Группа исследователей под руководством профессора Сандры Пиццарелло из Университета штата Аризона предположила, что в далеком прошлом именно метеориты стали основным источником доставки на Землю необходимых для зарождения жизни веществ. Неужели действительно найдены доказательства того, что жизнь была занесена из Космоса? Увы, это не так…
Недавно американские ученые заявили, что они располагают новой информацией о том, что первопричиной появления земной жизни были метеориты, которые несли внутри себя все необходимые для этого вещества. По их мнению, в самом начале начал на Земле не было множества соединений, являющихся в буквальном смысле жизненно важными. Прежде всего, речь идет об азоте, на основе которого формировались первые самовоспроизводящиеся молекулы, предшественники ДНК.
Группа исследователей под руководством профессора Сандры Пиццарелло из Университета штата Аризона (США) предположила, что источником содержащего азот аммиака стали метеориты, многие из которых происходят из Пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Перед этим они изучили метеорит Grave Nunataks 95229, обнаруженный в Антарктиде в 1995 году. Это космическое тело, относящееся к классу углистых хондритов CR-группы, богато органическими веществами — в частности, аминокислотами глицином и аланином, которые играют важную роль в биологических процессах. К счастью для науки, небесный гость, "прятавшийся" в антарктических льдах, остался нетронутым и практически не подверженным земному влиянию.
В ходе экспериментов удалось установить, что под воздействием воды, нагретой до высокой температуры и находящейся под давлением (то есть в условиях "ранней Земли"), метеорит выделяет аммиак. Г-жа Пиццарелло говорит, что падавшие на нашу планету космические тела осуществляли бесперебойную поставку аммиака — а значит, и азота. Последний становился основой для биополимеров — ДНК, РНК и белков.
Следует заметить, что теория, согласно которой жизнь на Земле зародилась в результате визитов космических гостей, честно говоря, стара как этот мир. Она связана с именами таких выдающихся ученых, как Г. Гельмгольц, У. Томпсон (лорд Кельвин), С. Аррениус, В.И. Вернадский. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу. Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света. Предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газопылевого облака уже было "инфицировано" входившими в состав последнего "зародышами жизни".
Итак, неужели действительно найдены доказательства данной "космической" гипотезы? К сожалению для сторонников подобных взглядов, нет. Тем не менее, исследования группы г-жи Пицарелло являются весьма интересными в том плане, что очень хорошо иллюстрируют одну из аксиом Бертрана Рассела, которая гласит о том, что, "допустив ошибку в логических построениях, можно доказать все что угодно".
В чем же здесь была допущена ошибка? В первую очередь, в том, что исследователи предположили, будто бы в самом начале существования нашей планеты на ней наблюдался дефицит азотистых соединений. На самом деле это не так. Согласно результатам исследований конца XIX — первой половины XX веков, с момента своего образования Земля обладала атмосферой, которая появилась в результате потери выходящей магмой части входящих в ее состав газов (проще говоря, она возникла из вулканических дымов).
Поскольку современные вулканические газы примерно на 75 процентов состоят из воды и на 15 процентов — из углекислоты, а остаток приходится на метан, аммиак, соединения серы (H2S и SO2) и "кислые дымы" (HCl, HF, HBr, HJ), а также инертные газы (а вот свободный кислород полностью отсутствует), то логично предположить, что состав первой атмосферы был именно таким. Изучение содержимого газовых пузырьков в древнейших (катархейских) кварцитах Алданского щита подтвердило эту гипотезу. Причем на аммиак приходилось больше половины этого самого остатка. То есть, на планете тогда его было больше, чем сейчас CO2! Кроме того, постоянно извергающиеся вулканы добавляли в атмосферу все новые и новые порции этого весьма вонючего, но тем не менее необходимого для жизни газа.
Интересно, что американские исследователи даже не задумались о том, что при предполагаемом дефиците азота древнейшим микроорганизмам было бы просто нечем питаться. Известно, что живые организмы это вещество производить не могут. Между тем, одни из самых древнейших бактерий являлись аммиачными редукторами, то есть черпали энергию для синтеза органики, разлагая данный газ. Откуда же они его брали-то при дефиците? Или они проводили большую часть жизни в анабиозе, просыпаясь лишь с прилетом очередного метеорита (и то ненадолго)?
Кроме того, г-жа Пиццарелло явно путает два разных понятия: органические молекулы и жизнь. С ее точки зрения, наличие первых уже означает существование последней. Однако это не так. Ведь жизнь, по сути, является не застывшей структурой, а процессом. Для того чтобы началась жизнь, недостаточно всего лишь присутствия одних биомолекул. Необходимо, чтобы они начали вступать в специфические для живых организмов реакции.
Именно тогда и возникает та самая система, которая, по словам академика В.И. Вернадского, "пропуская через себя потоки вещества и энергии, не повышает свою энтропию (то есть степень неупорядочности), но повышает ее". Именно это свойство, как мы знаем, и является одним из главных отличий живого от неживого (хотя некоторые неживые системы, например, кристаллы кремния, тоже могут так поступать, но все-таки подобное является для неживого скорее исключением, чем правилом).
Но в эти самые реакции, предшествующие появлению живых систем, как показывают эксперименты, могут вступать лишь те органические вещества, которые собраны из "правильных" элементов. Из школьного курса органической химии мы помним, что многие органические соединения представляют собой смесь двух так называемых оптических изомеров — веществ, имеющих совершенно одинаковые химические свойства, но различающихся так называемой оптической активностью. Они по-разному отклоняют луч поляризованного света, проходящий через их кристаллы или растворы, и в соответствии с направлением этого отклонения называются право- или левовращающими. Следует также заметить, что свойством этим обладают лишь чистые изомеры, смеси же их оптически неактивны.
Как выяснил еще в 1848 году Л. Пастер, живым организмам вовсе не все равно, какие из изомеров поглощать — плесневый гриб пенициллиум, развиваясь в среде из виноградной кислоты, "поедает" лишь ее правовращающий изомер, а в среде из молочной кислоты — левовращающий. Сейчас же известно, что все белки на нашей планете построены только из левовращающих аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из правовращающих сахаров. Это свойство, называемое хиральной чистотой, считается одной из фундаментальных характеристик живых систем.
Все же органические молекулы, которые находят на метеоритах, не являются хирально чистыми — они состоят из равных порций, как левых, так и правых изомеров. И смесь аминокислот, обнаруженных группой Пиццарелло на метеорите Grave Nunataks 95229, тоже содержала смеси этих изомеров, причем правовращающихся, то есть "неправильных", аминокислот было больше, чем левовращающихся. Соответственно, они вряд ли могли быть теми кирпичиками, из которых в дальнейшем было построено такое сложное здание, как живая клетка.
Впрочем, даже если метеориты и принесли какое-то незначительное количество нужных аминокислот и сахаров на Землю, сложные органические молекулы собирались из них уже на самой планете. Поэтому говорить о "доставке" жизни из космоса в этом случае вряд ли корректно. В конце концов, сама Земля тоже произошла от газопылевого протопланетного облака! Так что все имеющиеся на ней вещества (в том числе, и органические), по большому счету, имеют космическое происхождение.
Источник: Pravda.ru
20-01-2011 Просмотров:11018 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
В экспериментах биологов из Университета Райса (США) слизевики Dictyostelium discoideum продемонстрировали фермерские способности. Плодовые тела Dictyostelium discoideum (фото Scott Solomon) Основную часть времени амёба Dictyostelium discoideum, хорошо изученный модельный организм, проводит в...
25-02-2014 Просмотров:8669 Новости Геологии Антоненко Андрей
Геологи выяснили, что наша планета обзавелась твердой корой почти сразу после своего возникновения. Это значит, что Земля была пригодной для жизни уже практически изначально. Земля 4,3 млрд лет назадРезультаты исследования, проведенного...
28-01-2011 Просмотров:10851 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Повышение температуры северной части Атлантического океана до самых высоких показателей за две тысячи лет, вероятно, усилило потепление в Арктике. Шпицберген (фото tensaibuta) Международная группа учёных под руководством Роберта Шпильгагена из Академии...
22-09-2013 Просмотров:8369 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Солнце и его планеты раз в 200 млн лет совершают полный оборот вокруг центра Галактики. В течение галактического года система проходит через спиральные рукава Млечного Пути. В них гораздо выше...
20-02-2016 Просмотров:7461 Новости Генетики Антоненко Андрей
Биологи Иэн Джонстон (Iain Johnston) из университета Бирмингема и Бен Уильямс (Ben Williams) из Кембриджского университета выяснили, как митохондриям — органеллам и «энергетическим станциям» живых клеток — удалось на протяжении...
Сила гравитации действует не только на людей, самолёты и космические корабли, но и на мельчайшие структуры вроде живых клеток. Более того, как полагают исследователи из Принстонского университета (США), именно сила гравитации заставила…
Не взрыв гигантского астероида, а облако мельчайшей силикатной пыли, окутавшее Землю после его удара, — вот отчего погибли динозавры и другие животные мелового периода. К такому выводу пришли ученые по…
Ученые выяснили, что массовое вымирание в конце мелового периода (около 66 млн лет назад), положившее конец эре динозавров, пагубно отразилось также на сумчатых млекопитающих и их родичах. В результате они…
Остатки удивительного морского ящера-мозазавра раскопали палеонтологи на севере Японии. Древний морской хищник обладал бинокулярным зрением и вел ночной образ жизни, уверены ученые. Phosphorosaurus ponpetelegans. Реконструкция: Tatsuya Shinmura Хорошо сохранившийся скелет мозазавра, получившего…
Сенсационная статья о бактерии, способной использовать мышьяк вместо фосфора для строительства своей ДНК, вызвала волну критики в мировом научном сообществе. Российские биологи также высказали Infox.ru мнение о работе коллег из…
Ученые получили доказательства, что неандертальцы питались не менее разнообразно, чем современные люди. А главное — умели готовить пищу на огне. НеандертальцыУ специалистов до сих пор нет единого мнения о причинах вымирания…
Города Вангаратта на северо-востоке штата Виктория в Австралии постигло необычное бедствие. Всю округу заполонил высушенный сорняк, перекати-поле, Panicum Effusum, эту траву местные жители называют «волосатой паникой» (hairy panic). Сухую траву в…
Учёных из Технологического института Джорджии (США) не упрекнёшь в том, что они занимаются скучными вещами! Три года назад они выступили с фундаментальным исследованием того, как животные отряхиваются от воды, а сейчас Патрисия Янг…
Ученые впервые описали механизм защитной гормональной перестройки организма животных на примере головастиков древесной лягушки; высокий уровень гормона стресса вызывает усиленный рост хвоста, чтобы повысить шансы особи спастись от хищников, говорится…