Biolog Mikhail Nikitin: hvordan bevise at livet på jorden oppsto av seg selv

Svært snart vil Mikhail Nikitin tale på konferansen "Forskere mot myter", som er organisert av"ANTROPOGENESIS.RU». Der vil biologen snakke om "silisiumvesenene" som påvirket dannelsen av planeten vår og utseendet til levende organismer på den.

I denne forbindelse ba vi ham om kort å fortelle leserne våre hvilket syn på livsforskernes opprinnelse og hvorfor andre synspunkter ikke er så konsistente.

Hva mener forskerne om opprinnelsen til livet på jorden?

Først, la oss definere hva livet er. En strengt entydig definisjon, slik som i matematikk, kan selvsagt ikke gis. Men NASA-ekspertkommisjonen, som ledet søket etter liv i universet, fremhevet følgende definisjon:

Livet er et kjemisk system som er i stand til darwinistisk evolusjon.

"Kjemisk" betyr "bestående av atomer og molekyler og bruke reaksjonene mellom dem." Og evnen til darwinistisk evolusjon karakteriserer tilstedeværelsen av fire nødvendige og tilstrekkelige forhold:

1. Reproduksjon.
2. Arvelighet (avkom ligner foreldre).
3. Mutasjoner (avkommet er fortsatt litt annerledes enn foreldrene).
4. Seleksjon (sannsynligheten for videre reproduksjon avhenger av mutasjoner).

Celle

I dag regnes cellen som den minste elementære enheten i livet. Det er selvfølgelig virus som er mye enklere, mindre og også i stand til darwinistisk evolusjon. Men de er alle parasittiske på celler, og i naturen kan de ikke skilles.

I dette tilfellet er det logisk å anta at livet oppsto med cellens fremkomst. Derimot, biologer det er stor tvil om dette.

RNA

Det er nå en utbredt oppfatning at det en gang i tiden var levende organismer enda enklere enn celler.

I følge denne hypotesen brukte de mest primitive livsformene bare en av de eksisterende typene biopolymerer - RNA-molekylet. Til sammenligning: for arbeidet til moderne celler trenger de allerede tre: RNA, DNA og proteiner.

Men i den precellulære epoken måtte alle funksjoner kun utføres av RNA. Hun akselererte kjemiske reaksjoner i stedet for proteiner og fungerte som et oppbevaringssted for arvelig informasjon i stedet for DNA.

Slik var det helt til noen livsformer mestret nye teknologier – syntesen av proteiner og DNA. Etter å ha gjort dette, ble de cellene som nå utgjør alle levende ting (unntatt virus). Og andre former kunne ikke konkurrere med dem og døde ut.

Kjemiske forbindelser

Før RNA-verdenen planeten jorden var ikke moderne. Noen forskere klarte å simulere forholdene som var på det i det øyeblikket og spore den spontane generasjonen av liv.

Et av de første slike eksperimenter var Miller-Urey-eksperimentet, satt opp på 1950-tallet. Forskere tok en blanding av gasser - metan, ammoniakk og hydrogen - og kjørte dem inn i en vanskelig glassinstallasjon. På den ene siden hadde hun en kolbe med oppvarmet vann, på den andre - et hull for damp å unnslippe. Der ble det loddet elektroder, som slapp gjennom utladninger som imiterte lyn. Dampen kom deretter inn i kjøleskapet, hvor den kunne kondensere.

Noen uker etter starten av eksperimentet la forskerne merke til at det dannet seg i vannet under slike forhold aminosyrer - byggesteiner av proteiner - og noen andre molekyler som utgjør levende organismer.

Dette ble en svært viktig observasjon. Men nå har betydningen blitt revurdert. Det antas at forholdene som Miller og Urey reproduserte ikke ligner på jorden, men de som var i den protoplanetariske skyen som solsystemet ble dannet av. Fordi, som vi senere fikk vite, hadde jorden aldri en atmosfære av metan og ammoniakk.

Aminosyrene som ble dannet i Miller-apparatet er forresten veldig like de som faktisk finnes i enkelte meteoritter.

Etter denne erfaringen prøvde andre forskere også å simulere dannelsen av organiske stoffer fra karbondioksid, som dominerte atmosfæren på den gamle jorden og som nå finnes i store mengder i atmosfære Mars og Venus.

De eksperimenterte med krystaller av sinksulfid, som, når de bestråles med sollys i vann, gjenoppretter karbondioksid og omdanner det til maursyre, eddiksyre, eplesyre, og når nitrogen tilsettes til aminosyrer.

I tillegg ble det utført eksperimenter for å få tak i byggesteinene til DNA - nukleotider og nitrogenholdige baser. For eksempel klarte Carl Sagan på 1960-tallet å skaffe sistnevnte fra blåsyre, et stoff som ble dannet i de oksygenfrie atmosfærene på den gamle jorden. Nå er blåsyre også vidt distribuert i verdensrommet - for eksempel i kometer eller på moderne Titan, en satellitt av Saturn.

Kjemiske elementer

De kjemiske elementer, som bruker jordisk liv, er blant de vanligste i universet. Disse er karbon, nitrogen, oksygen, hydrogen, magnesium, svovel, jern.

I tillegg til dem, anses andre tre elementer som ikke deltok i den spontane genereringen av liv på jorden også som vanlige. Disse er helium og neon, som ikke er i stand til kjemiske reaksjoner, samt silisium, som bare blir aktivt ved svært høye temperaturer.

Disse kjemiske elementene eksisterte før jorden og solsystemet dukket opp. Sammensetningen deres ble dannet av den første generasjonen stjerner på grunn av termonukleære reaksjoner. Så rett etter Big Bang besto universet bare av hydrogen, helium og litium, og først da dukket det opp tyngre grunnstoffer.

De interagerte med hverandre i en tilfeldig rekkefølge og førte til dannelsen av kjemiske forbindelser, blant dem var aminosyrer og nitrogenholdige baser, som vi nevnte ovenfor.

Spontan generering av liv

I prosessen med opprinnelsen til de levende fra det livløse, ble tilfeldigheter og regelmessighet absolutt kombinert. Biologisk evolusjon fungerer kun når det er både mutasjoner og naturlig utvalg. Livet oppsto mest sannsynlig også spontant basert på dette prinsippet.

Mest sannsynlig var det en slags naturlig utvalg før reproduksjonen kom. For eksempel skiller nitrogenholdige baser i RNA og DNA, som adenin, cytosin, guanin og uracil, seg ut fra andre relaterte molekyler på grunn av deres høye motstand mot ultrafiolett stråling.

Deretter ble de tilfeldig kombinert til RNA-kjeder. Og den som kunne øke sannsynligheten for deres egen kopiering begynte reproduksjon, naturlig utvalg og darwinistisk evolusjon. Og så begynte den naturlige komplikasjonen mot cellene.

Hvorfor romvesener eller Gud ikke kunne skape liv

Hvis livet ikke oppsto av seg selv, kunne enten sivilisasjonene hjelpe det med dette romvesenersom kom til jorden, eller noen overnaturlige vesener. For eksempel Gud. La oss utforske disse teoriene mer detaljert.

romvesener

Det er bevist at Big Bang skjedde for rundt 13,5 milliarder år siden. Jordlivets alder er ganske solid sammenlignet med universets alder. Evolusjonen fra mikrober til sansende vesener, Homo sapiens, tok omtrent 4 milliarder år.

Det ville trolig tatt romvesenene omtrent like lang tid. Og de kunne knapt komme oss foran. Tross alt, etter Big Bang, skjedde ikke akkumuleringen av elementer tyngre enn helium - karbon, hydrogen, jern - umiddelbart. Stjernene har syntetisert dem i milliarder av år. Det vil si at i galaksen utviklet ikke betingelsene for fremveksten av planetsystemer der liv er mulig seg umiddelbart, og romvesenene ville neppe ha tid til å bli rom sivilisasjonen foran oss.

Men selv om de på en eller annen måte lyktes med dette, så dukker et naturlig spørsmål opp: hvordan oppsto livet deres? Hvis det er seg selv, hvorfor vurderer vi ikke denne muligheten i forhold til livet på jorden?

Gud

Siden vi ikke har noen direkte bevis på hva Gud kan og ikke kan, er det selvsagt mye vanskeligere å finne argumenter her. Kreasjonister vil alltid kunne komme opp med et alternativ som de ikke vil jobbe for, fordi «Herrens veier er uransakelige».

Men personlig er jeg for eksempel overbevist av estetiske hensyn. Gud beskrives som et superintelligent vesen. Men samtidig er det mange detaljer i enheten til levende organismer som ikke kunne lages av noen fornuftig designer.

Bare en dåre ville innrømme for eksempel tilstedeværelsen av en tilbakevendende larynxnerve hos pattedyr.

Den går fra hjernen til musklene i strupehodet og lager samtidig en løkke, som først går ned til hjertet, omgår aortabuen og stiger tilbake. Som et resultat, for normal funksjon av en sjiraff, for eksempel, trenger du 5 ekstra meter nervefiber. Og samtidig vil han også lide av en forsinkelse i signaltransporttiden.

Det er klart at hvis dyr ble skapt av et rasjonelt vesen, ville det ikke ha begått en slik dumhet. En slik struktur er mye mer lik resultatet av utviklingen av pattedyr fra deres fiskelignende forfedre. De hadde ikke nakke, hjertet var plassert nær hodet, og utstrømningen av blod fra hjertet ble utført takket være flere par gjellekar. Derfor virket sporing av nerven rundt dem normalt og utgjorde ikke noe problem. Og så kom fisken til land, mistet gjellene, og noen av deres etterkommere hadde en tynn, lang hals. Jo lenger, jo mer begynte denne designen å forstyrre, men de kunne ikke lenger nekte det.

Noen kreasjonister fremmer en annen idé: Gud satte bare i gang Big Bang, og rørte deretter ikke univers. På 1600- og 1800-tallet trodde mange forskere det også. For eksempel, da Napoleon spurte Laplace: "Hvor er Gud i dine teorier?" - astronomen svarte: "Jeg trenger ikke denne hypotesen."

Men selv om Herren virkelig ikke blandet seg inn i noe etter Big Bang, hvorfor motsier dette ideen om evolusjon? Hvordan er denne versjonen av kreasjonisme fundamentalt forskjellig fra vitenskapelig bilder av verden?

Hvorfor dannes det ikke liv på andre planeter nå?

Jordlignende planeter med en solid steinoverflate, som ikke finnes på gassgigantene Jupiter og Saturn, i solsystemet fire: Jorden, Venus, Merkur og Mars.

Både nå og før var det for varmt på Venus: det er 450 ° C der, og under slike forhold smelter bly lett. Ved så høye temperaturer overlever ikke selv de mest ekstremofile mikrober, og proteiner, RNA og DNA blir ødelagt veldig raskt.

Kvikksølv er veldig varmt om dagen - opptil 400 ° C, og kaldt om natten - opptil -170 ° C. Det er ingen atmosfære og ikke noe vann.

Moderne Mars er heller ikke særlig gjestfri: det er kaldt der, som i Norilsk, og tørt, som i Namibørkenen, pluss stråling. Imidlertid er det nok spor på denne planeten til at det i gamle tider var flytende vann, en tettere atmosfære og høyere temperaturer, ganske levelig.

Faktum er at alle jordiske planeter ble dannet ved kollisjon av mindre objekter - planetariske embryoer. I disse øyeblikkene ble det frigjort mye varme, noe som gjorde at overflatene deres var veldig varme. Jorden gikk også gjennom et stadium av et hav av magma, hvoretter den deretter avkjølte i lang tid - kanskje opptil 300 millioner år.

Siden Mars er mindre, var kollisjonene med planetariske bakterier ikke like energiske, og den avkjølte seg raskere.

Poenget er at den kunne ha hatt beboelige forhold 100-200 millioner år tidligere enn planeten vår. Men det er ingen direkte bevis for dette.

Det er mulig at vi er marsboere. Tross alt, første levende former kan dukke opp der, og deretter fly til jorden med meteoritter.

Nå, når Mars er tørr og kald, er det enten ikke noe liv igjen der i det hele tatt, eller så gjemmer den seg veldig godt et sted i dypet, under overflaten. Et av bevisene på dette kan være metanurenheter som med jevne mellomrom dukker opp i atmosfæren – dette er en gass som raskt brytes ned i atmosfæren. Hvis det ble funnet, må det være en slags aktiv kilde på planeten - for eksempel metanogene mikrober.

Hvordan kan du øke hastigheten på dem? utvikling? For å gjøre dette må du slippe en form for isete kropp med en diameter på omtrent 500 km fra Mars til Mars. Kuiper belter. Nok vann ville komme dit til å danne et hav, og energien fra en slik påvirkning ville muligens varme opp planeten og stimulere den allerede frosne geologiske aktiviteten. Men det er klart at sannsynligheten for dette er ubetydelig.

Hvis vi ønsker å gjøre Mars beboelig, må vi ta saken i egne hender og levere vann dit i form av mindre isbiter, og deretter kunstig gjenopprette et magnetfelt på planeten - uten det vil det være dårlig beskyttet mot kosmiske stråler og vil beholde et høyt strålingsnivå for overflater.

Dette er akkurat hva det høres ut som for fantastisk.