L'emergere della vita sulla Terra è uno dei misteri più impressionanti che ha perseguitato le menti dell'umanità durante tutta la nostra storia intelligente. Oggi sappiamo bene quando è apparsa la prima vita sul nostro pianeta.
Ciò avvenne circa 4 miliardi fa, mentre l’esplosione del Cambriano, cioè il periodo di rapida comparsa degli organismi multicellulari corrisponde al tempo di 540 milioni di anni fa. Da allora, la vita sulla Terra è migliorata per un lungo periodo di tempo, grazie all’evoluzione darwiniana. Gli enormi cambiamenti avvenuti nella vita umana e nell’Universo dimostrano che la nostra evoluzione sta addirittura accelerando. La nostra tecnologia e la vita stessa stanno diventando sempre più avanzate. Stiamo andando avanti con un’enorme accelerazione e non sappiamo oggi quale possa essere il risultato di queste accelerazioni.
Come è nata la prima vita sulla Terra? Il Libro della Genesi afferma che la vita, compreso l’uomo stesso, è stata creata da Dio dalla polvere della terra (“Dio formò l’uomo dalla polvere della terra”, Genesi). È curioso che, in generale, ciò corrisponda alla realtà, anche se naturalmente non viene spiegato come sia realmente accaduto. La risposta a questa domanda può essere trovata attraverso la scienza, il cui compito è spiegare i processi naturali all'interno del nostro Universo. La scienza non opera con affermazioni non provate. L'obiettivo della scienza non è solo quello di tracciare tutte le fasi dell'emergere della vita sulla Terra, ma anche di riprodurre queste fasi in condizioni di laboratorio, poiché, ad esempio, i fisici non solo hanno spiegato i meccanismi delle reazioni termonucleari all'interno del Sole, rilasciando giganteschi energia, ma creò anche una bomba all'idrogeno che funzionava sulla base degli stessi principi. I fisici lo chiamano il piccolo Sole sulla Terra. Lo scienziato tedesco G. Bethe vinse il Premio Nobel per la sua spiegazione dei processi termonucleari all'interno del Sole.
Oggi gli scienziati hanno dimostrato che gli organismi viventi sono nati dalla materia inanimata in una lunga catena di trasformazioni da semplici molecole alla prima vita: i batteri. Un batterio è un organismo unicellulare, mentre le strutture viventi complesse sono multicellulari. Ad esempio, una persona è composta da trilioni di cellule, mentre un batterio ne ha solo una. Inoltre, utilizzando queste catene, gli scienziati stanno cercando di creare in laboratorio organismi artificiali completamente autoriproducibili. Questi studi ci permettono di verificare se la nostra comprensione dei complessi processi che hanno portato all'emergere della prima vita è corretta. Nel 2009, gli scienziati hanno creato in laboratorio il primo sistema molecolare che si copiava e poteva evolversi.
I biologi hanno trovato un modo per formare molecole genetiche complesse (RNA e DNA) utilizzando molecole semplici (O, C, N, P) che esistevano nelle prime fasi dello sviluppo della Terra diversi miliardi di anni fa. La scoperta della struttura dell'RNA e del DNA ci permette di comprendere la caratteristica fondamentale delle molecole biologiche: copiarsi ed evolversi. Il DNA è una molecola complessa con un peso molecolare di un trilione, mentre l'RNA ha un peso molecolare di soli 35.000. Lascia che ti ricordi che il peso molecolare dell'acqua è 18 e il carbonio è 12. Gli elementi principali della vita sulla Terra sono l'acqua. e carbonio. Il carbonio è in grado di formare vari legami chimici con altri elementi e di produrre molecole organiche complesse, inclusi lipidi, carboidrati, proteine e le molecole genetiche RNA e DNA, che sono le molecole base della vita. Pertanto, la vita sulla nostra Terra è basata sul carbonio, sebbene altre forme di vita siano possibili in altri luoghi dell'Universo, ad esempio la vita basata sul silicio.
È noto che gli elementi principali dell'Universo sono l'idrogeno e l'elio. Un lettore attento potrebbe chiedersi come siano comparse sul nostro pianeta molecole complesse o elementi pesanti diversi dall'idrogeno e dall'elio. Chi li ha “portati” sulla Terra? La risposta a questa domanda ci è ben nota dall'astronomia: le cosiddette stelle supermassicce producono nelle loro profondità molti elementi chimici a noi noti come risultato di varie reazioni termonucleari. Dopo la morte di tali stelle, espellono questi elementi nella galassia, che diventano parte della polvere interstellare e dei pianeti. Tutti gli elementi pesanti sulla Terra sono il risultato di esplosioni di supernova, che alla fine hanno dato origine alla prima vita sulla Terra.
Senza questi elementi la vita sarebbe semplicemente impossibile. Possiamo addirittura affermare (forse con orgoglio!) di far parte della roba da star (“Siamo roba da star!”). Ad esempio, la presenza di ferro nel nostro corpo, che determina il colore del nostro sangue, è il risultato della produzione di ferro all'interno delle stelle, che viene liberato dopo la morte della stella. L'analisi spettrale della materia all'interno delle stelle e delle galassie mostra che tutti i corpi nell'Universo sono costituiti dallo stesso insieme di elementi che compongono la tavola periodica e che tutti gli organismi viventi, compreso il mondo vegetale, hanno un antenato comune, ad es. provenivano dalla stessa radice dell'albero della vita. L'albero della vita stesso è costituito da tre parti principali (eukarya, archaea, batteri) e solo due rami “eukarya” comprendono l'intero mondo vegetale e animale. La vita sulla Terra non è nata immediatamente, ma dopo quasi 10 miliardi di anni dal Big Bang, quando sono apparse tutte le condizioni necessarie per l'emergere della prima vita. È interessante notare che anche il nostro Universo ha avuto origine da una gigantesca esplosione avvenuta da un unico “punto”. Questo “punto”, che i fisici chiamano “singolarità”, era di dimensioni estremamente piccole e di densità quasi infinita. A causa dell'inflazione (rapida espansione) e delle accelerazioni, oggi il nostro Universo è diventato gigantesco. La luce può attraversare l’Universo in soli 14 miliardi di anni, anche se copre la distanza dalla Terra al Sole in soli otto minuti.
Torniamo, tuttavia, alla domanda principale di questo articolo: come è nata la prima vita sulla Terra. Negli anni '50, due eminenti scienziati dell'Università di Chicago L. Miller e H. Urey condussero un interessante esperimento che dimostrò che la vita potrebbe formarsi naturalmente da un insieme di diverse molecole (H2, H2O, CH4, NH3) che esistevano su la Terra primordiale e una serie di reazioni chimiche. L'esperimento ha dimostrato che le molecole fondamentali della vita - aminoacidi (proteine) e acidi nucleici (basi di RNA e DNA) - potevano essere facilmente ottenute da molecole presenti nell'atmosfera primordiale della Terra primordiale. Hanno messo acqua, idrogeno, metano e ammonio in un tubo di vetro e vi hanno fatto passare una forte corrente elettrica, che è analoga alla natura dei fulmini. Dopo una settimana, nella provetta furono trovate varie molecole organiche, comprese le proteine. Questi ultimi sono responsabili di tutte le complesse funzioni metaboliche di una cellula vivente. Tuttavia, tali esperimenti, sebbene costituissero il primo passo importante nel percorso dalla materia inanimata alla prima vita, non riuscivano a spiegare molti altri processi tra cui la transizione dagli aminoacidi (proteine) alla prima vita e, in particolare, come una cellula primitiva potrebbe riprodursi, si è evoluto, cioè come ha portato alla nascita di una nuova vita.
Recentemente gli scienziati sono riusciti a spiegare tutti i processi fondamentali che hanno portato alla nascita dei primi organismi viventi sulla Terra dalla materia inanimata (ad esempio, la rivista “Scientific American”, settembre 2009). Questi processi includono la formazione di nucleotidi costituiti da zuccheri, fosfati, basi di cianuro, acetilene e acqua, le molecole genetiche RNA e DNA e la protocellula che dà origine alla prima vita. La molecola di RNA potrebbe essersi formata da semplici molecole presenti sulla Terra primordiale prima della formazione della prima vita. È stato il primo materiale genetico a formare la vita sulla Terra, insieme al DNA, che fu il risultato dell'evoluzione successiva. L’RNA dà origine al DNA, che a sua volta dà origine alle proteine. Il "mondo dell'RNA" comprende la comparsa del primo organismo vivente - una protocellula con un genoma di RNA, capace di autocopiarsi e di evoluzione darwiniana, mentre il "mondo del DNA" comprende una cellula batterica con un genoma di DNA, proteine e l'inizio di l'albero della vita con un antenato comune per tutta la vita sulla Terra. Sia l'RNA che il DNA hanno basi lunghe (da 2 a 40 nel caso dell'RNA e da 1.000 a un milione nel caso di un gene tipico) che includono zuccheri, fosfati e molecole semplici - cianuro, acetilene, formaldeide e acqua - presenti nell'RNA. la Terra primordiale. Gli acidi nucleici (RNA e DNA) sono responsabili del codice genetico e forniscono istruzioni per tutti i processi all'interno della cellula. Per formare le proteine, gli acidi nucleici devono formare catene lunghe e complesse. Tutte le molecole di DNA in tutti gli organismi viventi sulla Terra hanno la stessa struttura, sebbene abbiano un diverso insieme di geni, e differiscano l'una dall'altra per le diverse connessioni del loro DNA.
Quindi, nella prima fase, molecole semplici e organiche, nonché varie reazioni chimiche, hanno portato alla formazione di nucleotidi. I tre componenti dei nucleotidi – zuccheri, fosfati e basi di acidi nucleici – si formano spontaneamente da molecole semplici. Quindi i nucleotidi combinati hanno dato origine alla prima molecola genetica: l'RNA, e poi, in una fase successiva di sviluppo, la molecola del DNA. Gli acidi nucleici, che sono una raccolta di nucleotidi, contengono informazioni genetiche. La fase successiva è la formazione di una cellula primitiva con un genoma di RNA, comprendente una membrana e capace di autocopiarsi per divisione. La protocellula iniziò ad evolversi. Il metabolismo, che coinvolge una serie di reazioni chimiche, ha permesso alla protocellula di ottenere energia dal suo ambiente. La fase successiva è la formazione del DNA e l'emergere di una nuova cellula con un genoma di DNA, che svolge il ruolo di molecola genetica primaria. L’RNA ora svolge un ruolo intermedio tra DNA e proteine. Appare il primo batterio con un genoma e una membrana di DNA. È capace di auto-copiarsi ed è capace di evolversi. Se prima l'RNA era responsabile della formazione delle proteine, ora le proteine assumono le funzioni dell'RNA nell'autocopiarsi della cellula e nei processi metabolici. È interessante notare che il vecchio paradosso - che veniva prima, "l'uovo o la gallina" - trova una semplice spiegazione basata su questi processi: prima c'era la gallina (acidi nucleici), e poi apparve l'uovo (le proteine). Quindi le proteine (uovo) sono servite come inizio della formazione di acidi nucleici (pollo).
La vita è un sistema chimico capace di auto-copiarsi e di evoluzione darwiniana. E. Schrödinger, uno dei fondatori della meccanica quantistica, nel suo libro “La vita dal punto di vista della fisica” ha dato la seguente definizione della vita: “I sistemi viventi si autoassemblano contro la tendenza della natura al disordine, o entropia”.
Riassumiamo. La vita ebbe inizio dopo che le molecole chimiche sulla Terra primordiale formarono nucleotidi, gli elementi essenziali dell’RNA. Quindi si è formata una protocellula con un genoma di RNA, nella fase successiva si è formato il DNA e il primo batterio con un genoma di DNA. I batteri rimasero immutati per miliardi di anni e iniziarono ad evolversi in organismi più complessi quando iniziò l'era chiamata esplosione del Cambriano, quando il regno animale si evolse da organismi piccoli e primitivi a organismi multicellulari. Allo stesso tempo, sulla base dell'evoluzione darwiniana, apparve un'enorme diversità del mondo animale e circa 5 milioni di anni fa apparvero le prime creature umanoidi, gli ominidi. Recentemente è stato scoperto l'ominide Ardi, che ha 4,4 milioni di anni e potrebbe rappresentare la prima fase dell'evoluzione umana. Gli esseri umani moderni, l’homo sapiens, emersero circa 50.000-100.000 anni fa nell’Africa sudorientale e successivamente si diffusero in tutto il mondo. Le piramidi egiziane furono costruite 5000 anni fa. Circa duecento anni fa siamo diventati una civiltà tecnologica quando fu scoperta l'elettricità, apparvero i motori a vapore e gli aeroplani. Se questo tempo viene confrontato con l'età del nostro Universo (14 miliardi di anni), allora è solo lo 0,00001% di questo tempo, cioè Siamo una civiltà giovane, anche se abbiamo avuto successo in molti modi. Un altro confronto si basa sull'uso del calendario cosmico. Se assumiamo che l'intera storia dell'Universo sia pari a un anno, i primi uomini moderni sono apparsi solo due minuti fa, 11 secondi fa furono costruite le piramidi egiziane, un secondo fa Galileo e Keplero dimostrarono che il sistema solare è eliocentrico e solo mezzo secondo fa siamo diventati una civiltà tecnologica.
Guardiamo al nostro futuro e chiediamoci se la nostra evoluzione è finita. Per rispondere a questa domanda dobbiamo capire perché avviene l’evoluzione, cioè cambiamenti nel nostro corpo nel tempo e se nuovi geni compaiono nel nostro genoma. La risposta alla seconda domanda è stata trovata: sì, compaiono ulteriori geni e la nostra evoluzione non solo continua, ma accelera anche nel tempo. Eva Jablonsky, teorica biologica dell'Università di Tel Aviv, ha pubblicato la sua ricerca dimostrando che ci sono più di un centinaio di cambiamenti ereditari mancanti nella sequenza del DNA. Questi cambiamenti coinvolgono batteri, funghi, piante e anche animali. Sostanze tossiche, dieta e persino stress possono causare cambiamenti nel genoma. Le mutazioni sono la causa dell'emergere di nuovi geni. Stiamo cambiando più velocemente oggi che in qualsiasi momento precedente della nostra storia.
È interessante notare che l'accelerazione del nostro Universo è stata scoperta relativamente di recente. Esiste una relazione tra l'accelerazione dell'Universo e l'accelerazione della nostra evoluzione? Per spiegare il motivo dell’accelerazione dell’Universo, i fisici hanno ipotizzato l’esistenza dell’energia oscura, cioè dell’energia oscura. una speciale forza repulsiva, che determina l'accelerazione dell'Universo. Oggi sappiamo poco della natura di questa forza, nonostante centinaia di scienziati in tutto il mondo stiano cercando di svelarne la struttura.
Il tempo è la caratteristica fondamentale dell’Universo ed è responsabile di tutti i cambiamenti nel nostro mondo. La ragione dei cambiamenti nel mondo potrebbe essere che la temperatura dello spazio è cambiata radicalmente: da 1032K al momento del Big Bang (questa temperatura è un trilione di trilioni di volte superiore alla temperatura al centro delle stelle più calde) a 3K oggi (-270°C) nel corso di 14 miliardi di anni. Questa temperatura è misurata dallo spettro della radiazione residua dello spazio, che riempie il nostro intero Universo e che è una prova evidente della realtà del Big Bang e del fatto che c'è stato un inizio del mondo. Una diminuzione così brusca della temperatura dello spazio è associata alla sua espansione (inflazione). Naturalmente, questa espansione e diminuzione della temperatura non possono che influenzare la velocità di tutti i processi all'interno dell'Universo, causando cambiamenti non solo nell'Universo, ma influenzando anche il ritmo della nostra evoluzione, che continuerà sempre finché il nostro Universo esiste e cambia. col tempo. Se la temperatura dello spazio scendesse a zero, il nostro Universo perirebbe, il che significherebbe la fine dell'evoluzione e della vita stessa. È curioso che dei quattro scenari per lo sviluppo del nostro Universo considerati in astronomia, ci siano prove che il nostro Universo alla fine perirà, a causa dell'espansione incontrollata e della diminuzione della temperatura fino allo zero assoluto. Questa conclusione si basa su un'analisi dei dati sulle esplosioni delle cosiddette "nane bianche" (esplosione di supernova nana bianca).
Poi un altro Big Bang annuncerà l'inizio di un nuovo universo e di un nuovo mondo. Questo nuovo universo seguirà un percorso di sviluppo completamente diverso e avrà leggi fisiche diverse con costanti fondamentali diverse, come la velocità della luce, la massa dell’elettrone, la costante gravitazionale, ecc. e, ovviamente, una vita diversa. Oggi gli scienziati discutono della possibilità dell'esistenza di altri universi (multiverso), in cui anche la vita è possibile, ma sulla base di altri principi e altre leggi della natura.
Ilya Gulkarov, Chicago
Valery Spiridonov, il primo candidato al trapianto di testa, per RIA Novosti
Per molti anni, l'umanità ha cercato di svelare la vera causa e la storia della comparsa della vita sul nostro pianeta. Poco più di cento anni fa, in quasi tutti i paesi, la gente non pensava nemmeno di mettere in discussione la teoria dell'intervento divino e della creazione del mondo da parte di un essere spirituale supremo.
La situazione cambiò dopo la pubblicazione della più grande opera di Charles Darwin nel novembre 1859, e ora ci sono molte controversie su questo argomento. Alla fine dell'ultimo decennio il numero dei sostenitori della teoria dell'evoluzione di Darwin in Europa e in Asia ammontava a più del 60-70%, a circa il 20% negli USA e a circa il 19% in Russia.
In molti paesi oggi si chiede di escludere l'opera di Darwin dal curriculum scolastico, o almeno di studiarla insieme ad altre probabili teorie. Se non parliamo della versione religiosa, a cui è incline la maggior parte della popolazione mondiale, oggi esistono diverse teorie fondamentali sull'origine e sull'evoluzione della vita, che ne descrivono lo sviluppo in varie fasi.
Panspermia
I sostenitori dell'idea della panspermia sono convinti che i primi microrganismi siano stati portati sulla Terra dallo spazio. Questa era l'opinione del famoso enciclopedista tedesco Hermann Helmholtz, del fisico inglese Kelvin, dello scienziato russo Vladimir Vernadsky e del chimico svedese Svante Arrhenius, che oggi è considerato il fondatore di questa teoria.
È stato scientificamente confermato che meteoriti provenienti da Marte e da altri pianeti, forse da comete che potrebbero addirittura provenire da sistemi stellari alieni, sono stati più volte scoperti sulla Terra. Nessuno ne dubita oggi, ma non è ancora chiaro come la vita possa essere nata su altri mondi. In sostanza, gli apologeti della panspermia spostano la “responsabilità” di ciò che sta accadendo alle civiltà aliene.
La teoria della zuppa primordiale
La nascita di questa ipotesi fu facilitata dagli esperimenti di Harold Urey e Stanley Miller condotti negli anni '50. Sono stati in grado di ricreare quasi le stesse condizioni che esistevano sulla superficie del nostro pianeta prima dell'origine della vita. Piccole scariche elettriche e luce ultravioletta venivano fatte passare attraverso una miscela di idrogeno molecolare, monossido di carbonio e metano.
Di conseguenza, il metano e altre molecole primitive si trasformarono in sostanze organiche complesse, tra cui dozzine di amminoacidi, zuccheri, lipidi e persino gli inizi degli acidi nucleici.
Relativamente di recente, nel marzo 2015, gli scienziati dell'Università di Cambridge, guidati da John Sutherland, hanno dimostrato che tutti i tipi di "molecole della vita", inclusi RNA, proteine, grassi e carboidrati, possono essere ottenuti attraverso reazioni simili in cui semplice carbonio inorganico composti, idrogeno solforato, sali metallici e fosfati.
Soffio di vita d'argilla
Uno dei principali problemi della precedente versione dell'evoluzione della vita è che molte molecole organiche, tra cui zuccheri, DNA e RNA, sono troppo fragili per accumularsi in quantità sufficienti nelle acque dell'oceano primordiale della Terra, dove in precedenza si riteneva che la maggior parte delle molecole fossero evoluzionisti, sorsero i primi esseri viventi.
Il chimico britannico Alexander Cairns-Smith ritiene che la vita sia di origine "argillosa" piuttosto che acquatica: l'ambiente ottimale per l'accumulo e la complicazione di molecole organiche complesse può essere trovato all'interno dei pori e dei cristalli dei minerali argillosi, e non nello "stagno primordiale" di Darwin. " o l'oceano delle teorie di Miller-Urey.
L'evoluzione, infatti, è iniziata a livello dei cristalli e solo allora, quando i composti sono diventati sufficientemente complessi e stabili, i primi organismi viventi hanno intrapreso un “viaggio aperto” nell'oceano primario della Terra.
La vita sul fondo dell'oceano
In competizione con questa idea c’è l’idea popolare oggi secondo cui la vita non ha avuto origine sulla superficie dell’oceano, ma nelle regioni più profonde del suo fondo, in prossimità dei “fumatori neri”, dei geyser sottomarini e di altre fonti geotermiche.
Le loro emissioni sono ricche di idrogeno e altre sostanze che, secondo gli scienziati, potrebbero accumularsi sui pendii rocciosi e fornire alla prima vita tutte le risorse alimentari e i catalizzatori di reazione necessari.
La prova di ciò può essere trovata nei moderni ecosistemi che esistono in prossimità di fonti simili sul fondo di tutti gli oceani della Terra: non comprendono solo i microbi, ma anche gli esseri viventi multicellulari.
Universo dell'RNA
La teoria del materialismo dialettico si basa sull'unità simultanea e sulla lotta infinita di una coppia di principi. Stiamo parlando di eredità dell'informazione e di cambiamenti biochimici strutturali. La versione dell'origine della vita in cui l'RNA gioca un ruolo chiave ha fatto molta strada dalla sua comparsa negli anni '60 fino alla fine degli anni '80, quando ha acquisito le sue caratteristiche moderne.
Da un lato, le molecole di RNA non sono efficienti nell’immagazzinare informazioni come il DNA, ma sono in grado contemporaneamente di accelerare le reazioni chimiche e di assemblare copie di se stesse. Dovrebbe essere chiaro che gli scienziati non sono ancora stati in grado di mostrare come funzionasse l'intera catena di evoluzione della vita a RNA, e quindi questa teoria non ha ancora ricevuto l'accettazione universale.
Protocellule
Un'altra questione importante nell'evoluzione della vita è il mistero di come tali molecole di RNA o DNA e proteine siano state “recintate” dal mondo esterno e si siano trasformate nelle prime cellule separate, il cui contenuto è protetto da una membrana flessibile o semi- guscio duro permeabile.
Il pioniere in questo campo fu il famoso chimico sovietico Alexander Oparin, il quale dimostrò che gocce d'acqua circondate da un doppio strato di molecole di grasso potevano avere proprietà simili.
Le sue idee sono state realizzate da biologi canadesi sotto la guida di Jack Szostak, vincitore del Premio Nobel 2009 per la fisiologia e la medicina. Il suo team è stato in grado di “confezionare” un semplice insieme di molecole di RNA capaci di autoreplicarsi in una membrana di molecole di grasso aggiungendo ioni magnesio e acido citrico all’interno della prima “protocellula”.
Endosimbiosi
Un altro mistero dell'evoluzione della vita è come sono nate le creature multicellulari e perché le cellule degli esseri umani, degli animali e delle piante includono corpi speciali, come i mitocondri e i cloroplasti, che hanno una struttura insolitamente complessa.
Il botanico tedesco Andreas Schimper pensò per primo a questo problema, suggerendo che i cloroplasti in passato erano organismi indipendenti simili ai cianobatteri, che “diventavano amici” con le cellule degli antenati delle piante e cominciavano a vivere al loro interno.
Questa idea fu successivamente sviluppata dal botanico russo Konstantin Merezhkovsky e dall'evoluzionista americano Lynn Margulis, che dimostrarono che i mitocondri e potenzialmente tutti gli altri organelli complessi delle nostre cellule hanno un'origine simile.
Come nel caso delle teorie del “mondo dell’RNA” e dell’evoluzione “dell’argilla” della vita, l’idea dell’endosimbiosi inizialmente ha attirato molte critiche da parte della maggior parte degli scienziati, ma oggi quasi tutti gli evoluzionisti non dubitano della sua correttezza.
Chi ha ragione e chi ha torto?
Molti lavori scientifici e studi specialistici si sono trovati a favore delle ipotesi darwiniane, in particolare nel campo delle “forme transitorie”. Darwin non aveva il numero necessario di reperti archeologici per supportare i suoi lavori scientifici, poiché per la maggior parte era guidato da ipotesi personali.
Ad esempio, solo negli ultimi dieci anni, gli scienziati hanno trovato i resti di numerosi "anelli perduti" simili dell'evoluzione, come Tiktaalik e Indohyus, che ci permettono di tracciare una linea tra animali terrestri e pesci, tra balene e ippopotami.
D'altra parte, gli scettici spesso sostengono che tali specie animali non sono vere forme di transizione, il che dà luogo a continue e infinite controversie tra i sostenitori del darwinismo e i loro oppositori.
D'altra parte, gli esperimenti sull'E. coli ordinario e su varie creature multicellulari mostrano chiaramente che l'evoluzione è reale e che gli animali possono adattarsi rapidamente a nuove condizioni di vita, acquisendo nuove caratteristiche che i loro antenati non avevano 100-200 generazioni fa.
Vale la pena ricordare che una parte significativa della società moderna è ancora incline a credere nell'esistenza di un'intelligenza divina superiore o di civiltà extraterrestri che hanno fondato la vita sulla Terra. Finora non esiste un’unica teoria corretta e l’umanità deve ancora rispondere a questa domanda in futuro.
Nella scienza moderna considerano diverse teorie l’origine della vita sulla Terra. La maggior parte dei modelli moderni indica che i composti organici: i primi organismi viventi sono apparsi approssimativamente sul pianeta 4 miliardi di anni fa.
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Sviluppo di idee sull'emergere della vita
In un certo periodo storico, gli scienziati avevano idee diverse su come appariva la vita. Fino al XX secolo, negli ambienti scientifici hanno avuto un ruolo enorme le seguenti ipotesi:
- La teoria della generazione spontanea.
- La teoria dello stato di vita stazionario.
- La teoria di Oparin (parzialmente supportata ora).
Teoria della generazione spontanea
È interessante, ma è nata la teoria della generazione spontanea della vita sul pianeta tempi antichi. Esisteva con teoria dell'origine divina tutti gli organismi viventi del pianeta.
L'antico scienziato greco Aristotele ne era convinto l'ipotesi della generazione spontanea è vera, mentre il divino è solo una deviazione dalla realtà. Ci credeva la vita è iniziata spontaneamente.
Secondo il suo pensiero, la teoria della generazione spontanea è quella di un "principio attivo" sconosciuto alle persone in determinate condizioni capace di creare da un composto inorganico organismo semplice.
Dopo l'adozione del cristianesimo in Europa e la sua diffusione, questo presupposto scientifico passò in secondo piano: il suo posto fu preso teoria divina.
Teoria dello stato stazionario
Secondo questo presupposto scientifico, è impossibile rispondere quando è nata la vita sulla Terra, dal momento che è nata esisteva da sempre. Pertanto, i seguaci della teoria testimoniano che le specie non hanno mai avuto origine: sono solo capaci di scomparire o di cambiare il loro numero (). L'ipotesi dello stato di vita stazionario era piuttosto popolare fino a quando metà del XX secolo.
La cosiddetta “teoria dell'eternità della vita” subì un crollo generale quando venne stabilita questa Nemmeno l'universo è sempre esistito., ma è stato creato dopo il Big Bang. Rispondendo alla domanda: quante forme di vita esistevano inizialmente, la risposta emerge che tutte e quattro, compresi i virus, quali contraddice generalmente accettato .
Per questo motivo l’ipotesi non viene discussa negli ambienti scientifici accademici. La "Teoria dell'eternità della vita" è di interesse esclusivamente filosofico, poiché le sue conclusioni sono in gran parte non corrispondono alle conquiste moderne Scienze.
La teoria di Oparin
Nel ventesimo secolo, l'attenzione degli scienziati fu attratta da un articolo dell'accademico Oparin, che riportò l'interesse per la teoria generazione spontanea della vita. Considerava in esso alcuni "protoorganismi": gocce di coacervato o semplicemente "brodo primario", come venivano soprannominati negli ambienti scientifici.
Queste goccioline erano palline proteiche che attraevano molecole e grassi, che poi si legavano. Ecco come sono nati i primi supporti di memorizzazione - primi opuscoli, che contengono DNA.
Questa ipotesi non risponde da dove provenga, e quindi negli ambienti accademici molte persone lo smentiscono.
Le precedenti teorie sull'origine della vita sulla Terra non sono considerate fondamentali nel pensiero scientifico moderno. Lo suggerisce anche un piccolo gruppo di scienziati la vita potrebbe aver avuto origine nell'acqua calda, che circonda i vulcani sottomarini. Questa ipotesi non principale, ma non è stato ancora confutato, e quindi è degno di menzione.
Teorie fondamentali sull'origine della vita sulla Terra
Le principali teorie sull'origine della vita sulla Terra sono apparse non molto tempo fa, precisamente nel ventesimo secolo, un periodo in cui l'umanità ha fatto più scoperte che in tutta la sua storia precedente.
Le ipotesi moderne sull’origine della vita sulla Terra sono state confermate a vari livelli da numerosi studi e sono fondamentali per la discussione negli ambienti accademici. Tra questi si possono notare i seguenti:
- teoria biochimica dell'origine della vita;
- Ipotesi del mondo a RNA;
- Teoria del mondo IPA.
Teoria biochimica
Considerata chiave teoria biochimica l'origine della vita sul pianeta, a cui aderisce la maggior parte degli scienziati.
Evoluzione chimica hanno preceduto la comparsa della vita organica. È durante questa fase che compaiono i primi organismi viventi, che sorsero come risultato reazioni chimiche da molecole inorganiche.
La comparsa di forme di vita organica 4 miliardi di anni fa come risultato di reazioni è molto probabile, poiché era allora la maggior parte ambiente favorevole.
Una temperatura di 1000 gradi è considerata ottimale. Il contenuto di ossigeno nell'aria era minimo, perché in grandi quantità distrugge semplici composti organici.
Il mondo dell'RNA
Il mondo dell'RNA è solo un'ipotesi, che indica che prima della comparsa del DNA, l'informazione genetica era immagazzinata nei composti dell'RNA.
Negli anni '80 è stato dimostrato che l'RNA si compone potrebbe esistere autonomamente e auto-replicarsi. Milioni di anni di ciclo vitale dell’RNA hanno portato a questo Durante le mutazioni si sono verificate connessioni al DNA, che fungevano da depositi di geni specializzati. L'evoluzione dell'RNA è stata dimostrato da numerosi esperimenti, che spiegano parzialmente l'origine della vita sulla Terra e rispondono alla domanda su come si è sviluppata la vita sulla Terra.
Il mondo degli IPA (idrocarburi poliaromatici)
Viene preso in considerazione il mondo degli IPA stadio dell’evoluzione chimica e indica che i primi RNA derivarono dagli IPA, che in seguito portarono alla creazione del DNA e della vita sul pianeta.
Gli IPA possono essere osservati ancora oggi: sono comuni nell'Universo e furono scoperti per la prima volta nelle nebulose del cosmo. Numerosi ricercatori chiamano gli IPA “semi della vita”.
Teorie alternative
Si dà il caso che le teorie più interessanti siano alternative e molti scienziati addirittura le ridicolizzano. L'affidabilità delle ipotesi alternative non può ancora essere confermata, e lo sono parzialmente o in gran parte contraddicono le idee scientifiche moderne, ma la loro menzione è obbligatoria.
Ipotesi spaziale
Secondo questo presupposto, la vita non è mai esistita sulla Terra e non avrebbe potuto avere origine qui, poiché non esistevano i prerequisiti. Successivamente i primi organismi viventi apparvero sul pianeta caduta di un corpo cosmico, che li ha portati con sé da un'altra galassia.
Questa ipotesi non risponde alla domanda: quante forme di vita c'erano, cosa erano e come si sono sviluppate ulteriormente.
È anche impossibile stabilire quando cadde questo corpo cosmico. Ma la cosa più importante è gli scienziati non credono che qualsiasi organismo potrebbe sopravvivere su un corpo cosmico in caduta dopo essere entrato nell'atmosfera terrestre.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto batteri che possono esistono in circostanze estreme e persino nello spazio, ma se un meteorite o un asteroide bruciassero, certamente non sarebbero sopravvissuti.
Ipotesi sugli UFO
Quando si evidenziano le ipotesi più interessanti, non si può non menzionare il presupposto che la vita sulla Terra sia opera degli alieni. I sostenitori di questa ipotesi ritengono che in un Universo così vasto la probabilità dell'esistenza di altre forme di vita intelligente sia molto alta. Anche la scienza non nega questo fatto., poiché le persone non hanno ancora esplorato il 99% dello spazio.
I seguaci dell'ipotesi UFO dicono che una delle forme di vita intelligenti chiamiamo deliberatamente alieni portò la vita sulla Terra. Esistono diverse teorie sul motivo per cui hanno creato l'uomo.
Alcuni dicono che è giusto parte dell'esperimento, durante il quale osservano le persone. Gli aderenti a questo presupposto non possono dare una risposta affidabile al motivo per cui hanno bisogno di osservare le persone e qual è il significato di questo esperimento.
Questi ultimi indicano che è impegnata una certa razza di esseri cosmici la diffusione della vita nell’Universo, e gli umani sono una delle tante razze che hanno creato. Pertanto, ce ne sono alcuni gli antenati di tutti gli esseri viventi, che una persona potrebbe prendere per dei.
La teoria cosmica dell'origine della vita sulla Terra non risponde alla domanda principale: dove ha avuto origine originariamente la vita prima di essere portata sulla Terra?
Ipotesi teologica
Attenzione! La teoria divina sull'origine della vita sul pianeta è la più antica tra tutte e allo stesso tempo è considerata una delle più diffuse nel 21° secolo.
Gli aderenti all'ipotesi credono in uno o più esseri onnipotenti, che di solito sono chiamati dei.
Nelle diverse religioni, gli dei hanno nomi diversi, così come il loro numero. Il cristianesimo parla di un solo dio, come l'Islam, ma i pagani credevano in dozzine o addirittura centinaia di dei, ognuno dei quali è responsabile di qualcosa di specifico.
Ad esempio, un dio è considerato il creatore dell'amore e il secondo è considerato il sovrano dei mari.
I cristiani lo credono Dio ha creato la Terra e la vita su di esso in soli sette giorni. Fu lui a creare il primo uomo e la prima donna, che divennero gli antenati dell'umanità.
Poiché miliardi di persone sul pianeta si identificano con una particolare religione, credono che tutta la vita sia stata creata dalle mani di uno o più dei.
E sebbene molte religioni condividano gli stessi fatti, negli ambienti scientifici negare l'esistenza di un essere onnipotente, che ha creato il mondo e la vita in esso, poiché questa teoria contraddice molti risultati e scoperte scientifiche.
Inoltre, l’ipotesi divina non permette di stabilire quando sia nata la vita sulla Terra. Alcune scritture non contengono affatto queste informazioni; in altre i dati semplicemente non coincidono, il che getta enormi dubbi sull'ipotesi.
Nessuna delle teorie di cui sopra non ideale e non può rivelare in modo completo la questione dell'origine della vita sul pianeta. Quale teoria seguire spetta a te decidere.
Teoria moderna dell'origine della vita sulla Terra
Fasi di sviluppo della vita sulla Terra
Linea di fondo
Riassumendo quanto sopra, possiamo giungere alla conclusione che la vita è iniziata 4 miliardi di anni fa. La prima fase nello sviluppo della vita era chimico, dopo di che sono stati creati RNA e DNA, e poi tutte e cinque le forme di vita conosciute.
Teorie alternative che non sono supportate negli ambienti scientifici raccontano una storia diversa. Tra questi vale la pena notare cosmico e teologico(divine). Le ipotesi moderne sull’origine della vita sulla Terra sono più progressiste, ma quelle antiche non possono essere scontate.
Come è apparsa la vita sulla Terra? Trovare una risposta a questa domanda è sempre stato oggetto di profondo interesse per gli scienziati. Ma non meno importante e interessante è la ricerca di una risposta a un'altra domanda: quando è nata esattamente la vita? Oltre a capire il processo attraverso il quale gli elementi non viventi si unirono per formare i primi organismi viventi (noto come abiogenesi), gli scienziati stanno anche cercando di capire in quale momento della vita apparvero i primi organismi viventi.
Un nuovo studio condotto da un team di scienziati canadesi ha utilizzato due approcci per esplorare la domanda sollevata sopra: quando ha avuto origine la vita sulla Terra? Combinando dati astrofisici e geofisici con biosegnali trovati in campioni geologici, gli scienziati stimano che la vita sia nata circa 200-800 milioni di anni dopo che la Terra divenne abitabile (circa 3,7 miliardi di anni fa). Questa ricerca potrebbe avere un impatto importante sulla comprensione da parte degli scienziati di quanto tempo impiegherebbe la vita per emergere su pianeti come la Terra.
Lo studio che descrive i risultati è stato recentemente pubblicato sulla rivista Astrobiology con il titolo “Constraining the Time Range for the Origin of Life on Earth”.
Nel corso della loro ricerca, gli scienziati hanno deciso di determinare l'intervallo di tempo entro il quale è apparso sulla Terra. Come notato, i ricercatori hanno analizzato da un lato i dati astrofisici e geofisici, dall’altro i biosegnali trovati nei campioni geologici. Ciò ha permesso di determinare i parametri temporali in cui si sono manifestati.
Sulla base di dati astrofisici e geofisici, il team è stato in grado di determinare il possibile inizio di processi biologici sulla Terra tra 4,5 e 3,9 miliardi di anni fa. I ricercatori quindi, utilizzando come biomarcatore la presenza di stomatoliti e tracce leggere di carbonio nei globuli di grafite di origine sedimentaria, hanno determinato l’inizio dei processi biologici sulla Terra 3,7 miliardi di anni fa.
L’intervallo di tempo tra questi due confini ci dà un’idea di quanto tempo impiegarono prima che comparissero le prime forme di vita. “Le prove suggeriscono che la Terra ha impiegato tra i 200 e gli 800 milioni di anni per raggiungere questo obiettivo. Si tratta di un periodo di tempo relativamente breve, dato che il pianeta è stato abitabile per 4,5-3,9 miliardi di anni e rimarrà abitabile per circa un altro miliardo di anni”, ha affermato uno degli autori dello studio.
Le ricerche effettuate sono di notevole importanza per lo studio del processo di origine della vita sulla Terra, ma difficilmente possono essere utilizzate in relazione a quelle più comuni. Tuttavia, capire quanto tempo occorrerebbe perché la vita emergesse su un pianeta come il nostro potrebbe essere utile per studiare esopianeti meno comuni simili alla Terra. Attualmente, la nostra conoscenza dei pianeti in orbita attorno ad altre stelle è troppo limitata.
Tuttavia è chiaro che il lavoro pubblicato è molto utile per migliorare la nostra comprensione dell’origine della vita sulla Terra. Gli strumenti terrestri all’avanguardia e di prossima generazione, previsti per l’uso nei prossimi anni, consentiranno agli scienziati di studiare gli esopianeti in un dettaglio mai visto prima. Con l’emergere di dati aggiuntivi, potrebbero apparire nuove valutazioni scientifiche dei processi durante i quali la vita potrebbe formarsi su pianeti extrasolari simili alla Terra. Ma finché non arriveranno questi tempi interessanti, gli scienziati continueranno la loro ricerca alla ricerca di risposte alle domande più intriganti della scienza moderna: come e quando è apparsa la vita sulla Terra?
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L'origine della vita sulla Terra è una delle domande più difficili e allo stesso tempo rilevanti e interessanti nella scienza naturale moderna.
La Terra si è formata probabilmente 4,5-5 miliardi di anni fa da una gigantesca nube di polvere cosmica. le cui particelle erano compresse in una palla calda. Il vapore acqueo è stato rilasciato da esso nell'atmosfera e l'acqua è caduta dall'atmosfera sulla Terra che si è lentamente raffreddata per milioni di anni sotto forma di pioggia. Un oceano preistorico formatosi nelle depressioni della superficie terrestre. La vita originale è nata in esso circa 3,8 miliardi di anni fa.
L'emergere della vita sulla Terra
Come ha avuto origine il pianeta stesso e come sono apparsi i mari su di esso? Esiste una teoria ampiamente accettata al riguardo. Secondo esso, la Terra era formata da nubi di polvere cosmica contenenti tutti gli elementi chimici conosciuti in natura, compresse in una palla. Il vapore acqueo caldo fuoriuscì dalla superficie di questa palla rovente, avvolgendola in una coltre nuvolosa continua. Il vapore acqueo nelle nuvole si raffreddò lentamente e si trasformò in acqua, che cadde sotto forma di abbondanti piogge continue sull'acqua ancora calda e ardente. Terra. Sulla sua superficie si trasformò nuovamente in vapore acqueo e ritornò nell'atmosfera. Nel corso di milioni di anni, la Terra ha gradualmente perso così tanto calore che la sua superficie liquida ha cominciato a indurirsi mentre si raffreddava. Ecco come si è formata la crosta terrestre.
Passarono milioni di anni e la temperatura della superficie terrestre scese ancora di più. L'acqua piovana smise di evaporare e cominciò a fluire in enormi pozzanghere. Iniziò così l'influenza dell'acqua sulla superficie terrestre. E poi, a causa dell'abbassamento della temperatura, si è verificata una vera e propria alluvione. L'acqua, che in precedenza era evaporata nell'atmosfera e si era trasformata nel suo componente, cadeva continuamente sulla Terra, con tuoni e fulmini, potenti acquazzoni cadevano dalle nuvole.
A poco a poco, nelle depressioni più profonde della superficie terrestre, l'acqua si accumulò, che non ebbe più il tempo di evaporare completamente. Ce n'era così tanto che gradualmente sul pianeta si formò un oceano preistorico. I fulmini solcarono il cielo. Ma nessuno l'ha visto. Non c'era ancora vita sulla Terra. La pioggia continua cominciò a erodere le montagne. L'acqua scorreva da loro in ruscelli rumorosi e fiumi tempestosi. Nel corso di milioni di anni, i corsi d'acqua hanno eroso profondamente la superficie terrestre e in alcuni luoghi sono apparse delle valli. Il contenuto di acqua nell'atmosfera è diminuito e si è accumulato sempre di più sulla superficie del pianeta.
La continua coltre nuvolosa si assottigliò, finché un bel giorno il primo raggio di sole toccò la Terra. La pioggia continua è cessata. La maggior parte del territorio era coperto dall'oceano preistorico. Dai suoi strati superiori, l'acqua lavò via un'enorme quantità di minerali e sali solubili, che caddero in mare. L'acqua da esso evaporava continuamente, formando nuvole, i sali si depositavano e col tempo si verificava una graduale salinizzazione dell'acqua di mare. Apparentemente, in alcune condizioni che esistevano nell'antichità, si formarono sostanze da cui sorsero speciali forme cristalline. Crescevano, come tutti i cristalli, e davano origine a nuovi cristalli, che aggiungevano a se stessi sempre più sostanze.
La luce del sole e, eventualmente, scariche elettriche molto forti servivano come fonte di energia in questo processo. Forse da tali elementi sono nati i primi abitanti della Terra: i procarioti, organismi senza nucleo formato, simili ai batteri moderni. Erano anaerobi, cioè non utilizzavano per la respirazione l'ossigeno libero, che ancora non esisteva nell'atmosfera. La fonte di cibo per loro erano i composti organici che si formavano sulla Terra ancora senza vita a seguito dell'esposizione alle radiazioni ultraviolette del Sole, ai fulmini e al calore generato durante le eruzioni vulcaniche.
Allora la vita esisteva in una sottile pellicola batterica sul fondo dei serbatoi e nei luoghi umidi. Questa era dello sviluppo della vita è chiamata Archean. Dai batteri, e forse in modo completamente indipendente, sorsero minuscoli organismi unicellulari: i protozoi più antichi.
Che aspetto aveva la Terra primitiva?
Andiamo avanti velocemente fino a 4 miliardi di anni fa. L'atmosfera non contiene ossigeno libero; si trova solo negli ossidi. Quasi nessun suono, tranne il sibilo del vento, il sibilo dell'acqua che erutta la lava e l'impatto dei meteoriti sulla superficie della Terra. Niente piante, niente animali, niente batteri. Forse è così che appariva la Terra quando apparve la vita su di essa? Sebbene questo problema sia da tempo motivo di preoccupazione per molti ricercatori, le loro opinioni al riguardo variano notevolmente. Le rocce potrebbero indicare le condizioni sulla Terra in quel momento, ma furono distrutte molto tempo fa a causa di processi geologici e movimenti della crosta terrestre.
Teorie sull'origine della vita sulla Terra
In questo articolo parleremo brevemente di diverse ipotesi sull'origine della vita, che riflettono le idee scientifiche moderne. Secondo Stanley Miller, noto esperto nel campo dell'origine della vita, si può parlare di origine della vita e dell'inizio della sua evoluzione dal momento in cui le molecole organiche si auto-organizzano in strutture in grado di riprodursi . Ma questo solleva altre domande: come sono nate queste molecole; perché potevano riprodursi e assemblarsi in quelle strutture che davano origine agli organismi viventi; quali condizioni sono necessarie per questo?
Esistono diverse teorie sull’origine della vita sulla Terra. Ad esempio, una delle ipotesi di vecchia data afferma che sia stato portato sulla Terra dallo spazio, ma non ci sono prove conclusive di ciò. Inoltre, la vita che conosciamo è sorprendentemente adattata per esistere proprio in condizioni terrestri, quindi se fosse nata al di fuori della Terra, sarebbe stata su un pianeta di tipo terrestre. La maggior parte degli scienziati moderni ritiene che la vita abbia avuto origine sulla Terra, nei suoi mari.
Teoria della biogenesi
Nello sviluppo delle dottrine sull'origine della vita, un posto significativo è occupato dalla teoria della biogenesi - l'origine degli esseri viventi solo dagli esseri viventi. Ma molti lo considerano insostenibile, poiché contrappone fondamentalmente il vivente all’inanimato e afferma l’idea dell’eternità della vita, rifiutata dalla scienza. L'abiogenesi - l'idea dell'origine degli esseri viventi da esseri non viventi - è l'ipotesi iniziale della moderna teoria dell'origine della vita. Nel 1924, il famoso biochimico A.I. Oparin suggerì che con potenti scariche elettriche nell'atmosfera terrestre, che 4-4,5 miliardi di anni fa consisteva di ammoniaca, metano, anidride carbonica e vapore acqueo, potevano formarsi i composti organici più semplici, necessari per l'emergere di vita. La previsione dell'accademico Oparin si è avverata. Nel 1955, il ricercatore americano S. Miller, facendo passare cariche elettriche attraverso una miscela di gas e vapori, ottenne gli acidi grassi più semplici, l'urea, gli acidi acetico e formico e diversi amminoacidi. Così, a metà del 20 ° secolo, la sintesi abiogenica di sostanze proteiche e altre sostanze organiche è stata effettuata sperimentalmente in condizioni che riproducono le condizioni della Terra primitiva.
Teoria della panspermia
La teoria della panspermia è la possibilità di trasferire composti organici e spore di microrganismi da un corpo cosmico all'altro. Ma non risponde affatto alla domanda: come ha avuto origine la vita nell’Universo? È necessario dimostrare l'emergere della vita in quel punto dell'Universo, la cui età, secondo la teoria del Big Bang, è limitata a 12-14 miliardi di anni. Prima di allora non esistevano nemmeno le particelle elementari. E se non ci sono nuclei ed elettroni, non ci sono sostanze chimiche. Poi, nel giro di pochi minuti, apparvero protoni, neutroni, elettroni e la materia entrò nel percorso dell'evoluzione.
Per suffragare questa teoria vengono utilizzati molteplici avvistamenti di UFO, pitture rupestri di oggetti che somigliano a razzi e “astronauti” e resoconti di presunti incontri con alieni. Studiando i materiali di meteoriti e comete, sono stati scoperti molti "precursori della vita": sostanze come cianogeni, acido cianidrico e composti organici, che potrebbero aver svolto il ruolo di "semi" caduti sulla nuda Terra.
I sostenitori di questa ipotesi furono i premi Nobel F. Crick e L. Orgel. F. Crick si basava su due prove indirette: l'universalità del codice genetico: la necessità per il normale metabolismo di tutti gli esseri viventi del molibdeno, che ormai è estremamente raro sul pianeta.
L'origine della vita sulla Terra è impossibile senza meteoriti e comete
Un ricercatore della Texas Tech University, dopo aver analizzato un'enorme quantità di informazioni raccolte, ha avanzato una teoria su come potrebbe formarsi la vita sulla Terra. Lo scienziato è fiducioso che la comparsa delle prime forme di vita più semplici sul nostro pianeta sarebbe stata impossibile senza la partecipazione di comete e meteoriti caduti su di esso. Il ricercatore ha condiviso il suo lavoro al 125° incontro annuale della Geological Society of America, tenutosi il 31 ottobre a Denver, in Colorado.
L'autore del lavoro, professore di geoscienze alla Texas Tech University (TTU) e curatore del museo di paleontologia dell'università, Sankar Chatterjee, ha affermato di essere giunto a questa conclusione dopo aver analizzato le informazioni sulla storia geologica primitiva del nostro pianeta e aver confrontato queste informazioni dati con varie teorie dell'evoluzione chimica.
L'esperto ritiene che questo approccio consenta di spiegare uno dei periodi più nascosti e non completamente studiati della storia del nostro pianeta. Secondo molti geologi, la maggior parte dei “bombardamenti” spaziali, ai quali hanno preso parte comete e meteoriti, è avvenuta circa 4 miliardi di anni fa. Chatterjee ritiene che la prima vita sulla Terra si sia formata nei crateri lasciati dalla caduta di meteoriti e comete. E molto probabilmente ciò è accaduto durante il periodo del "bombardamento pesante tardivo" (3,8-4,1 miliardi di anni fa), quando la collisione di piccoli oggetti spaziali con il nostro pianeta è aumentata notevolmente. A quel tempo si contarono diverse migliaia di casi di caduta di comete. È interessante notare che questa teoria è indirettamente supportata dal Modello di Nizza. Secondo esso, il numero reale di comete e meteoriti che sarebbero dovuti cadere sulla Terra in quel momento corrisponde al numero reale di crateri sulla Luna, che a sua volta costituiva una sorta di scudo per il nostro pianeta e non consentiva il bombardamento infinito per distruggerlo.
Alcuni scienziati suggeriscono che il risultato di questo bombardamento sia la colonizzazione della vita negli oceani della Terra. Tuttavia, diversi studi su questo argomento indicano che il nostro pianeta ha più riserve idriche di quanto dovrebbe. E questo eccesso è attribuito alle comete che ci sono arrivate dalla nube di Oort, che presumibilmente si trova a un anno luce da noi.
Chatterjee sottolinea che i crateri creati da queste collisioni erano pieni di acqua fusa dalle comete stesse, così come dei necessari elementi chimici necessari per formare organismi semplici. Allo stesso tempo, lo scienziato ritiene che quei luoghi in cui la vita non è apparsa anche dopo un simile bombardamento si sono semplicemente rivelati inadatti a questo.
“Quando la Terra si formò circa 4,5 miliardi di anni fa, era del tutto inadatta alla comparsa di organismi viventi su di essa. Era un vero e proprio calderone bollente di vulcani, gas caldo velenoso e meteoriti che cadevano costantemente su di esso”, scrive la rivista online AstroBiology citando lo scienziato.
"E dopo un miliardo di anni, divenne un pianeta tranquillo e pacifico, ricco di enormi riserve d'acqua, abitato da vari rappresentanti della vita microbica, gli antenati di tutti gli esseri viventi."
La vita sulla Terra potrebbe essere nata grazie all'argilla
Un gruppo di scienziati guidati da Dan Luo della Cornell University ha avanzato l'ipotesi che l'argilla ordinaria possa fungere da concentratore per antiche biomolecole.
Inizialmente i ricercatori non si preoccupavano del problema dell'origine della vita: cercavano un modo per aumentare l'efficienza dei sistemi di sintesi proteica senza cellule. Invece di consentire al DNA e alle proteine di supporto di galleggiare liberamente nella miscela di reazione, gli scienziati hanno cercato di forzarli in particelle di idrogel. Questo idrogel, come una spugna, ha assorbito la miscela di reazione, ha assorbito le molecole necessarie e, di conseguenza, tutti i componenti necessari sono stati racchiusi in un piccolo volume, simile a ciò che accade in una cellula.
Gli autori dello studio hanno quindi provato a utilizzare l’argilla come sostituto economico dell’idrogel. Le particelle di argilla si sono rivelate simili alle particelle di idrogel, diventando una sorta di microreattori per l'interazione di biomolecole.
Dopo aver ricevuto tali risultati, gli scienziati non hanno potuto fare a meno di ricordare il problema dell'origine della vita. Le particelle di argilla, con la loro capacità di assorbire biomolecole, potrebbero effettivamente fungere da primissimi bioreattori per le primissime biomolecole, prima ancora che acquisissero le membrane. Questa ipotesi è supportata anche dal fatto che la lisciviazione dei silicati e di altri minerali dalle rocce per formare l'argilla è iniziata, secondo le stime geologiche, poco prima, secondo i biologi, che le biomolecole più antiche cominciassero a unirsi in protocellule.
Nell'acqua, o più precisamente in una soluzione, potrebbe succedere poco, perché i processi in una soluzione sono assolutamente caotici e tutti i composti sono molto instabili. La scienza moderna considera l'argilla, più precisamente la superficie delle particelle di minerali argillosi, come una matrice su cui potrebbero formarsi i polimeri primari. Ma questa è anche solo una delle tante ipotesi, ognuna delle quali ha i propri pregi e difetti. Ma per simulare l’origine della vita su vasta scala, bisogna davvero essere Dio. Anche se oggi in Occidente compaiono già articoli dai titoli “Cell Construction” o “Cell Modeling”. Ad esempio, uno degli ultimi premi Nobel, James Szostak, sta ora tentando attivamente di creare modelli cellulari efficaci che si moltiplicano da soli, riproducendo la propria specie.
