то, что гипотеза Канта-Лапласа, говорящая о том, что солнечная система сформировалась из раскаленной газо-пылевой туманности, показала, что поверхность ранней Земли была слишком горячей, чтобы поддерживать жизнь. Это означало, что жизнь впервые появилась в безжизненной среде.

2) эволюционная теория Дарвина подразумевала некий момент возникновения на Земле органической жизни, но она не описывала, то как она могла зародиться.

3) эксперименты Луи Пастера полностью опровергли идею о «самозарождении» жизни, подразумевающую, что жизнь может возникнуть из инертной материи.

https://www.youtube.com/watch?v=oPtv1-Sv07g

Эти три открытия сделали практически невозможным с научной точки зрения возникновение жизни из неорганического вещества на ранней Земле. Но зато теперь вопрос о происхождении жизни на нашей планете в научных кругах стал более актуальным, чем когда-либо прежде.

Источник изображения: metaldevastationradio.com

Панспермия становится по-настоящему научной теорией

Немецкий врач Герман Рихтер был первым, кто возродил панспермию в свете этих новых теорий, именно благодаря ему тория панспермии получила свое название. В 1865 году, раздраженный дарвинским молчанием о происхождении жизни, и будучи убежден в том, что законы сохранения материи и энергии предполагают, что вселенная вечна, он писал:

«…Поэтому мы также рассматриваем органическую жизнь во вселенной как вечную; оно всегда существовала и распространялась непрерывно…»

Рихтер назвал внеземную жизнь космозоа (cosmozoa) и предположил, что:

панспермия «соответствует взглядам, устоявшимся в других областях науки; это является краеугольным камнем для смелых утверждений Дарвина ».

Сэр Уильям Томпсон, позже известный как лорд Кельвин, в 1871 году писал:

«Мы должны в высшей степени считать вероятным, что в космосе движутся бесчисленные несущие семена жизни метеоры».

Известный врач и физик Герман Гельмгольц был одним из сторонников Рихтера и Кельвина Он отметил, что метеориты содержат органические молекулы, а кометы, по-видимому, состоят из водорода и углерода.

В 1871 году Гельмгольц написал об этом:

«Кто знает, не распространяют ли эти тела, которые повсюду роятся в космосе, зародыши жизни там, где есть новый мир, который способен предоставить дом органическим телам?»Гельмгольц рассматривал панспермию как полностью научную теорию, написав: «Мне кажется, совершенно естественным, что а все наши попытки произвести организмы из неживой материи проваливаются. Мы можем спросить, возникала ли жизнь когда-нибудь вообще или она существовала всегда, и не были ли микробы перенесены из одного мира в другой и развились там, где нашли благоприятную почву ».

В начале двадцатого века панспермия стала по-настоящему научной благодаря работе нобелевского лауреата Шведского ученого Сванте Аррениуса.

В 1908 году Сванте Аррениуса он писал: «Человек привык размышлять о происхождении материи, но бросил это, когда опыт научил его, что материя неразрушима и может быть только преобразована из одной формы в другую. По тем же причинам мы никогда не исследуем происхождение энергии.

И мы можем привыкнуть к мысли, что жизнь вечна и, следовательно, бесполезно выяснять ее происхождение ».

В то время как Аррениус полностью охватил торию панспермии Рихтера и о вечности Вселенной, в которой она разыгралась, он же и скептически относился к идее, что жизнь переносится через твердые тела.

Вдохновленный экспериментальным подтверждением Петром Лебедевым гипотезы Джеймса Клерка Максвелла о том, что радиация может оказывать давление на твердые поверхности, Аррениус предположил, что микробы переносятся по Вселенной солнечным излучением.

Источник изображения: pikdo.net

Бактериальные споры, утверждал он, могут пережить длительные периоды глубокой заморозки.

Кроме того, Эмиль Ру, один из ближайших соратников Пастера, показал, что сибирская язва может выдерживать ультрафиолетовое излучение в отсутствие воздуха.

Оба открытия привели Аррениуса к мысли, что бактерии останутся жизнеспособными в глубинах межзвездного пространства.

Источник изображения: bioconsulting.ru

Также российский биохимик Александр Опаринв своей книге «Происхождение жизни» в 1938 году выдвинул теорию о том, как жизнь может возникнуть из небытия (абиогенез).

Частично это позже было продемонстрировано в знаменитом эксперименте Стенли Миллера 1953 года, в котором он при помощи электричества синтезировал аминокислоты из смеси химических веществ.

Более поздние научные изыскания позволили усовершенствовать гипотезу, сначала подтвердив, что основой живых организмов является РНК, затем РНК и белки, и наконец, в дополнение ко всему ДНК.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5af18cff8c8be36795a8504e/5d1753e1cd798600ae29e108

Гипотезы происхождения жизни

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

Приветствую вас, путники тропы знаний! Сегодня вас ждёт рассказ, полный отваги, вызовов, тайн и их разгадок. Вас уже ожидают результаты десятков исследований, трудов Ламарка, Опарина, Вёзе. Вам предстоит окунуться в алхимию ранней Земли и проследить эволюцию гипотез про­ис­хож­де­ния жизни.

Всё, что вам нужно сделать, это осмелиться заглянуть в туманные грани магического кристалла. Но берегитесь! Его глубины полны обмана, грёз и надежд, рас­сы­паю­щих­ся прахом. Ответы обо­ра­чи­ва­ют­ся загадками. За каждой дверью скрывается лабиринт.

Но взор оторвать уже невозможно! Гипотезы про­ис­хож­де­ния жизни рождаются одна за другой, и каждая прекрасней предыдущей.

Гипотезы происхождения жизни делятся на два больших лагеря: абиогенез и креационизм [1]. Абиогенез рассматривает вопрос про­ис­хож­де­ния жизни в качестве естественного эво­лю­ци­он­но­го процесса, не нуждающегося во вмешательстве сверхъ­ес­тест­вен­ных сил.

Креационизм, наоборот, является гипотезой сверхъ­ес­тест­вен­но­го про­ис­хож­де­ния жизни. В этом смысле, креационизм является ненаучной концепцией [2], а абиогенез является частным случаем общей теории эволюции вселенной.

И именно потому, что методология креационизма не соответствует принципам научного метода [3], данную гипотезу мы рас­смат­ри­вать и не будем. Креационизм – это вера [2], а мы говорим про науку!

Как говорил Феодосий Григорьевич Добржанский: «Биология приобретает смысл только в свете эволюции» [4]. Тем не менее, надо признать, что, когда гипотеза креационизма только появилась, она была хорошей.

Даже Чарльз Дарвин в своём зна­ме­ни­тей­шем труде «Происхождение видов» писал: «Выводя аналогию (из эво­лю­ци­он­но­го принципа), я должен сказать, что, возможно, все ор­га­ни­чес­кие формы жизни, когда-либо жившие на Земле, происходят от единого организма, в который вдохнули жизнь» [5].

Но не следует обвинять Дарвина в малодушии! Он всего-навсего был до конца честным учёным, исходящим в своих раз­мыш­ле­ни­ях из того научного аппарата, который ему был доступен.

В защиту дарвина

К сожалению, честность присуща не всем! Из этого невинного признания в ги­по­те­ти­чес­кой возможности сверхъ­ес­тест­вен­но­го про­ис­хож­де­ния жизни подлецы вывели, что он «отказался от своей теории эволюции» [6]. Во всяком случае, по всей видимости, это враньё берёт своё начало именно здесь.

НО‼ В 1871 году в письме своему другу Хукеру Дарвин писал: «Если бы (О! Насколько огромное если!) мы смогли достичь в каком-то маленьком тёплом пруду со всеми видами аммиака и фосфорных солей, светом, теплом, элек­три­чест­вом и т.д. фор­ми­ро­ва­ния протеина в ходе химических реакций…» [5].

То есть, он не только не отказывался от «своей теории эволюции», он не отказывался даже от надежды доказать возможность абиогенеза!

Тем не менее, как бы ни были прекрасны естественные гипотезы про­ис­хож­де­ния жизни, следует ещё раз подчеркнуть, что мы ни в коем разе не упрекаем никого в вере в креационизм. Вера – это личное дело каждого! И вера не должна обсуждаться в научных статьях [7].

Это вредит и науке, и вере. Больше того, хотя на это ничего и не указывает, ги­по­те­ти­чес­кая возможность спра­вед­ли­вос­ти сверхъ­ес­тест­вен­но­го вме­ша­тельст­ва существует. Это просто нужно иметь в виду.

Даже в отношении про­ис­хож­де­ния жизни пока ещё есть такая вероятность. Стандартной теории абиогенеза не существует [8].

Наиболее стройной моделью на сегодняшний день является «мир РНК» [9], но она, во-первых, не­за­кон­чен­ная, во-вторых, другие гипотезы про­ис­хож­де­ния жизни так же могут оказаться спра­вед­ли­вы­ми.

Естественные гипотезы происхождения жизни

Теории абиогенеза делятся так же на две большие группы: наземного и ино­пла­нет­но­го про­ис­хож­де­ния жизни [5]. Последнее носит название панспермии [10]. Придумал её Герман фон Гельмгольц и дал ей название «cosmozoa» [5]. Суть данной теории заключается в возможности переноса жизни между планетами.

И не стоит думать, что панспермия – это простая уловка. Дескать, жизнь на Землю завезли, вопрос закрыт, заседание закончено.

Нет, «заседание продолжается, господа присяжные заседатели»! Нам нужно объяснить механизм зарождения жизни на другой планете, но сам факт возможности зарождения жизни не на Земле снимает многие проблемы, связанные с химическим составом планеты.

Здесь следует сказать о том, что вопрос происхождения жизни носит ис­то­ри­чес­кий и тео­ре­ти­чес­кий характер [11]. История про­ис­хож­де­ния жизни на Земле, вероятно, может остаться загадкой. Особенно, если окажется, что жизнь может зарождаться несколькими способами, или разными способами в разных условиях.

Слетать и посмотреть, как оно происходило на самом деле, мы не можем. У нас есть данные об атмосфере ранней Земли [12], но данных о процессе про­ис­хож­де­ния жизни на данный момент нет. Мы можем только строить модели.

А если в итоге они не совпадут с фак­ти­чес­ки­ми условиями окружающей среды на ранней Земле? Признавать сверхъ­ес­тест­вен­ное про­ис­хож­де­ние жизни? Нет, тогда на помощь приходит панспермия!

Решив теоретически проблему зарождения жизни, то есть, поставив удачный эксперимент в лаборатории, можно говорить о биогенезе, как о доказанном факте. Всё, что останется сделать, это найти место с подходящими условиями. После можно готовиться к Нобелевской премии.

Нет, конечно, проблема места зарождения жизни существует [13]–[15], но в рамках теории панспермии её решение носит очень широкий характер. Правда, пока есть хорошие шансы решить проблему в пределах Земли.

В конце концов, химическая и био­ло­ги­чес­кая репликация схожи [16], поэтому био­ло­ги­чес­кая эволюция может быть не только частным случаем химической, но и её логическим продолжением [17].

Гипотезы про­ис­хож­де­ния жизни на Земле

Когда-то, Тимофеев-Ресовский ответил на вопрос про­ис­хож­де­ния жизни так: «Я был тогда очень маленьким, и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина» [18]. И хотя не заметить тут иронии невозможно, академик Опарин попал «под раздачу» не случайно.

Пожалуй, что первой по-настоящему научной гипотезой про­ис­хож­де­ния жизни на Земле была именно гипотеза «первичного бульона» Александра Ивановича Опарина [5].

И этот совершенно за­ме­ча­тель­ный учёный не только выдвинул потрясающе интересные гипотезы, но и поставил массу вопросов, на которые стоит ответить и которыми занималось множество учёных, посвятивших свою жизнь изучению абиогенеза [5].

Впервые идею абиогенеза высказал Ламарк в 1809 году: «Спонтанное фор­ми­ро­ва­ние простейших форм жизни каждого вида, является лучшим объяснением их обнаружения» [5]. Сегодня известно, что это не так.

На самом деле, мы все произошли от одного простейшего организма [19], но на тот момент гипотеза про­ис­хож­де­ния жизни Ламарка была наиболее релевантной. Он опирался на на­блю­да­тель­ные факты и строил на их основании гипотезы. Это именно то, чем занимаются учёные.

Наблюдают → предлагают гипотезы → проверяют их → в зависимости от результатов эксперимента, включают их в теорию или признают не­со­стоя­тель­ны­ми.

В 1805 году Лоренц Окен писал: «Все органические существа состоят из клеток» [5]. Позже в «клетках» была найдена странная жидкая субстанция, которую назвали «протоплазмой» [20], и уже в 1861 году Томас Грэм предполагает, что из неё произошла жизнь [5]. В 1828 году Фридрих Вёлер синтезирует органику из неорганики, а именно мочевину из цианата аммония [21].

В начале XX века Леонард Троланд высказывает гипотезу происхождения жизни из эн­зи­мо­по­доб­ной молекулы со способностью к репродукции [5]. И совсем вскоре Герман Мёллер дополняет Троланда, утверждая, что этой молекулой был ген [22].

А в 1923 году выходит книга Александра Ивановича Опарина, в которой он приводит свою модель «первичного бульона» с гетерогенной бактерией [5].

Важно заметить, что на сегодняшний день существуют хорошие модели таких ге­те­ро­ген­ных клеток [23]. Тот факт, что клетка гетерогенная очень важен. Он позволяет ей оставаться очень простой. Такая клетка просто впитывает окружающие её молекулы, в том числе ак­ти­ви­ро­ван­ные нуклеотиды, из которых собирается РНК и ДНК.

Таким образом, хотя протоклетка и не способна вос­про­из­во­дить­ся матричным принципом, сам факт вос­про­из­вод­ст­ва становится возможным. Больше того, нуклеотиды, собранные в одном месте и отделённые от окружающей среды, обладают высоким шансом «закрутиться» в РНК, а потом и в ДНК.

Хотя стоит заметить, что и гипотеза аутотрофного про­ис­хож­де­ния жизни так же имеет право на жизнь [24].

Современные гипотезы происхождения жизни

Открытие ДНК в 1953 году легло в основание самой вероятной гипотезы происхождения жизни – «мира РНК» [5], [9]. Независимо друг от друга её выдвинули в 1967 году Карл Вёзе, а в 1968 году – Лесли Орджел и Фрэнсис Крик [5]. Суть данной теории заключается в том, что всё началось с РНК.

При этом совершенно не обязательно, что РНК была первой реп­ли­ци­руе­мой молекулой [9]. Но в центре всего в данной теории стоит РНК. РНК эво­лю­цио­ни­ро­вал в ДНК и привел к формированию белковых форм жизни [8].

То есть, началось всё не с белков, а с РНК! Напротив, теория «сначала метаболизм» предполагает, что всё началось с белков, у которых уже был какой-то примитивный метаболизм [9].

Как уже можно было догадаться, выдвинул теорию «сначала метаболизм» Александр Иванович Опарин [25]. Но она вполне успешно существует по сей день. Кроме того, есть и другие модели. Есть даже теория «глиняного мира», в которой пред­по­ла­га­ет­ся, что основой жизни являются глиняные минералы [8].

Но двумя наиболее популярными теориями являются «мир РНК» и «сначала метаболизм». Правда, не смотря на все успехи они пока остаются гипотезами. Это факт, следующий из отсутствия стандартной модели. А главное, во что они упираются – это место про­ис­хож­де­ния жизни.

Но этот вопрос заслуживает отдельного рассмотрения.

P.S. Магический кристалл неожиданно начал тускнеть, окутывая рас­сказ­чи­ка зловещей тьмой. Какое-то время вам казалось, что вы не можете пошевелиться, но когда вам удалось встать и зажечь свечу, в комнате уже никого не было. На столе, рядом с холодным тёмным шаром, лежала записка.

Открыв её, вы прочли: «Возвращайся через какое-то время. Тебе ещё многое предстоит узнать. Расскажи друзьям то, что узнал сегодня, и приводи в следующий раз тех, кому можно доверять. Нам предстоит пу­те­шест­вие». Подняв глаза, вы стре­ми­тель­но устремились прочь.

Теперь вам предстояло решиться на новую встречу, или забыть всё произошедшее словно сон. Выбор можете сделать только вы сами!

Источники

[1] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4460864/ [2] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2224205/ [3] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4348421/ [4] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2267227/ [5] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2964185/ [6] creation.com/did-charles-darwin-recant [7] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4802803/ [8] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5371624/ [9] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3495036/ [10] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4187124/ [11] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3718341/ [12] sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215004972 [13] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211548/ [14] science.sciencemag.org/content/314/5799/630 [15] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4683543/ [16] jsystchem.springeropen.com/articles/10.1186/1759-2208-2-1 [17] jsystchem.springeropen.com/articles/10.1186/1759-2208-3-3 [18] biomolecula.ru/articles/k-voprosu-o-proiskhozhdenii-zhizni [19] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4695844/ [20] onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/joa.12489 [21] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3899854/ [22] nature.com/scitable/topicpage/hybrid-incompatibility-and-speciation-820 [23] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2926753/ [24] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2640990/ [25] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5223774/

[свернуть]

Загрузка…

Источник: https://pop-science.ru/gipotezy-proishozhdeniya-zhizni

Теории происхождения жизни

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

С самого раннего момента своего появления человечество наделяло природу особыми свойствами: существовал тотемизм – поклонение какому-либо животному или растению как своему мифическому защитнику. С течением времени появились монотеистические религии, в которых утверждалось, что настоящий мир создан творцом в результате акта сверхъестественного творения.

За всю историю существования человечества сторонниками этой теории не было приведено ни одного подтверждающего доказательства. Справедливо отметить, что и опровергнуть эту теорию невозможно. Основополагающим моментом здесь являются не факты, а вера.

Теория стационарного состояния

Согласно данной теории, жизнь никто и ничто не создал(о) – жизнь, как и Вселенная, существует вечно, не имея точки начала и конца. Отдельные тела в этой системе – галактики, звезды, небесные тела и живые организмы – рождаются и умирают.

Теория панспермии (греч. pan — всё и sperma — семя)

После формирования и остывания нашей планеты на ее поверхности сложились условия благоприятные для развития жизни. Теория панспермии гласит о том, что жизнь на нашу планету была занесена извне, из космоса с падением метеороида или астероида. На Землю попали зачатки живого – споры бактерий, вирусы.

Теория самозарождения

Сторонники этой теории считали (или считают, если такие еще остались)), что жизнь способна самозарождаться из неживого. Еще Аристотель считал, что личинки, из которых появляются мухи, самозарождаются в гниющем мясе. Эти представления были довольно долго распространены и популярны.

Особое внимание обратим на витализм (лат. vitalis — жизненный) – учение о существовании нематериальной сверхъестественной жизненной силы, управляющей жизненными явлениями. Витализм и теория самозарождения тесно взаимосвязаны.

Особенно активно эти идеи обсуждались в конце XVI века, когда апогея достигла легенда о гомункулусе. Свой рецепт “приготовления” гомункулуса Парацельс описывает так: “Возьмите сперму и заставьте ее гнить 7 суток в запечатанной тыкве, а затем в течение 40 недель в лошадином желудке, ежедневно добавляя кровь. В результате произойдет живой ребенок, как дитя, родившееся от женщины”.

Кажется что-то таинственное и магическое скрыто за этими древними строками, однако это всего лишь остроумная шутка, на которую попались многие, даже из числа наших современников. Первым аргументированно попытался опровергнуть теорию самозарождения жизни Франческо Реди в 1668 году.

Опыт Франческо Реди состоял в доказательстве того факта, что в плотно закрытых банках, куда не могут попасть мухи, не развиваются и черви – их личинки. В таких банках мясо гниет, но не “производит” червей. Ранее Уильям Гарвей, английский медик, постулировал: “Все живое происходит из яйца”.

Казалось бы, теория самозарождения опровергнута – точка. Но хитрые виталисты обвинили Франческо Реди в том, что закрыв банки тканью, он предотвратил доступ в них жизненной силе, и, естественно, жизнь в них не зародилась. Так что теория самозарождения пошатнулась, не более, но выстояла этот удар.

Лишь спустя почти 200 лет – в 1862 году – Луи Пастер нанес сокрушительный удар по виталистам, окончательно развенчав теорию самозарождения. Пастер кипятил в S-образной колбе молоко, в котором находились микроорганизмы. После кипячения колбы оставляли на открытом воздухе. За счет S-образной колбы бактерии оседали на стенках, не достигали молока: процессы брожения и гниения не начинались.

Это был сокрушительный удар по виталистам! Они не могли обвинить Пастера, как Франческо Реди, в том, что жизненная сила не проникает в колбу, так как просвет S-образной колбы сообщался с внешней средой. Таким образом, Луи Пастер доказал, что зарождение микроорганизмов в гниющих бульонах не является самозарождением жизни, а возникает только при непосредственном сообщении бульона с воздухом.

В честь Луи Пастера процесс тепловой обработки пищевых продуктов называется пастеризацией. Она представляет собой нагревание жидких продуктов до 60-70 °C в течение 60 минут, в результате чего болезнетворные микроорганизмы погибают. Это позволяет сохранить продукты свежими на долгое время.

Гипотеза А.И. Опарина абиогенного происхождения жизни

Одним из первых в 1924 году научно пытался обосновать появление жизни на земле советский ученый Опарин, а через 5 лет в – 1929 году – Дж. Холдейн.

Согласно теории Опарина, жизнь представляет собой закономерный этап эволюции химических соединений – молекулярных преобразований, их полимеризации, возникновение более сложных по строению веществ.

Процессы возникновения жизни по Опарину делятся на 3 этапа:

  • Возникновение органических веществ из неорганических. Образование первичного бульона
  • Усложнение строения веществ (появление белков, нуклеиновых кислот). Формирование коацерватов – капель с большой концентрацией коллоида
  • Возникновение самовоспроизводящихся организмов, появление в них матричного синтеза на основе РНК, затем и ДНК

В результате таких преобразований из первичного бульона возникли первые прокариотические клетки.

Теорию Опарина и Холдейна подверглась проверке на практике. Первые эксперименты провел С. Миллер, пытавшийся синтезировать органические вещества из неорганических. Миллер использовал колбу, в которой непрерывно циркулировали метан, аммиак, водород и угарный газ (CO) – когда-то составлявшие атмосферу Земли (кислород в ее составе отсутствовал).

По итогам эксперимента в системе появились аминокислоты, сахара, жиры и даже предшественники нуклеиновых кислот.

С точки зрения вероятности возникновение жизни весьма маловероятно, однако учитывая очень долгое время (1 млрд. лет от появления Земли) вероятность такого события значительно возрастает.

Источник: https://studarium.ru/article/111

Теория панспермии – Гипотезы происхождения жизни на Земле

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

Впервые гипотеза, утверждающая космический посев жизни на Земле была высказана греческим философом Анаксагором в V веке до нашей эры (близко 500-428 до нашей эры), который говорил, что возникновение жизни на Земле произошло из семени, существующего “всегда и везде”. Х.

Рихтер «разбудил» эту идею в 1865 году, утверждая, что жизненные зародыши были занесены на Землю либо космической пылью, либо метеоритами.

 Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, ученый допускал, что одновременно с этими частицами, может быть, прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов.

 Таким образом эти зародыши могут переноситься с одного заселенного организмами небесного тела на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты.

Также гипотезу поддерживали такие знаменитые физики, как Герман ван Гельмгольц (1821-1894) и Уильям Томпсон, называвшийся позже лордом Кельвином (1824-1907). Тщательно разработал эту идею в 1884-1908гг. Сванте Аррениус, физик-химик (1859-1927). Его гипотеза гласит: «Жизнь на Земле появилась от спор микроорганизмов или растений, которые были занесены с других планет вследствие светового давления или метеоритами». 

Сторонники теории стремились научно обосновать возможность такого переноса зародышей с одного небесного тела на другое, при котором сохранялась бы жизнеспособность этих зародышей.

Ведь на самом деле главный вопрос заключается именно в том, может ли спора совершить такое длительное и полное опасностей путешествие, как перелет из одного мира в другой, не погибнув, сохранив способность прорасти и развиться в новый организм.

Какие опасности встречаются на пути зародыша

– Холод межпланетного пространства (220° ниже нуля). 

Отделившись от родной планеты, зародыш обречен долгие годы, столетия и даже тысячелетия находиться при такой температуре. Способен ли зародыш выдержать такое испытание.

Эксперименты по исследованию устойчивости к холоду современных спор показали, что холод зародыши микроорганизмов выносят превосходно. Они сохраняют свою жизнеспособность даже после шестимесячного пребывания при 200°С ниже нуля.

Конечно, 6 месяцев не 1000 лет, но все же опыт дает  право предполагать, что, по крайней мере, некоторые из зародышей могут перенести  холод межпланетного пространства.

– Незащищенность от ультрафиолетовых лучей.

Путь зародышей меж планетами пронизан лучами солнц, губительными для большинства микроорганизмов которые погибают от действия прямых солнечных лучей уже в течение нескольких часов, другие более устойчивы, но на всех без исключения сильное солнечное излучение действует неблагоприятно. Однако это неблагоприятное действие в значительной степени ослабляется в отсутствие кислорода воздуха.

– Преодоление атмосферы.

Зародыш, попадая в сферу притяжения какой-либо планеты с благоприятными для развития жизни условиями температуры и влажности, падает на поверхность через слой атмосферы, где на него действует трение и способствует его сгоранию.

Подобного рода гибель не является обязательной. Есть основания предполагать, что, по крайней мере, некоторые из зародышей, попавшие в атмосферу той или иной планеты, добираются до ее поверхности жизнеспособными.

Вместе с тем не нужно забывать о тех колоссальных астрономических промежутках времени, в течение которых Земля могла засеваться зародышами из других миров.

Эти промежутки исчисляются миллионами лет! Если за это время из многих миллиардов зародышей хотя бы один добрался благополучно до поверхности Земли и нашел здесь подходящие для своего развития условия, то этого было бы уже достаточно для образования всего органического мира.

Эта возможность при современном состоянии науки представляется хотя и маловероятной, но допустимой; во всяком случае, у нас нет фактов, которые ей прямо противоречили бы.

В конце 60-х годов XX века возобновилась популярность этой теории. Это было связано с тем, что при изучении метеоритов и комет были обнаружены многие «предшественники живого» – органические соединения, синильная кислота, вода, формальдегид, цианогены. 

В 1975 году в лунном грунте и метеоритах были найдены предшественники аминокислот. Сторонники панспермии считают их «семенами, посеянными на Земле». 

В 1992 году появились работы американских ученых, где они на основании исследования материала, подобранного в Антарктиде, описывают наличие в метеоритах остатков живых существ, напоминающих бактерии. 

Современные приверженцы концепции панспермии (в числе которых – лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик) считают, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими пришельцами с помощью летательных аппаратов. Доказательством этого являются многократные появления НЛО, наскальные изображения людей, одетых в костюмы, похожие на скафандры, а также сообщения о произошедших встречах с инопланетянами.

К гипотезе панспермии примыкает точка зрения астрономов Ч. Викрамасингха (Шри-Ланка) и Ф. Хойла (Великобритания). Они считают, что в космическом пространстве, в основном в газовых и пылевых облаках, в большом количестве присутствуют микроорганизмы. Далее эти микроорганизмы захватываются кометами, которые затем, проходя вблизи планет, «сеют зародыши жизни».

Другие учёные высказывают мысль о перенесении «спор жизни» на Землю светом (под давлением света).

Время от времени теория панспермии видоизменяется и обновляется. Вот один из самых новых вариантов: жизнь на Землю занесли обитатели других планет во время совершения межпланетных и межзвездных перелетов.

В общем, интерес к теории панспермии не угасает до сего времени.

Источник: https://www.sites.google.com/site/teoriigizni/teoria-panspermii

Панспермия что это такое : гипотеза теорий кратко

Панспермия: гипотезы и факты теории происхождения жизни

Одной из теорий создания жизни на земле является панспермия. Базируется данная гипотеза на материальном пути наличия микроорганизмов, из которых в дальнейшем развивались все живые существа на нашей плане.

Если верить теории панспермии, такие микроорганизмы попали к нам из просторов Вселенной, где они переносятся с одного небесного тела на другое и «прорастают», как только найдут для себя благоприятные условия.

Гипотеза панспермии базируется на одном главном принципе – жизнь присутствует в каждом уголке Вселенной, но не везде есть подходящие условия для ее развития.

Основания для появления гипотезы

Теория панспермии впервые была озвучена немецким ученым Германом Эбергардом Рихтером. Произошло это в XIX веке, а именно — в 1867 году. С тех пор противников и сторонников данной теории только прибавилось. Основы концепции неоднократно подтверждались и критиковались, укреплялись и рушились, поскольку неопровержимые доказательства правдивости или ложности теории отсутствовали.

С появлением новых технологий и возможностей освоения космических просторов возникли способы проверить теорию. Для того чтобы обнаружить споры микроорганизмов, дарующих жизнь, решено было провести эксперимент. В 2012 году планировалось запустить в космос спутник, который бы содержал споры грибов и других микроорганизмов, обладающих высокой термоустойчивостью.

После месяца нахождения в открытом пространстве микроорганизмы вернулись бы на землю, сымитировав условия прохождения метеорита (концепция панспермии полагает, что именно эти небесные тела «занесли» жизнь на нашу планету) через атмосферные слои земли. Наличие живых микроорганизмов стало бы серьезным аргументом подтверждения теории, но эксперимент был отложен.

Но в 2014 году панспермия все же получила определенные доказательства своей правоты.

Спутник-исследователь российского производства доставил в открытый космос материалы, схожие по органическим свойствам с метеоритами и астероидами, в которых находились живые микроорганизмы.

После возвращения на Землю и прохождения через все слои атмосферы часть бактерий осталась жива и быстро приспособилась к земным условиям.

В этом же году теория панспермии нашла еще одно подтверждение: группа ученых из Германии и Швейцарии провела эксперимент, доказывающий, что человеческая ДНК устойчива к условиям открытого космоса и выживает при передвижениях в нем.

Не разрушилась ДНК-цепь и при повторном прохождении через атмосферу, т. е. по возвращении в благоприятную для выживания среду. Эти исследования не подтверждают панспермию полностью, но дают веские основания для дальнейших экспериментов.

Одним из базисов, на которых держится панспермия, является тот факт, что зарождение жизни непосредственно на Земле невозможно, а значит, попасть на нашу планету она могла только с просторов Вселенной.

Основные опровержения панспермии

Как и любая теория мироздания, панспермия имеет множество фактов, ставящих под сомнение ее истинность. Множество споров разгорается при исследованиях, подтверждающих сроки зарождения жизни на Земле и возраст тех или иных микроорганизмов. Согласно утверждениям противников теории, эти данные легко можно подделать, а потому считать их неоспоримыми доказательствами нельзя.

Имеет место и утверждение, что микроорганизмы, присутствующие на кометах, метеоритах и астероидах, не являются хирально чистыми, а потому не относятся к биологическим. Поэтому относить их к переносчикам жизни нельзя. Но точного подтверждения этих предположений пока не существует.

Есть еще одна категория противников данной теории создания мироздания. Если гипотеза верна, то на всех космических объектах, запускаемых с Земли, содержатся микроорганизмы нашей планеты.

Если они способны выжить в космических условиях, то при попадании на другие планеты, где есть благоприятные для дальнейшего развития условия, эти бактерии начнут размножаться, вступят в симбиоз с имеющимися микроорганизмами.

Это приведет к изменению биосферы изучаемого небесного тела, что не позволит изучить ее полностью. Такое явление получило название техногенной панспермии и послужило косвенным доказательством ее правдивости.

Возвращение забытых предположений

В начале XX века панспермия стала терять актуальность и сменяться другими версиями происхождения живых организмов.

Это объяснялось тем, что популярность приобрели версии других ученых, отсутствовали возможности подтвердить выдвинутые аргументы. Но в начале 2000-х годов ситуация снова изменилась.

Согласно одной из версий, пыль космических просторов содержит клетки бактерий в замершем состоянии, причем, бактерии эти весьма разнообразны.

Косвенным доказательством такой версии послужил «красный дождь», пролившийся над территорией Индийского полуострова. Перед тем, как появились необычные осадки, в атмосфере взорвался метеорит, частички которого разлетелись и, подвергшись высоким температурам верхних слоев, растаяли.

В результате вместе с каплями дождя на Землю упали споры зеленых водорослей, относящихся к отряду лишайников. Одним из слабых доказательств послужил тот факт, что такие водоросли широко распространены в северной части Индийского океана, а значит, подобный взрыв уже происходил в этих широтах несколько миллионов лет назад.

Точного ответа, откуда появилась жизнь на нашей планете, да еще в таких разнообразных формах, нет

Гипотеза панспермии, как и все теории о появлении жизни на нашей планете, является очень спорной. Ученые и специалисты из разных стран находят множество фактов, опровергающих ее истинность, но вместе с тем, есть ряд фактов, подтверждающих ее.

Как утверждает наука, ее задача – досконально изучить явления, которые имеют свойство повторяться. Если же явление произошло однажды, и точных доказательств его появления нет, его принято относить к плоду фантазии очевидцев, философским рассуждениям или религиозным догмам.

Точного ответа, откуда появилась жизнь на нашей планете, да еще в таких разнообразных формах, нет. Споры между духовной и материальной версиями не прекращаются, находя все новые и новые факты в свою защиту, получая доказательства, опровергающие их. Но ученые ищут истину, и остается надеяться, что однажды загадка мироздания будет раскрыта.

Источник: https://AnnaHelp.ru/stati/panspermiya.html

ОбщийМедик
Добавить комментарий