Как возникла жизнь на планете Земля?
Вопрос о том, как появилась жизнь на Земле, является одним из самых глубоких в науке, и, хотя существует множество теорий, ученые до сих пор не могут прийти к единому ответу. Это продолжает оставаться темой для дискуссий, поскольку осознание происхождения жизни поможет нам лучше понять свое место во Вселенной, а также направит наши поиски внеземной жизни. Существует множество гипотез и теорий возникновения жизни на Земле, и ниже мы рассмотрим некоторые из наиболее популярных.
Первой идеей, привлекшей внимание ученых, был «первичный бульон»: представление о том, что когда Земля была молодой, океаны были заполнены простыми химическими веществами, способствующими возникновению жизни, и которые самостоятельно образовали простые живые клетки. Эта гипотеза была предложена в 1920-х годах двумя независимыми исследователями: Александром Опариным из СССР и британским генетиком Дж. Б. С. Холдейном.
Теория первичного бульона получила широкую поддержку в 1953 году, когда молодой американский аспирант по имени Стэнли Миллер под руководством лауреата Нобелевской премии Гарольда Юри провел знаменитый эксперимент. Миллер смешал четыре простых химиката в стеклянных трубках, которые нагревали и поражали электрическими искрами, имитирующими молнию. В ходе эксперимента было создано несколько аминокислот, строительных блоков белков. Эксперимент Миллера-Юри показал, что органические молекулы способны образовываться естественным образом.
Однако создание жизни с нуля оказалось намного сложнее, чем предполагал эксперимент Миллера. На протяжении десятилетий было предложено несколько конкурирующих гипотез, и сегодня эта область сильно поляризована. Ученые расходятся во мнениях относительно того, какие химические компоненты жизни появились первыми, какие жизненные процессы возникли первыми и где на Земле впервые возникла жизнь.
Под вопросом даже время возникновения жизни. Мы лишь знаем, что это произошло после того, как Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, и до 3,5 миллиарда лет назад – время самых старых ископаймых свидетельств жизни. Многие палеонтологи пытались сузить горизонт, выявляя более древние следы жизни, но их находки оспариваются.
Что касается местоположения, многие по-прежнему предпочитают море, но не обязательно открытое: некоторые исследователи считают, что жизнь зародилась в щелочных гидротермальных источниках на морском дне. Другие считают, что жизнь появилась в водоемах на суше, возможно, в геотермальных бассейнах, подобных тем, что в Йеллоустоне. Было предложено много других мест, например, лед. Меньшая часть ученых пологает, что жизнь возникла где-то во Вселенной и была перенесена на Землю. Эта гипотеза известна как «панcпepмия». Тем не менее, большинство исследователей считают ее маловероятной.
Процесс, создавший жизнь
Самый острый вопрос – это механизм, с помощью которого зародилась жизнь. Какие из многих процессов, происходящих в живых организмах, возникли первыми?
Одна из первых идей, популяризированных биохимиком Сидни Фоксом после эксперимента Миллера-Юри, заключалась в том, что аминокислоты собираются в простые белки. В современных организмах белки выполняют огромный спектр функций, в том числе действуют как ферменты, ускоряющие основные химические реакции. Однако эта гипотеза о белках в значительной степени утратила популярность.
Гораздо более популярным является представление о том, что жизнь началась с РНК, близкой родственницы ДНК (Гипотеза мира РНК). РНК может нести гены и копировать себя так же, как ДНК, но она также может сворачиваться и действовать как фермент. Идея заключается в том, что организмы, основанные исключительно на РНК, возникли первыми, и только позже развились ДНК и белок.
Гипотеза Мир РНК накопила множество подтверждений, но неясно, достаточно ли одной РНК. В последние годы некоторые исследователи предположили, что РНК раскрывает свой потенциал только в сочетании с белками – и для возникновения жизни нужны оба компонента.
Еще одна мысль заключается в том, что первые организмы были простыми каплями или пузырями. Эти «протоклетки» напоминали современные клетки в одном ключевом свойстве: они действовали как контейнеры для всех других компонентов жизни. Более совершенные протоклетки, разработанные лауреатом Нобелевской премии биологом Джеком Шостаком, также содержат самовоспроизводящуюся РНК.
Последняя гипотеза состоит в том, что жизнь началась с серии химических реакций, которые извлекали энергию из окружающей среды и использовали ее для создания молекул жизни. Идея была выдвинута в конце 1980-х годов немецким химиком Гюнтером Вехтерсхойзер. Вехтерсхойзер предполагает, что ранняя жизнь могла возникнуть на поверхности минералов сульфида железа, отсюда и название “Гипотеза мира сульфидов железа”. Однако в наши дни эта идея была вытеснена предположением Майкла Рассела о том, что первая жизнь питалась токами электрически заряженных протонов в щелочных гидротермальных источниках на морском дне.
Критика абиогенеза и панcпepмии
Хотя эксперименты, проведенные Стэнли Миллером и другими учеными, основывашимися на его работах, показывают, что жизнь могла возникнуть из первичного бульона, эта возможность остается теоретической. Нет никаких свидетельств доклеточной жизни на Земле. Более того, критики гипотезы мира РНК отмечают, что эксперименты, подтверждающие эту концепцию, проводились с биологически созданной РНК. РНК может действовать как матрица для саморепликации и как фермент для выполнения этого процесса, но эти результаты были выполнены в контролируемых лабораторных условиях. Поэтому они лишь частично доказывают, что такие деликатные процессы могли происходить в морях древней Земли.
По подобным причинам гипотеза мира РНК была в значительной степени отвергнута сторонниками абиогенеза в пользу других теорий, таких как одновременное развитие белков и генетических матриц или зарождение жизни вокруг гидротермальных источников, подобных тем, которые в настоящее время населены экстремофилами. Но есть один важный фактор, которую трудно преодолеть любой гипотезе абиогенеза: время. Считается, что основанная на ДНК жизнь возникла на Земле примерно 3,8 миллиарда лет назад, дав доклеточным формам жизни около 1 миллиарда лет для выполнения случайных процессов кодирования полезных белков и сборки из них предшественников клеточной жизни. Критики абиогенеза говорят, что неорганической материи просто не хватает времени, чтобы стать теоретически обоснованной доклеточной жизнью. Согласно одной из оценок, для случайного создания одного полезного белка потребуется около 10450 лет.
Это одно из основных препятствий, которое делает панcпepмию привлекательной идеей: она не объясняет происхождение жизни, а только ее появление на Земле. Гипотеза панcпepмии не обязательно противоречит абиогенезу, она просто перемещает источник возникновения жизни в другое место. Тем не менее, до сих пор нет оценок по нескольким важным факторам, которые должны быть соблюдены, чтобы панcпepмия была правильной. Возможно ли, например, чтобы микробная жизнь выжила в суровых условиях полета в космосе, входа в атмосферу Земли и столкновения с поверхностью нашей планеты?
Некоторые недавние гипотезы предполагают, что жизни не обязательно было выживать. Одни ученые постулируют, что мертвые частицы ДНК могли прибыть на Землю посредством баллистической панcпepмии и были воспроизведены с помощью запущенного процесса, подобного миру РНК. Другие стремятся исследовать Марс в поисках окаменелостей и сравнить любой генетический материал с тем, что повсеместно встречается на Земле, чтобы определить родство.
Тем не менее, если жизнь на Земле зародилась в другом месте и переместилась на нашу планету, вопрос все еще остается открытым: как произошла жизнь?
ОТВЕТ: В первую очередь, влияние Луны на нашу планету проявляется в приливах. Также, Луна является важной защитой Земли от космических камней, таких как метеориты....
09 05 2024 15:14:17
Миноги или миногообразные (Hyperoartia) - отряд бесчелюстных позвоночных, который включают около 40 обитающих на Земле в наши дни видов....
08 05 2024 7:48:19
Экосистема включает в себя все живые организмы, которые в той или иной степени, взаимодействуют друг с другом и окружающей их неживой средой....
07 05 2024 2:23:33
Обыкновенный бегемот или гиппопотам (Hippopotamus amphibius) - полуводное млекопитающие из семейства бегемотовые (Hippopotamidae), а также второе после слонов....
06 05 2024 2:32:42
Пейзаж представленный на картине не броский, но он успокаивает, вселяет надежду, что скоро наступит весна, которая внесет много изменений в природе, и оживит спокойствие окружающего мира, представленного на картине....
05 05 2024 6:14:40
Каждый человек в современном обществе занимается определенной деятельностью, которая приносит ему доход. Называется такая деятельность профессией....
04 05 2024 17:34:19
Представляем вам ТОП 10 самых больших змей на Земле, с кратким описанием и фото....
03 05 2024 13:42:28
Брюхоногие, или гастроподы (Gastropoda) - это наиболее многочисленный и успешный класс моллюсков. Он насчитывает от 65000 до 80000 ныне живущих видов улиток и слизней....
02 05 2024 20:12:39
Страшные животные, встречаются, как на суше, так и в воде, одни из них имеют острые клыки и зубы, другие являются паразитами, а третьи выглядят ужасно, но на самом деле безвредны....
01 05 2024 19:11:13
У растений семена прорастают и развиваются в новый саженец, который в конце концов превращается во взрослое растение. Растения демонстрируют неопределенный рост....
30 04 2024 17:20:38
Хотя это может показаться странным, медленное передвижение имеет свои преимущества. В этой статье приведены некоторые из самых медленных животных на Земле....
29 04 2024 3:14:37
Человек старается создавать для себя удобства, но не думает о том, что большинство ресурсов, которые он использует, когда-нибудь закончатся....
28 04 2024 22:24:30
Морская экосистема - это экосистема, встречающаяся в соленой воде или вблизи нее, и которая служит предметом изучения морской биологии....
27 04 2024 18:23:50
Мейоз представляет собой двухэтапный процесс деления клеток при котором репродуцируются пoлoвые клетки с уменьшенным в двое относительно родительской клетки числом хромосом....
26 04 2024 20:45:12
Некоторые люди предполагают, что «тропический климат» относится к райским и теплым уголкам нашей планеты. Однако это мнение немного не совпадает с реальностью......
25 04 2024 1:39:10
Рельеф дна в Северном Ледовитом океане имеет более однородную поверхность по сравнению с прочими крупными акваториями планеты. Все же здесь также можно встретить хребты, очерченные структурной поверхностью разломов, впадины с большой глубиной и рифовые зоны, относящиеся к подвижным образованиям....
24 04 2024 18:31:30
Растительный мир Кавказа отличается удивительным разнообразием, что обусловлено особенностями рельефа этой территории. В нескольких климатических зонах расположено более 6000 видов и подвидов растений, которые мало где встречаются в такой близости друг от друга....
23 04 2024 20:12:40
Бантенг (Bos javanicus), также известный, как яванский бык или тембадау - редкий вид дикого быка, представитель рода настоящие быки (Bos), родиной, которого является Юго-Восточная Азия....
22 04 2024 13:10:36
Перед нами картина художника Александра Михайловича Герасимова «После дождя». Хотя она была написана за короткое время, примерно за три часа, все же стала удачной работой живописца. Он ее считал своей любимой картиной....
21 04 2024 15:11:37
На нашей планете обитают миллионы видов живых организмов, но знаете ли вы, что они разделены на отдельные царства? Некоторые, например животные и растения, видны невооруженным глазом; но другие, такие как бактерии, можно увидеть только под микроскопом....
20 04 2024 7:55:40
Я всегда мечтал(а), что у нас в доме появится какое-нибудь животное. Особенно нравились котята, такие мягкие пушистые комочки. Я почти каждый день просил(а), чтобы мне подарили такого вот пушистого друга. Наконец моя мечта сбылась....
19 04 2024 7:53:25
Осень славится неожиданными переменами, как погоды, так и убранством деревьев. Особенно большие изменения происходят в октябре....
18 04 2024 9:53:55
ОТВЕТ: Пустыня Сахара охватывает внушительную часть территорий таких стран Африки, как Алжир, Чад, Египет, Ливия, Мали, Мавритания, Марокко, Нигер, Сахарская Арабская Демократическая Республика (САДР), Судан и Тунис....
17 04 2024 23:49:21
Как и другой члeн рода аистов-разиня (Anastomus lamelligerus) - гонгал, африканский аист-разиня имеет уникальный клюв с зазором между надклювьем и подклювьем, хорошо приспособленный к пищевому поведению обоих видов. Эти аисты, в основном питаются крупными водными улитками, и такой необычный клюв является полезным для извлечения моллюсков из оболочки. Средний рост африканского аиста-разиня колeблется в промежутках 80-94 см, а вес 1-1,3 кг....
16 04 2024 16:27:35
Перед нами заботливая белокурая дeвoчка. Она одета в длинный синий сарафан, фартук завернут. Скорее всего там находятся грибы или, собранные в лесу ягоды. Она босая, оглядывается назад, обращая внимание на небо....
15 04 2024 1:56:49
Цветы - считаются украшением нашей жизни. Они все прекрасны. Очень часто людей с красивой внешностью сравнивают с цветами. Говорят, что ты прекрасна, как роза, или расцвела как цветок. Всегда приятно получать их в дар, по любому возникшему случаю....
14 04 2024 16:41:26
Европа занимает меньшую территорию континента Евразия и считается частью света, а не отдельным материком. С Азией ее разделяет хрeбeт Уральских гор....
13 04 2024 0:47:23
Перед нами картина русского художника Иссака Левитана «Март». Он всегда очень правдоподобно рисовал пейзажи разных времен года. Эта картина хоть и имеет обычный жизненный сюжет, все же выглядит привлекательно....
12 04 2024 5:37:29
«Отговорила роща золотая» – эти тоскливые, щемящие строки, полные безысходности и красоты одновременно, появились в 1924, за год до cмepти поэта....
11 04 2024 21:54:46
В этом благодатном крае обитает огромное количество животных, многие из которых считаются исчезающими видами и занесены в Красную книгу края. О них мы и расскажем....
10 04 2024 3:18:56
Экологи нередко говорят о глобальных проблемах, связанных с Мировым океаном. В чем их суть и насколько они серьезны......
09 04 2024 19:40:32
Под биосферой подразумевается оболочка планеты, в которой есть жизнь и которая находится под воздействием жизни. В целом биосфера – это глобальная экосистема планеты, объединяющая все более мелкие экосистемы в единое целое....
08 04 2024 2:42:34
В общей сложности, Россия омывается 13 морями, 1 из которых является замкнутым, а остальные 12 принадлежат к бассейнам Атлантического, Северного Ледовитого и Тихого океанов. В этой статье представлен список и краткое описание всех морей и океанов, омывающих территорию РФ....
07 04 2024 15:25:10
Большинство ископаемых природных ресурсов являются исчерпаемыми невозобновимыми. Однако есть исчерпаемые ресурсы, которые считаются возобновимыми....
06 04 2024 19:56:54
Насекомые, птицы, животные и люди – все с нетерпением ждут наступления весны. Зима кажется очень долгой, скучной и холодной, ведь часто снег уже ложится в последний месяц осени, продлевая зиму. Но заканчивается февраль, и постепенно весна вступает в права....
05 04 2024 18:17:52
Капибара, или водосвинка (Hydrochaeris hydrochaeris) - крупнейший грызун в мире. Она является члeном рода водосвинки (Hydrochoerus), к которому относится еще один живой вид - малая водосвинка (Hydrochoerus isthmius) и два вымерших вида....
04 04 2024 12:32:27
Биоценозом называют совокупность живых существ, которые населяют определенную территорию, отличающуюся от других по ряду показателей....
03 04 2024 2:49:48
ОТВЕТ: Сумчатые млекопитающие - коалы (Phascolarctos cinereus) являются родными для......
02 04 2024 19:22:33
На 2020 год население Земли составляет примерно 7,7 млрд человек, а сколько же всего людей родилось за всю историю нашего вида?...
01 04 2024 6:48:41
Самой крупной хищной кошкой на территории России на данный момент является уссурийский тигр или же амурский тигр. С 1930 из-за охоты на тигра, данный подвид мог исчезнуть навсегда....
31 03 2024 22:28:19
В древности люди обходились без самолетов, автомобилей и железных дорог. Как же эти виды трaнcпорта появились в истории человечества?...
30 03 2024 19:31:50
Однопроходные (Monotremata), или яйцекладущие, или клоачные - это уникальный отряд млекопитающих, которые откладывают яйца, а не рожают живых детенышей, как плацентарные или сумчатые млекопитающие....
29 03 2024 22:20:12
Сегодня животные все еще представляют опасность для человека, и в этой статье рассматривается, кто из них убивает самое большое количество людей на планете....
28 03 2024 12:14:11
В этой статье, вы узнаете о 10 плотоядных растениях, начиная от известной венериной мухоловки к менее известной дарлингтонии....
27 03 2024 10:29:50
До подписания Договора об Антарктике семь стран претендовали на части континента, включая Австралию, Великобританию, Чили, Аргентину, Норвегию, Францию и Новую Зеландию....
26 03 2024 20:37:13
Почему же столько веков в умах людей доминировала геоцентрическая модель мироздания? Неужели люди были настолько глупы, чтобы понимать все неправильно?...
25 03 2024 2:55:32
В течение следующих нескольких миллиардов лет, Солнце будет становиться ярче. Возможно, парадоксально, но это в конечном итоге приведет к потере углекислого газа в атмосфере Земли....
24 03 2024 22:26:29
Атлантика — одно из самых динамичных мест в мировом океане. Именно здесь проходят такие глобальные течения как Гольфстрим, Гвинейское течение, Северное Пассатное течение и другие....
23 03 2024 10:41:27
Давайте познакомимся с некоторыми представителями животного мира Свердловской области поближе, а также узнаем кто из них занесен в Красную книгу....
22 03 2024 19:31:47
Вулкан – это геологическое образование на поверхности планеты (не только Земли), через которое на эту поверхность выходит (то есть извергается) магма....
21 03 2024 6:27:25
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Самая краткая биография Андерсена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Основные природные зоны Канады
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Teaching approaches: The grammartranslation method
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Самая краткая биография Грига
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Булат Окуджава биография, кратко о творчестве и личной жизни
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится