Biolog Mihail Nikitin: kako dokazati da je život na Zemlji nastao sam od sebe

Vrlo brzo će Mihail Nikitin govoriti na konferenciji "Znanstvenici protiv mitova", koji organizira"ANTROPOGENEZA.RU». Tamo će biolog govoriti o "silicijevim vanzemaljcima" koji su utjecali na formiranje našeg planeta i pojavu živih organizama na njemu.

S tim u vezi, zamolili smo ga da našim čitateljima ukratko ispriča kakvo stajalište o nastanku života imaju znanstvenici i zašto druga stajališta nisu tako dosljedna.

Što znanstvenici misle o nastanku života na Zemlji?

Prvo, definirajmo što je život. Strogo nedvosmislena definicija, kao u matematici, naravno, ne može se dati. Ali NASA-ina stručna komisija, koja vodi potragu za životom u svemiru, istaknula je sljedeću definiciju:

Život je kemijski sustav sposoban za Darwinovu evoluciju.

"Kemijski" znači "koji se sastoji od atoma i molekula i koristi reakcije između njih." A sposobnost darvinističke evolucije karakterizira prisutnost četiri nužna i dovoljna uvjeta:

1. Reprodukcija.
2. Nasljedstvo (potomci su slični roditeljima).
3. Mutacije (potomci se još malo razlikuju od roditelja).
4. Selekcija (vjerojatnost daljnje reprodukcije ovisi o mutacijama).

Ćelija

Danas se stanica smatra najmanjom elementarnom jedinicom života. Postoje, naravno, virusi koji su puno jednostavniji, manji i također sposobni za Darwinovu evoluciju. Ali svi oni parazitiraju na stanicama i u divljini se ne mogu razdvojiti.

U ovom slučaju logično je pretpostaviti da je život nastao pojavom stanice. Međutim, biolozi postoje velike sumnje u vezi s tim.

RNA

Danas je rašireno mišljenje da su nekada davno postojali živi organizmi čak i jednostavniji od stanica.

Prema ovoj hipotezi, najprimitivniji oblici života koristili su samo jednu od postojećih vrsta biopolimera - molekulu RNA. Za usporedbu: za rad suvremenih stanica već trebaju tri: RNA, DNA i proteini.

Ali u pretstaničnoj eri sve je funkcije morala obavljati samo RNA. Ubrzala je kemijske reakcije umjesto proteina i djelovala kao spremište nasljednih informacija umjesto DNK.

Tako je bilo sve dok neki oblici života nisu ovladali novim tehnologijama – sintezom proteina i DNK. Učinivši to, postale su stanice koje sada čine sva živa bića (osim virusa). A drugi oblici nisu im se mogli natjecati i izumrli su.

Kemijski spojevi

Prije svijeta RNA planet Zemlja nije bila moderna. Neki su znanstvenici uspjeli simulirati uvjete koji su na njemu u tom trenutku bili i pratiti spontani nastanak života.

Jedan od prvih takvih eksperimenata bio je Miller-Ureyjev eksperiment, postavljen 1950-ih. Znanstvenici su uzeli mješavinu plinova - metana, amonijaka i vodika - i stavili ih u lukavu staklenu instalaciju. S jedne strane imala je tikvicu sa zagrijanom vodom, s druge - rupu za izlazak pare. Tamo su bile zalemljene elektrode koje su propuštale pražnjenja koja oponašaju munju. Para je zatim ušla u hladnjak, gdje se mogla kondenzirati.

Nekoliko tjedana nakon početka eksperimenta, znanstvenici su primijetili da se u vodi pod takvim uvjetima formira aminokiseline - građevni blokovi proteina - i neke druge molekule koje čine žive organizme.

Ovo je postalo vrlo važno opažanje. Međutim, sada je njegovo značenje ponovno promišljeno. Vjeruje se da uvjeti koje su Miller i Urey reproducirali nisu slični zemaljskim, već onima koji su bili u protoplanetarnom oblaku iz kojeg je nastao Sunčev sustav. Jer, kako smo kasnije saznali, Zemlja nikada nije imala atmosferu od metana i amonijaka.

Usput, aminokiseline koje su nastale u Millerovom aparatu vrlo su slične onima koje se zapravo nalaze u nekim meteoritima.

Nakon ovog iskustva, drugi su znanstvenici također pokušali simulirati stvaranje organskih tvari iz ugljični dioksid, koji je dominirao atmosferom drevne Zemlje i koji se sada nalazi u velikim količinama atmosfera Mars i Venere.

Eksperimentirali su s kristalima cinkovog sulfida, koji, kada se obasja sunčevom svjetlošću u vodi, obnavlja ugljikov dioksid i pretvara ga u mravlju, octenu, jabučnu kiselinu, a dodatkom dušika u aminokiseline.

Osim toga, provedeni su pokusi za dobivanje građevnih blokova DNK – nukleotida i dušičnih baza. Na primjer, Carl Sagan 1960-ih uspio je dobiti potonje iz cijanovodične kiseline, tvari koja je nastala u atmosferama bez kisika drevne Zemlje. Sada je cijanovodična kiselina također široko rasprostranjena u svemiru - na primjer, u kometima ili na modernom Titanu, satelitu Saturna.

Kemijski elementi

Oni kemijski elementi, koji koristi zemaljski život, među najčešćima su u svemiru. To su ugljik, dušik, kisik, vodik, magnezij, sumpor, željezo.

Osim njih, još tri elementa koja nisu sudjelovala u spontanom nastanku života na Zemlji također se smatraju zajedničkim. To su helij i neon, koji nisu sposobni za kemijske reakcije, kao i silicij, koji postaje aktivan tek pri vrlo visokim temperaturama.

Ovi kemijski elementi postojali su prije pojave Zemlje i Sunčevog sustava. Njihov sastav formirala je prva generacija zvijezda uslijed termonuklearnih reakcija. Dakle, neposredno nakon Velikog praska, Svemir se sastojao samo od vodika, helija i litija, a tek tada su se pojavili teži elementi.

Međusobno su djelovali nasumičnim redoslijedom i doveli do stvaranja kemijskih spojeva, među kojima su aminokiseline i dušične baze, koje smo gore spomenuli.

Spontano nastajanje života

U procesu nastanka živog iz neživog zasigurno su se spojile slučajnost i pravilnost. Biološka evolucija funkcionira samo kada postoje i mutacije i prirodni odabir. Život je, najvjerojatnije, također spontano nastao na tom principu.

Najvjerojatnije je postojala neka vrsta prirodne selekcije prije pojave reprodukcije. Na primjer, dušične baze u RNK i DNK, kao što su adenin, citozin, gvanin i uracil, ističu se od drugih srodnih molekula zbog svoje visoke otpornosti na ultraljubičasto zračenje.

Zatim su nasumično kombinirani u lance RNA. A onaj koji bi mogao povećati vjerojatnost vlastitog kopiranja započeo je reprodukciju, prirodnu selekciju i Darwinovu evoluciju. A onda je krenulo prirodno kompliciranje prema stanicama.

Zašto vanzemaljci ili Bog nisu mogli stvoriti život

Ako život nije nastao sam od sebe, onda bi mu u tome mogla pomoći bilo koja civilizacija vanzemaljcikoji su stigli na Zemlju, ili neka nadnaravna bića. Na primjer, Bog. Istražimo ove teorije detaljnije.

vanzemaljci

Dokazano je da se Veliki prasak dogodio prije otprilike 13,5 milijardi godina. Starost zemaljskog života sasvim je solidna u usporedbi sa starošću svemira. Evolucija od mikroba do živih bića, Homo sapiensa, trajala je otprilike 4 milijarde godina.

Vanzemaljcima bi vjerojatno trebalo otprilike isto toliko vremena. I jedva da su nas mogli prestići. Uostalom, nakon Velikog praska, nakupljanje elemenata težih od helija - ugljika, vodika, željeza - nije se dogodilo trenutno. Zvijezde su ih sintetizirale milijardama godina. Odnosno, unutar Galaksije, uvjeti za nastanak planetarnih sustava na kojima je život moguć nisu se odmah razvili, a vanzemaljci teško da bi imali vremena postati prostor civilizacija prije nas.

Ali čak i ako su nekako uspjeli u tome, onda se postavlja prirodno pitanje: kako je nastao njihov život? Ako je sama, zašto onda ne razmotrimo tu mogućnost u odnosu na život na Zemlji?

Bog

Budući da nemamo izravnih dokaza o tome što Bog može, a što ne može, ovdje je, naravno, mnogo teže pronaći argumente. Kreacionisti će uvijek moći smisliti opciju za koju neće raditi, jer su "putevi Gospodnji nedokučivi".

Ali mene osobno, na primjer, uvjeravaju estetski razlozi. Bog je opisan kao superinteligentno biće. Međutim, u isto vrijeme postoje mnogi detalji u uređaju živih organizama koje nije mogao napraviti niti jedan razuman dizajner.

Samo bi budala priznala, na primjer, prisutnost rekurentnog laringealnog živca kod sisavaca.

Ide od mozga do mišića grkljana i istodobno čini petlju, spuštajući se najprije do srca, zaobilazeći luk aorte i dižući se natrag. Kao rezultat toga, za normalno funkcioniranje žirafe, na primjer, trebate 5 dodatnih metara živčanih vlakana. A u isto vrijeme, on će također patiti od kašnjenja u vremenu tranzita signala.

Jasno je da ako je životinje stvorilo razumno biće, ono ne bi počinilo takvu glupost. Takva je struktura puno više nalik rezultatu evolucije sisavaca od njihovih ribolikih predaka. One nisu imale vrat, srce se nalazilo blizu glave, a odljev krvi iz srca obavljao se zahvaljujući nekoliko pari škržnih žila. Stoga se praćenje živaca oko njih činilo normalnim i nije predstavljalo problem. A onda su ribe došle na kopno, izgubile su škrge, a neki od njihovih potomaka imali su tanak, dugačak vrat. Što dalje, to je ovaj dizajn počeo smetati, ali više ga nisu mogli odbiti.

Neki kreacionisti promiču drugu ideju: Bog je samo pokrenuo Veliki prasak, a zatim ga nije dotaknuo svemir. U 17.-19. stoljeću tako su mislili i mnogi znanstvenici. Na primjer, kada je Napoleon upitao Laplacea: "Gdje je Bog u vašim teorijama?" - astronom je odgovorio: "Ne treba mi ova hipoteza."

Ali čak i ako se Gospodin doista nije miješao ni u što nakon Velikog praska, zašto je to onda u suprotnosti s idejom evolucije? Po čemu se ova verzija kreacionizma bitno razlikuje od znanstveni slike svijeta?

Zašto se sada život ne formira na drugim planetima?

Zemlji slični planeti s čvrstom kamenom površinom, kojih nema na plinovitim divovima Jupiteru i Saturnu, u Sunčev sustav četiri: Zemlja, Venera, Merkur i Mars.

I sada i prije, na Veneri je bilo prevruće: tamo je 450 °C, au takvim uvjetima olovo se lako topi. Na tako visokim temperaturama ni najekstremofilniji mikrobi ne prežive, a proteini, RNA i DNA se vrlo brzo uništavaju.

Živa je danju vrlo vruća - do 400 °C, a noću hladna - do -170 °C. Nema atmosfere i vode.

Moderni Mars također nije baš gostoljubiv: tamo je hladno, kao u Norilsku, i suho, kao u pustinji Namib, plus radijacija. Međutim, na ovom planetu ima dovoljno tragova da je u davna vremena postojala tekuća voda, gušća atmosfera i više temperature, prilično podnošljiv.

Činjenica je da su svi planeti zemaljskog tipa nastali sudarom manjih objekata – embrija planeta. U tim se trenucima oslobađala velika toplina, zbog čega su im površine bile jako vruće. Zemlja je također prošla kroz fazu oceana magme, nakon čega se dugo hladila - možda do 300 milijuna godina.

Budući da je Mars manji, njegovi sudari s planetarnim klicama nisu bili tako energični i brže se hladio.

Zaključak je da je mogao imati nastanjive uvjete 100-200 milijuna godina ranije od našeg planeta. Ali za to nema izravnih dokaza.

Moguće je da smo Marsovci. Uostalom, prvi živi oblici mogao pojaviti tamo, a potom s meteoritima odletjeti na Zemlju.

Sada, kada je Mars suh i hladan, života na njemu ili više nema ili se jako dobro skriva negdje u svojim dubinama, ispod površine. Jedan od dokaza za to mogu biti nečistoće metana koje se povremeno pojavljuju u atmosferi - to je plin koji se brzo raspada u atmosferi. Ako je pronađen, onda mora postojati neka vrsta aktivnog izvora na planetu - na primjer, metanogeni mikrobi.

Kako ih možete ubrzati? evolucija? Da biste to učinili, morate s Marsa na Mars ispustiti nekakvo ledeno tijelo promjera oko 500 km. Kuiperovi pojasevi. Tamo bi dospjelo dovoljno vode da se formira ocean, a energija od takvog udara vjerojatno bi zagrijala planet i potaknula njegovu već zamrznutu geološku aktivnost. No, jasno je da je vjerojatnost za to zanemariva.

Ako želimo Mars učiniti nastanjivim, onda trebamo uzeti stvar u svoje ruke i tamo dopremati vodu u obliku manjih kockica leda, a potom i umjetno obnoviti magnetsko polje na planetu - bez njega će biti slabo zaštićen od kozmičkih zraka i zadržat će visoku razinu zračenja površine.

To je upravo ono što zvuči previše fantastično.