Вести Науки: последние открытия, тенденции и мифы в области науки и техники.

7 научных теорий о происхождении жизни на Земле

  • Автор  Татьяна Тиора
  • 01.04.2013 23:28
7 научных теорий о происхождении жизни на Земле


Гипотеза «первичного бульона»

Многие ученые предполагают, что жизнь на Земле зародилась более 3 миллиардов лет назад, развиваясь с течением времени от простейших микроорганизмов в сложные биологические единицы. Но как же из первичного хаоса во Вселенной возникли эти первые организмы?

Ниже перечислены любопытные научные теории о происхождении жизни на Земле.

Панспермия

dreamstime 3990964

Возможно, жизнь вовсе и не зародилась на Земле. Она была перенесена сюда из других мест в пространстве. Эта гипотеза известна как панспермия. Например, под космическим воздействием горные породы регулярно срываются с Марса, поэтому немало метеоритов с этой планеты были обнаружены на Земле. А они в свою очередь могут выступать «переносчиками» микроорганизмов. То есть потенциально, исходя из этой теории, мы можем считать себя марсианами.

Некоторые ученые даже предполагают, что жизнь могла быть доставлена на Землю на кометах из других звездных систем. Если верить в эту концепцию, то вопрос о том, как зародилась жизнь на Земле можно перефразировать. Теперь он звучит так: «Как зародилась жизнь в пространстве? И где именно?»

 

Простое начало

070725 ria dna ff

Вместо того, чтобы развиться из сложных молекул, таких как РНК, жизнь могла начаться с меньших организмов, взаимодействующих друг с другом в циклах биохимических реакций. Возможно, это были содержащиеся в простой капсуле простейшие, похожие на клеточные мембраны, которые с течением времени могли эволюционировать в более сложные молекулы, которые выполняют эти реакции лучше, чем мелкие. Такой сценарий назвали «первичный метаболизм» в отличие от гипотезы «первичные гены» с теорией «мир РНК».

 

Гипотеза "мир РНК"

dreamstime 6707871

Уже доказано, что для формирования ДНК необходимы белки, а белки в свою очередь требуют наличия ДНК, отсюда вопрос: как они могли образоваться друг без друга? Может быть, ответ кроется в РНК, которая может хранить информацию, как ДНК и подобно белкам служит ферментом. Она могла бы поспособствовать созданию, как белков, так и ДНК.

ДНК и белки, вследствие своей большей эффективности, заменили собой «мир РНК». Но эта кислота по-прежнему существует и выполняет несколько функций в организме, в том числе, выступает в качестве включателя-выключателя для некоторых генов. Но вопрос о возникновении РНК остается открытым. И, несмотря на то, что некоторые ученые считают, что молекулы могли возникнуть на Земле спонтанно, другие очень скептично высказываются в адрес этой теории.

Кроме РНК (рибонуклеиновой кислоты) рассмотрены и другие нуклеиновые кислоты, например, такие, как ПНК (пептидная нуклеиновая кислота) и ТНК (тимонуклеиновая кислота).

 

Холодное начало

greenland-glacier

Существует вероятность того, что 3 миллиарда лет назад, когда солнце излучало примерно на треть меньше тепла, океаны были покрыты слоем льда толщиной в сотни метров. Этот слой мог защищать хрупкие органические соединения, которые находились в воде, от ультрафиолетового излучения и разрушений, вызванных космическими воздействиями. Также, возможно, холод помог этим молекулам дольше выжить, катализируя основные реакции.

 

Глубоководные гидротермальные источники

hydrothermal-vents

Согласно глубоководной теории жизнь могла возникнуть в подводных гидротермальных жерлах, извергающих молекулы богатые водородом. Скалистые тайники могли объединять эти молекулы вместе и снабжать их минеральными катализаторами для критической реакции. Эти источники даже сейчас богаты химической и тепловой энергией, поэтому способны поддерживать жизнедеятельность экосистемы.

 

Сообщества на глине

090319-crystal-mineral-02 

Возможно, первые молекулы жизни встретились на глине. Такое предположение выдвинул химик-органик Александр Грэм Кэрнс-Смит (Alexander Graham Cairns-Smith) из Университета Глазго в Шотландии. Такая поверхность могла не только объединить подобные органические соединения вместе, но и организовать их в модели так же, как это делают сейчас наши гены.

Основная роль ДНК состоит в хранении информации о том, как должны быть организованы другие молекулы. Генетическая последовательность в ДНК это, по сути, инструкция о том, как должны быть расположены аминокислоты в белках. Кэрнс-Смит предположил, что минеральные кристаллы глины могли объединить органические молекулы в организованные структуры. А через какое-то время органические молекулы взяли на себя эту роль, и пришли к самоорганизации.

 

Электрический разряд

070612 lightning 02

В результате проведения в 1953 году знаменитого эксперимента Миллера-Юри было доказано, что электрические искры могут генерировать аминокислоты и сахаразу из атмосферы, которая заполнена водой, метаном, аммиаком и водородом. Предположительно молния могла бы способствовать созданию ключевых строительных блоков жизни на Земле. А за миллионы лет могли бы образовываться более крупные и сложные молекулы. Хотя исследования показали, что ранняя атмосфера Земли была очень бедна водородом, ученые все же предполагают, что облака вулканического происхождения, возможно, состояли метана, аммиака и водорода, а в атмосфере при этом в большом количестве сверкали молнии.

 

Статья подготовлена по материалам www.livescience.com




Главной целью проекта является распространение научных знаний в современной и доступной форме. Наша команда опытных журналистов стремится к популяризации научного подхода к окружающей действительности и предлагает Вам ознакомиться с последними открытиями, тенденциями и мифами в области астрономии, биологии, медицины, физики, психологии и прикладных наук. Все права на материалы, находящиеся на сайте "Вести Науки", охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта, гиперссылка (hyperlink) на VestiNauki.ru обязательна. ©VestiNauki.ru 2011-13

Top Desktop version