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?
Евразия - это единственный материк, который омывается четырьмя океанами. Также его омывает наибольшее количество морей....
25 04 2024 23:56:39
В этой статье рассмотрены 12 широко распространенных мифов и легенд о животных, а также определенна их правдивость....
24 04 2024 22:54:27
Современные виды птиц, не сравнимы со своими предками, но среди них также встречаются очень крупные представители....
23 04 2024 8:31:40
Древние египтяне почитали многих животных и наделяли их статусом священных. К священным животным Древнего Египта относились некоторые виды......
22 04 2024 14:12:34
Среди работ русского художника Константина Юона есть одна необычная, в то же время завораживающая взгляд работа. Она называется «Новая планета». Скорее всего она могла быть декорацией в театре, потому что в это время художник, оформлял театральные подмостки....
21 04 2024 9:38:53
Стихотворение родилось на свет в 1854 году. Имеет форму пейзажной зарисовки с элементами философского размышления. Отсюда вывод, что произведение принадлежит жанру элегии....
20 04 2024 7:27:27
Эта царственная особа, не смущаясь, поедает своих сородичей, обвиняется в доении коров, пугает местных жителей ядовитым цветом и при таком негативном имидже все еще остается желанной гостьей во многих домах. Давайте узнаем об этой удивительной рептилии подробней....
19 04 2024 8:40:51
Всем живым организмам на планете, для нормального существования и функционирования, необходимы определенные природные ресурсы, включающие в себя......
18 04 2024 7:43:27
В этой статье мы дадим вам представление о причинах опустынивания, его последствиях и о том, что мы можем сделать для решения этой проблемы....
17 04 2024 19:37:42
Компас – это специальное устройство, основой которого является магнитная стрелка, всегда указывающая направление на север. Он является важнейшим прибором из тех, что используются для ориентации на местности....
16 04 2024 6:46:44
Каньон – это долина реки, у которой очень крутые, часто почти отвесные берега. По сути, это и есть ущелье, но по его дну протекает река....
15 04 2024 12:27:13
Помните! Все списки "чудес природы" являются субъективными и каждый вправе сам выбирать, что для него чудо, а что обыденное явление....
14 04 2024 18:33:19
Потеря среды обитания или «родного дома», как правило, является самой важной причиной вымирания растений и животных....
13 04 2024 22:23:14
Здесь представлена подборка географических карт Мира в высоком разрешении и на русском языке....
12 04 2024 14:35:21
У каждой реки есть начало и конец. Их научное название – исток и устье. Каково же определение этих двух терминов в географии?...
11 04 2024 1:50:11
Структурированный список, названия, описание, и фото некоторых представителей животного мира, обитающих на территории Европы....
10 04 2024 15:13:15
Питательные вещества - это молекулы в пище, которые необходимы всем живым организмам для выработки энергии, роста, развития и воспроизводства....
09 04 2024 4:16:30
Местообитание (среда обитания) - это экологическая ниша, или область, в которой обитают отдельные виды фауны и флоры, и другие живые организмы....
08 04 2024 19:36:26
Узнай, какие ядовитые и потенциально опасные змеи водятся на территории Российской Федерации....
07 04 2024 5:50:44
В данной статье рассказывается о нескольких наиболее распространенных в России пресноводных видах рыб....
06 04 2024 5:28:19
Список из 15 представителей животного мира и описание их cмepтоносных качеств, которые они используют для добычи пищи и защиты от хищников....
05 04 2024 21:50:36
ОТВЕТ: Пингвины живут в Южном полушарии. Хотя этих птиц часто ассоциируют с Антарктидой, их также можно найти......
04 04 2024 14:46:15
В Крыму насчитывается около 250 эндемичных растений, некоторые представители флоры являются реликтами ледникового периода....
03 04 2024 20:57:17
Крупные города по всему миру, нуждаются в оздоровлении воздуха и почвы. Источниками заражения могут быть промышленные предприятия, огромное количество автомобилей......
02 04 2024 20:41:59
ОТВЕТ: По словам исследователя Джона Хатчинсона из Королевского ветеринарного колледжа в Великобритании, слоны способны передвигать с максимальной скоростью......
01 04 2024 3:26:47
Всего на материке выделяется 8 основных природных зон, каждая из которых отличается географическим положением, климатом, почвами, а также животным и растительным миром....
31 03 2024 19:28:26
В стихотворении «Унылая пора, очей очарованье» Александр Сергеевич рассуждает о временах года и приходит к выводу, что конец октября для него идеален по всем параметрам....
30 03 2024 4:45:12
Львы являются одним из самых знаковых животных планеты. Они играют главные роли в искусстве сотен культур мира, в литературе, религии, истории, а также......
29 03 2024 9:36:45
Материк расположен в Северном и Западном полушариях. Общая протяженность береговой линии составляет 75,5 тыс. км. Площадь без островов - 20,3 млн. км²....
28 03 2024 13:52:17
Здесь представлен список пяти основных пустынь континента с кратким описанием и фото. Также, в конце статьи вы можете ознакомится с расположением этих пустынь на карте Африки....
27 03 2024 23:34:23
Вы когда-нибудь наблюдали за звездами на ночном небе и задумывались, сколько их там? Если это так, вы не одиноки. Этот вопрос тревожил астрономов, художников и мечтателей всех возрастов с начала человеческой истории....
26 03 2024 3:57:10
Картинки диких животных являются прекрасным способом начать знакомство ребенка с окружающим его миром. Используя данные изображения вы можете рассказывать малышу интересные факты о животных и с детства прививать ему любовь к природе....
25 03 2024 14:35:16
Вопреки распространенному мнению, Большое тихоокеанское мусорное пятно не является огромным островом твердого мусора, плавающим в Тихом океане....
24 03 2024 6:54:47
Геологи, изучив образцы пород океанического дна, установили, что Атлантический океан – это самый молодой океан Земли! Его рельеф имеет отличительные особенности, которые выделяют его среди остальных океанов....
23 03 2024 8:27:23
Летом много радостей! Одной из них является встреча со своими друзьями. Мы любим собираться все вместе, играть в разные игры: волейбол, бадминтон, футбол....
22 03 2024 21:46:23
Борнейский дымчатый леопард, также известный как калимантанский дымчатый леопард (Neofelis diardi) - дикая кошка среднего размера, обитающая на индонезийских......
21 03 2024 13:14:32
Черепахи являются одними из самых примитивных и старейших рептилий на планете, эволюционировавших на протяжении миллионов лет....
20 03 2024 9:46:47
Облака плавают по небу, потому что они менее плотные, чем воздух, но, оказывается, они довольно тяжелые. Сколько же они весят? Облако среднего размера весит около......
19 03 2024 5:14:31
Природные комплексы России отличаются внушительными размерами и представляют собой преимущественно равнинные или горные ландшафты. Они отличаются по возрасту образования, климату, растительному и животному миру....
18 03 2024 7:39:14
Под географическим положением страны подразумевается территориальное размещение государства относительно других объектов (границы стран, акватории)....
17 03 2024 15:46:58
Здесь представлена подборка некоторых краснокнижных представителей фауны Ставропольского края, с кратким описанием и фото....
16 03 2024 2:49:16
Система кровообращения человека состоит из сети артерий, вен и капилляров, через которые сердце перекачивает кровь. Ее основная роль - обеспечивать различные части тела необходимыми питательными веществами, минералами и гормонами....
15 03 2024 10:38:19
Косатка (Orcinus orca) - хищное млекопитающее из отряда китообразных, подотряда зубатых китов, семейства дельфиновых. Это единственный вид в роду косаток....
14 03 2024 20:56:18
Птицы - один из шести основных классов животных, хаpaктерной особенностью которых является пышное оперение и способность (большинства видов) летать....
13 03 2024 4:22:27
Капская земляная белка (Xerus inauris) - небольшой грызун из рода земляные белки (Xerus), обитающий в пустынях и саванах южной части Африканского континента....
12 03 2024 4:30:11
ОТВЕТ: Пингвины живут в Антарктиде, так как очень хорошо приспособлены к сильному холоду благодаря своим уникальным......
11 03 2024 0:57:28
Зоология, как наука включает в себя увлекательный и важный клад знаний, позволяющий лучше понять животных, дикую природу, окружающую среду, и даже нас самих....
10 03 2024 10:32:24
Световое загрязнение, также называемое засветкой - это воздействие антропогенного (искусственного) света на ночное небо....
09 03 2024 20:12:40
Какой из материков самый холодный на Земле? Очевидно, что это Антарктида! Это единственный континент, расположенный на полюсе......
08 03 2024 23:50:41
Среди огромного количества имен нелегко выбрать именно то, которое будет не только красиво звучать, но и будет отражать индивидуальность вашей собаки....
07 03 2024 19:31:21
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)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Строение глаза и функции его частей в таблице
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Самая краткая биография Гайдара
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Самая краткая биография Бетховена
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Let’s talk! Как научить студентов говорить на любую тему, используя карточки
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Основные природные зоны Канады
Железы внутренней секреции человека в таблице
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Самая краткая биография Грига
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Сходство и различие между митозом и мейозом
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Богатство (обществознание, 5 класс)
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Детритная пищевая цепь – звенья и примеры
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Самая краткая биография Марко Поло
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится