Как возникла жизнь на Земле: Главные гипотезы

LIFE разбирался, когда именно она возникла, и собрал все основные мнения о том, при каких обстоятельствах произошло это чудо.

6 декабря 2023, 01:40

Когда именно возникла жизнь на Земле. Обложка © Shutterstock

Что такое жизнь?

Поскольку достоверно известных, то есть общепризнанных наукой, образцов внеземной жизни у нас нет, мы можем опираться только на то, что имеем на Земле, а на Земле абсолютно любой живой организм имеет в себе ДНК либо РНК. Значит, это и есть ключ. Эволюция жизни на Земле началась в тот момент, когда на планете каким-то образом появилась одна из этих молекул. Обе они состоят из миллиардов атомов. Если сравнивать сложность молекул с постройками, то молекула воды — это трёхэтажный дом, а ДНК — это просто-таки космический лифт, на котором можно подняться если не до Луны, то уж во всяком случае до Международной космической станции. И вопрос заключается в том, как эта конструкция на нашей планете должна была быть построена.

Когда возникла жизнь на Земле?

В последние годы открытия палеонтологов заставляют сдвигать эту "исходную точку" на всё более и более ранний срок. Во всяком случае, неофициально. До недавних пор возраст самых древних следов жизни на Земле оценивался в 3,5–3,7 миллиарда лет. Самой планете и всей Солнечной системе — 4,6 миллиарда лет. Но, к примеру, в Канаде нашли окаменелость, которой, как показало исследование, может быть и 4,3 миллиарда лет и в ней прослеживается то, что учёные считают останками живых организмов. Вкупе со многими другими похожими находками это создаёт ощущение, что планета стала обитаемой поразительно быстро.

Теория самозарождения жизни

В настоящее время это господствующая, общепринятая версия. Она гласит, что в ходе химических взаимодействий появлялись всё более и более сложные молекулы и в итоге был воздвигнут тот самый "космический лифт" — молекула, способная к воспроизведению себе подобных. В любом случае учёные сходятся на том, что для этого процесса усложнения молекул требовалось какое-то внешнее воздействие.

Один из вариантов такого воздействия — удары молний. Отсюда — знаменитый эксперимент Миллера – Юри: американские учёные Стэнли Миллер и Гарольд Юри в 1953 году воссоздали в специальной камере "первородную" земную атмосферу и атаковали её электрическими разрядами, отчего в камере стали образовываться аминокислоты — весьма сложные молекулы, которые входят в состав генома. Но позже выяснилось, что та самая "первородная" атмосфера несколько отличалась от воздуха в камере и к тому же на планете было гораздо холоднее, а значит, грозы должны были происходить нечасто.

Есть и альтернативный вариант — солнечные вспышки. Гелиофизики недавно пришли к выводу, что Солнце на заре своей эволюции было значительно более тусклым, но при этом гораздо более активным: на нём практически еженедельно происходили вспышки такой мощности, какие сейчас бывают раз в сотню лет. В момент таких мощных событий светило извергает потоки протонов, которые обрушиваются на атмосферу Земли, провоцируя всяческие химические реакции. Поэтому появились предположения, что, может быть, такие вспышки и устроили на нашей планете этот эпохальный вселенский эксперимент.

Панспермия

Это гипотеза о том, что ДНК либо РНК, а может быть, и полноценные живые организмы могли были быть доставлены на Землю с падающими небесными телами. В первую очередь для этого изучают кометы, потому что они содержат в себе много водяного льда, а во время приближения к Солнцу этот лёд частично может оттаивать. На поверхности он немедленно сублимируется, то есть переходит из твёрдого состояния сразу в газообразное, но внутри кометы может оказаться достаточное давление для появления какого-то объёма воды в жидком состоянии. Кроме того, вода вкупе с грунтом — прекрасная защита от убийственной космической радиации.

Стоит отметить, что эксперименты на МКС показали, что какая-то часть выставленных в открытый космос бактерий сохраняют жизнеспособность даже спустя три года нахождения снаружи станции. Кроме того, в 2013 году некоторые организмы на борту российского спутника "Бион-М" смогли пережить прохождение сквозь плотные слои земной атмосферы при спуске.