დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენა ერთ-ერთი ყველაზე შთამბეჭდავი საიდუმლოა, რომელიც აწუხებდა კაცობრიობის გონებას მთელი ჩვენი ინტელექტუალური ისტორიის განმავლობაში. დღეს ჩვენ კარგად ვიცით, როდის გაჩნდა პირველი სიცოცხლე ჩვენს პლანეტაზე.
ეს მოხდა დაახლოებით 4 მილიარდის წინ, მაშინ როცა კამბრიული აფეთქება, ე.ი. მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების სწრაფი გაჩენის პერიოდი შეესაბამება 540 მილიონი წლის წინანდელ დროს. მას შემდეგ დედამიწაზე სიცოცხლე უმჯობესდება დიდი ხნის განმავლობაში, დარვინის ევოლუციის გამო. უზარმაზარი ცვლილებები, რაც მოხდა ადამიანის ცხოვრებაში და სამყაროში, აჩვენებს, რომ ჩვენი ევოლუცია კიდევ აჩქარებს. ჩვენი ტექნოლოგია და თავად ცხოვრება სულ უფრო და უფრო დაწინაურდება. ჩვენ წინ მივდივართ უზარმაზარი აჩქარებით და დღეს არ ვიცით, რა შეიძლება იყოს ამ აჩქარების შედეგი.
როგორ გაჩნდა დედამიწაზე პირველი სიცოცხლე? დაბადების წიგნში ნათქვამია, რომ სიცოცხლე, მათ შორის თავად ადამიანი, ღმერთმა შექმნა მიწის მტვრისგან („ღმერთმა შექმნა კაცი მიწის მტვრისგან“, დაბადება). საინტერესოა, რომ ზოგადად, ეს შეესაბამება რეალობას, თუმცა, ბუნებრივია, არ არის განმარტებული, თუ როგორ მოხდა ეს სინამდვილეში. ამ კითხვაზე პასუხის მიღება შესაძლებელია მეცნიერების საშუალებით, რომლის ამოცანაა ახსნას ბუნებრივი პროცესები ჩვენს სამყაროში. მეცნიერება არ მუშაობს დაუმტკიცებელი განცხადებებით. მეცნიერების მიზანია არა მხოლოდ დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენის ყველა ეტაპის მიკვლევა, არამედ ამ ეტაპების რეპროდუცირება ლაბორატორიულ პირობებში, როგორც, მაგალითად, ფიზიკოსებმა არა მხოლოდ ახსნეს თერმობირთვული რეაქციების მექანიზმები მზის შიგნით, ათავისუფლებენ გიგანტურ ენერგია, არამედ შექმნა წყალბადის ბომბი, რომელიც მუშაობს იმავე პრინციპების საფუძველზე. ფიზიკოსები მას დედამიწაზე პატარა მზეს უწოდებენ. გერმანელმა მეცნიერმა გ.ბეტემ მიიღო ნობელის პრემია მზის შიგნით თერმობირთვული პროცესების ახსნისთვის.
დღეს მეცნიერებმა დაამტკიცეს, რომ ცოცხალი ორგანიზმები წარმოიქმნება უსულო ნივთიერებისგან, გარდაქმნების გრძელი ჯაჭვიდან მარტივი მოლეკულებიდან პირველ სიცოცხლემდე - ბაქტერიებამდე. ბაქტერია არის ერთუჯრედიანი ორგანიზმი, ხოლო რთული ცოცხალი სტრუქტურები მრავალუჯრედიანია. მაგალითად, ადამიანი შედგება ტრილიონი უჯრედისაგან, ხოლო ბაქტერიას აქვს მხოლოდ ერთი. უფრო მეტიც, ამ ჯაჭვების გამოყენებით, მეცნიერები ცდილობენ შექმნან სრულიად თვითგამრავლებადი ხელოვნური ორგანიზმები ლაბორატორიაში. ეს კვლევები საშუალებას გვაძლევს შევამოწმოთ სწორია თუ არა ჩვენი გაგება იმ რთული პროცესების შესახებ, რამაც გამოიწვია პირველი სიცოცხლის გაჩენა. 2009 წელს მეცნიერებმა ლაბორატორიაში შექმნეს პირველი მოლეკულური სისტემა, რომელიც კოპირდა თავის თავს და შეეძლო ევოლუცია.
ბიოლოგებმა იპოვეს რთული გენეტიკური მოლეკულების (რნმ და დნმ) ფორმირების გზა მარტივი მოლეკულების (O, C, N, P) გამოყენებით, რომლებიც არსებობდნენ დედამიწის განვითარების ადრეულ ეტაპზე რამდენიმე მილიარდი წლის წინ. რნმ-ისა და დნმ-ის სტრუქტურის აღმოჩენა საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ ბიოლოგიური მოლეკულების ძირითადი მახასიათებელი - საკუთარი თავის კოპირება და ევოლუცია. დნმ არის რთული მოლეკულა, რომლის მოლეკულური წონაა ერთი ტრილიონი, ხოლო რნმ-ს აქვს მხოლოდ 35000 მოლეკულური წონა, შეგახსენებთ, რომ წყლის მოლეკულური წონაა 18, ხოლო ნახშირბადი 12. დედამიწაზე სიცოცხლის ძირითადი ელემენტები წყალია. და ნახშირბადი. ნახშირბადს შეუძლია შექმნას სხვადასხვა ქიმიური ბმები სხვა ელემენტებთან და წარმოქმნას რთული ორგანული მოლეკულები, მათ შორის ლიპიდები, ნახშირწყლები, ცილები და გენეტიკური მოლეკულები რნმ და დნმ, რომლებიც სიცოცხლის ძირითადი მოლეკულებია. ამრიგად, ჩვენს დედამიწაზე სიცოცხლე ნახშირბადზე დაფუძნებული სიცოცხლეა, თუმცა სიცოცხლის სხვა ფორმები შესაძლებელია სამყაროს სხვა ადგილებში, მაგალითად, სილიკონზე დაფუძნებული სიცოცხლე.
ცნობილია, რომ სამყაროს ძირითადი ელემენტებია წყალბადი და ჰელიუმი. ყურადღებიანმა მკითხველმა შეიძლება იკითხოს, როგორ გაჩნდა ჩვენს პლანეტაზე წყალბადისა და ჰელიუმის გარდა რთული მოლეკულები ან მძიმე ელემენტები. ვინ "მოიყვანა" ისინი დედამიწაზე? ამ კითხვაზე პასუხი ჩვენთვის კარგად არის ცნობილი ასტრონომიიდან: ეგრეთ წოდებული სუპერმასიური ვარსკვლავები თავიანთ სიღრმეში წარმოქმნიან ჩვენთვის ცნობილ ბევრ ქიმიურ ელემენტს სხვადასხვა თერმობირთვული რეაქციების შედეგად. ასეთი ვარსკვლავების სიკვდილის შემდეგ ისინი ამ ელემენტებს გალაქტიკაში აფრქვევენ, რომლებიც ვარსკვლავთშორისი მტვრისა და პლანეტების ნაწილი ხდება. დედამიწაზე არსებული ყველა მძიმე ელემენტი არის სუპერნოვას აფეთქებების შედეგი, რამაც საბოლოოდ შექმნა დედამიწაზე პირველი სიცოცხლე.
ამ ელემენტების გარეშე ცხოვრება უბრალოდ შეუძლებელი იქნებოდა. ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ (ალბათ სიამაყით!) რომ ჩვენ ვართ ვარსკვლავური პერსონალის ნაწილი („ჩვენ ვართ ვარსკვლავები!“). მაგალითად, ჩვენს სხეულში რკინის არსებობა, რომელიც განსაზღვრავს ჩვენი სისხლის ფერს, არის ვარსკვლავებში რკინის წარმოქმნის შედეგი, რომელიც გამოიყოფა ვარსკვლავის სიკვდილის შემდეგ. ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების შიგნით მატერიის სპექტრული ანალიზი აჩვენებს, რომ სამყაროს ყველა სხეული შედგება ელემენტების ერთიდაიგივე ნაკრებისგან, რომლებიც ქმნიან პერიოდულ სისტემას და ყველა ცოცხალ ორგანიზმს, მცენარეთა სამყაროს ჩათვლით, აქვს საერთო წინაპარი, ე.ი. ისინი სიცოცხლის ხის ერთი და იმავე ფესვიდან მოდიოდნენ. თავად სიცოცხლის ხე შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან (ევკარია, არქეა, ბაქტერია) და მხოლოდ ორი ტოტი "ევკარია" მოიცავს მთელ მცენარეულ და ცხოველურ სამყაროს. დედამიწაზე სიცოცხლე მაშინვე არ გაჩნდა, მაგრამ დიდი აფეთქებიდან თითქმის 10 მილიარდი წლის შემდეგ, როდესაც გაჩნდა ყველა აუცილებელი პირობა პირველი სიცოცხლის გაჩენისთვის. საინტერესოა, რომ ჩვენი სამყარო ასევე წარმოიშვა გიგანტური აფეთქების შედეგად ერთი „წერტილიდან“. ეს "წერტილი", რომელსაც ფიზიკოსები "სინგულარულობას" უწოდებენ, იყო ძალიან მცირე ზომის და თითქმის უსასრულო სიმკვრივით. ინფლაციის (სწრაფი გაფართოების) და აჩქარების გამო, ჩვენი სამყარო დღეს გიგანტური გახდა. სინათლეს შეუძლია სამყაროს გადაკვეთა მხოლოდ 14 მილიარდ წელიწადში, თუმცა დედამიწიდან მზემდე მანძილს სულ რაღაც რვა წუთში ფარავს.
თუმცა, დავუბრუნდეთ ამ სტატიის მთავარ კითხვას - როგორ გაჩნდა დედამიწაზე პირველი სიცოცხლე. ჯერ კიდევ 1950-იან წლებში, ჩიკაგოს უნივერსიტეტის ორმა გამოჩენილმა მეცნიერმა ლ. მილერმა და ჰ. ურეიმ ჩაატარეს საინტერესო ექსპერიმენტი, რომელმაც აჩვენა, რომ სიცოცხლე შეიძლება ბუნებრივად წარმოიქმნას სხვადასხვა მოლეკულებისგან (H2. H2O, CH4, NH3), რომელიც არსებობდა ადრეული დედამიწა და ქიმიური რეაქციების სერია. ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ სიცოცხლის ძირითადი მოლეკულები - ამინომჟავები (ცილები) და ნუკლეინის მჟავები (რნმ და დნმ-ის ფუძეები) - ადვილად მიიღება იმ მოლეკულებისგან, რომლებიც იმყოფებოდნენ ადრეული დედამიწის პირველყოფილ ატმოსფეროში. მათ შუშის მილში მოათავსეს წყალი, წყალბადი, მეთანი და ამონიუმი და მასში ძლიერი ელექტრული დენი გაატარეს, რაც ბუნებით ელვის ანალოგია. ერთი კვირის შემდეგ მილში სხვადასხვა ორგანული მოლეკულები, ცილების ჩათვლით, აღმოაჩინეს. ეს უკანასკნელი პასუხისმგებელია ცოცხალი უჯრედის ყველა რთულ მეტაბოლურ ფუნქციაზე. თუმცა, ასეთი ექსპერიმენტები, მიუხედავად იმისა, რომ ეს იყო პირველი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი უსულო მატერიიდან პირველი სიცოცხლისკენ მიმავალ გზაზე, მათ არ შეეძლოთ აეხსნათ მრავალი სხვა პროცესი, მათ შორის ამინომჟავებიდან (ცილებიდან) პირველ სიცოცხლეზე გადასვლა და, კერძოდ, პრიმიტიული უჯრედი. შეეძლო საკუთარი თავის რეპროდუცირება, განვითარდა, ე.ი. როგორ განაპირობა ახალი სიცოცხლის გაჩენა.
ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა შეძლეს აეხსნათ ყველა ძირითადი პროცესი, თუ როგორ წარმოიქმნა დედამიწაზე პირველი ცოცხალი ორგანიზმები უსულო ნივთიერებისგან (მაგალითად, ჟურნალი "Scientific American", 2009 წლის სექტემბერი). ეს პროცესები მოიცავს ნუკლეოტიდების ფორმირებას, რომელიც შედგება შაქრის, ფოსფატების, ციანიდის ფუძეების, აცეტილენისა და წყლისგან, გენეტიკური მოლეკულების რნმ-ისა და დნმ-ისგან და პროტოცელისგან, რომელიც წარმოშობს პირველ სიცოცხლეს. რნმ-ის მოლეკულა შესაძლოა წარმოიქმნა ადრეულ დედამიწაზე არსებული მარტივი მოლეკულებისგან პირველი სიცოცხლის ფორმირებამდე. ეს იყო პირველი გენეტიკური მასალა, რომელმაც შექმნა სიცოცხლე დედამიწაზე, დნმ-თან ერთად, რაც შემდგომში ევოლუციის შედეგი იყო. რნმ წარმოშობს დნმ-ს, რომელიც თავის მხრივ წარმოშობს ცილებს. "რნმ-ის სამყარო" მოიცავს პირველი ცოცხალი ორგანიზმის გარეგნობას - პროტოცელას რნმ გენომის მქონე, რომელსაც შეუძლია თვითკოპირება და დარვინის ევოლუცია, ხოლო "დნმ სამყარო" მოიცავს ბაქტერიულ უჯრედს დნმ-ის გენომით, პროტეინებით და დასაწყისი სიცოცხლის ხე საერთო წინაპრით დედამიწაზე მთელი სიცოცხლისთვის. ორივე რნმ-ს და დნმ-ს აქვს გრძელი ფუძე (2-დან 40-მდე რნმ-ის შემთხვევაში და 1000-დან მილიონამდე ტიპიური გენის შემთხვევაში), რომელიც შეიცავს შაქარს, ფოსფატებს და მარტივ მოლეკულებს - ციანიდს, აცეტილენს, ფორმალდეჰიდს და წყალს. ადრეული დედამიწა. ნუკლეინის მჟავები (რნმ და დნმ) პასუხისმგებელნი არიან გენეტიკურ კოდზე და უზრუნველყოფენ ინსტრუქციებს უჯრედში არსებული ყველა პროცესისთვის. ცილების შესაქმნელად ნუკლეინის მჟავებმა უნდა შექმნან გრძელი და რთული ჯაჭვები. დედამიწის ყველა ცოცხალ ორგანიზმში დნმ-ის ყველა მოლეკულას აქვს იგივე სტრუქტურა, თუმცა მათ აქვთ გენების განსხვავებული ნაკრები და განსხვავდებიან ერთმანეთისგან მათი დნმ-ის სხვადასხვა კავშირებით.
ასე რომ, პირველ ეტაპზე მარტივმა და ორგანულმა მოლეკულებმა, ისევე როგორც სხვადასხვა ქიმიურმა რეაქციამ, გამოიწვია ნუკლეოტიდების წარმოქმნა. ნუკლეოტიდების სამი კომპონენტი - შაქარი, ფოსფატები და ნუკლეინის მჟავის ფუძეები - წარმოიქმნება სპონტანურად მარტივი მოლეკულებისგან. შემდეგ გაერთიანებულმა ნუკლეოტიდებმა წარმოშვა პირველი გენეტიკური მოლეკულა - რნმ, შემდეგ კი განვითარების შემდგომ ეტაპზე დნმ-ის მოლეკულა. ნუკლეინის მჟავები, რომლებიც წარმოადგენს ნუკლეოტიდების კრებულს, შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას. შემდეგი ეტაპი არის პრიმიტიული უჯრედის ფორმირება რნმ გენომით, მემბრანის ჩათვლით და რომელსაც შეუძლია თვითკოპირება გაყოფით. პროტოცელამ დაიწყო განვითარება. მეტაბოლიზმი, რომელიც მოიცავს მთელ რიგ ქიმიურ რეაქციას, საშუალებას აძლევდა პროტოცელას მიეღო ენერგია გარემოდან. შემდეგი ეტაპი არის დნმ-ის ფორმირება და ახალი უჯრედის გაჩენა დნმ-ის გენომით, რომელიც ასრულებს პირველადი გენეტიკური მოლეკულის როლს. რნმ ახლა შუალედურ როლს ასრულებს დნმ-სა და ცილას შორის. ჩნდება პირველი ბაქტერია დნმ-ის გენომისა და გარსით. მას შეუძლია თვითკოპირება და შეიძლება განვითარდეს. თუ ადრე რნმ პასუხისმგებელი იყო ცილების წარმოქმნაზე, ახლა ცილები იღებენ რნმ-ის ფუნქციებს უჯრედის თვითკოპირების და მეტაბოლური პროცესების განხორციელებისას. საინტერესოა, რომ ძველი პარადოქსი - რომელიც პირველად მოვიდა, "ქათამი თუ კვერცხი" - ამ პროცესებზე დაყრდნობით მარტივ ახსნას პოულობს: ჯერ იყო ქათამი (ნუკლეინის მჟავები), შემდეგ კი გაჩნდა კვერცხი (ცილები). შემდეგ ცილები (კვერცხი) იყო ნუკლეინის მჟავების წარმოქმნის დასაწყისი (ქათამი).
სიცოცხლე არის ქიმიური სისტემა, რომელსაც შეუძლია თვითკოპირება და დარვინის ევოლუცია. ე. შროდინგერი, კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ფუძემდებელი, თავის წიგნში „ცხოვრება ფიზიკის თვალსაზრისით“ მოგვცა სიცოცხლის შემდეგი განმარტება: „ცოცხალი სისტემები თავისთავად იკრიბებიან ბუნების უწესრიგობისკენ ან ენტროპიისკენ მიდრეკილების წინააღმდეგ“.
შევაჯამოთ. სიცოცხლე მას შემდეგ დაიწყო, რაც ადრეულ დედამიწაზე ქიმიურმა მოლეკულებმა შექმნეს ნუკლეოტიდები, რნმ-ის აუცილებელი ელემენტები. შემდეგ წარმოიქმნა პროტოცელი რნმ გენომის მქონე, შემდეგ ეტაპზე დნმ და პირველი ბაქტერია დნმ გენომის მქონე. ბაქტერიები უცვლელი რჩებოდნენ მილიარდობით წლის განმავლობაში და დაიწყეს ევოლუცია უფრო რთულ ორგანიზმებად, როდესაც დაიწყო ეპოქა, რომელსაც კამბრიული აფეთქება ერქვა, როდესაც ცხოველთა სამყარო მცირე და პრიმიტიული ორგანიზმებიდან მრავალუჯრედულ ორგანიზმებად გადაიქცა. ამავდროულად, დარვინის ევოლუციის საფუძველზე, გამოჩნდა ცხოველთა სამყაროს უზარმაზარი მრავალფეროვნება და დაახლოებით 5 მილიონი წლის წინ გაჩნდა პირველი ჰუმანოიდი არსებები, ჰომინიდები. ახლახან აღმოაჩინეს ჰომინიდი არდი, რომელიც 4,4 მილიონი წლისაა და შესაძლოა წარმოადგენდეს ადამიანის ევოლუციის პირველ ფაზას. თანამედროვე ადამიანები, ჰომო საპიენსი, დაახლოებით 50,000–100,000 წლის წინ გაჩნდნენ სამხრეთ-აღმოსავლეთ აფრიკაში და მოგვიანებით გავრცელდნენ მთელ მსოფლიოში. ეგვიპტური პირამიდები 5000 წლის წინ აშენდა. დაახლოებით ორასი წლის წინ ჩვენ გავხდით ტექნოლოგიური ცივილიზაცია, როდესაც აღმოაჩინეს ელექტროენერგია, გამოჩნდა ორთქლის ძრავები და თვითმფრინავები. თუ ეს დრო შევადარებთ ჩვენი სამყაროს ასაკს (14 მილიარდი წელი), მაშინ ეს არის ამ დროის მხოლოდ 0,00001%, ე.ი. ჩვენ ახალგაზრდა ცივილიზაცია ვართ, თუმცა ბევრ რამეში მივაღწიეთ წარმატებას. კიდევ ერთი შედარება ემყარება კოსმიური კალენდრის გამოყენებას. თუ ვივარაუდებთ, რომ სამყაროს მთელი ისტორია ერთი წლის ტოლი იყო, მაშინ პირველი თანამედროვე ადამიანები მხოლოდ ორი წუთის წინ გამოჩნდნენ, 11 წამის წინ აშენდა ეგვიპტური პირამიდები, ერთი წამის წინ გალილეომ და კეპლერმა დაამტკიცეს, რომ მზის სისტემა ჰელიოცენტრულია და სულ რაღაც ნახევარი წამის წინ გავხდით ტექნოლოგიური ცივილიზაცია.
მოდით შევხედოთ ჩვენს მომავალს და ვკითხოთ საკუთარ თავს, დასრულდა თუ არა ჩვენი ევოლუცია. ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად უნდა გავიგოთ, რატომ ხდება ევოლუცია, ე.ი. ცვლილებები ჩვენს ორგანიზმში დროთა განმავლობაში და ჩნდება თუ არა ახალი გენები ჩვენს გენომში. მეორე კითხვაზე პასუხი ნაპოვნია – დიახ, ჩნდება დამატებითი გენები და ჩვენი ევოლუცია არა მხოლოდ გრძელდება, არამედ დროთა განმავლობაში აჩქარებს. თელ-ავივის უნივერსიტეტის ბიოლოგიურმა თეორეტიკოსმა ევა იაბლონსკიმ გამოაქვეყნა თავისი კვლევა, რომელიც აჩვენებს, რომ დნმ-ის თანმიმდევრობას აკლია ასზე მეტი მემკვიდრეობითი ცვლილება. ეს ცვლილებები მოიცავს ბაქტერიებს, სოკოებს, მცენარეებს, ასევე ცხოველებს. ტოქსიკურმა ნივთიერებებმა, დიეტამ და სტრესმაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ცვლილებები გენომში. მუტაციები არის ახალი გენების გაჩენის მიზეზი. ჩვენ დღეს უფრო სწრაფად ვიცვლებით, ვიდრე ჩვენს ისტორიაში.
საინტერესოა, რომ ჩვენი სამყაროს აჩქარება შედარებით ცოტა ხნის წინ აღმოაჩინეს. არსებობს რაიმე კავშირი სამყაროს აჩქარებასა და ჩვენი ევოლუციის აჩქარებას შორის? სამყაროს აჩქარების მიზეზის ასახსნელად ფიზიკოსებმა ივარაუდეს ბნელი ენერგიის არსებობა, ე.ი. სპეციალური ამაღელვებელი ძალა, რომელიც განსაზღვრავს სამყაროს აჩქარებას. დღეს ჩვენ ცოტა რამ ვიცით ამ ძალის ბუნების შესახებ, მიუხედავად იმისა, რომ ასობით მეცნიერი მთელ მსოფლიოში ცდილობს მისი სტრუქტურის ამოხსნას.
დრო სამყაროს ყველაზე ფუნდამენტური მახასიათებელია და ის პასუხისმგებელია ჩვენს სამყაროში არსებულ ყველა ცვლილებაზე. მსოფლიოში ცვლილებების მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ კოსმოსის ტემპერატურა მკვეთრად შეიცვალა - 1032K-დან დიდი აფეთქების დროს (ეს ტემპერატურა ტრილიონ ტრილიონჯერ მეტია ყველაზე ცხელი ვარსკვლავების ცენტრში ტემპერატურაზე) 3K-მდე. დღეს (-270C) 14 მილიარდი წლის განმავლობაში. ეს ტემპერატურა იზომება კოსმოსის ნარჩენი გამოსხივების სპექტრით, რომელიც ავსებს მთელ ჩვენს სამყაროს და რომელიც აშკარა მტკიცებულებაა დიდი აფეთქების რეალობისა და იმისა, რომ იყო სამყაროს დასაწყისი. სივრცის ტემპერატურის ასეთი მკვეთრი ვარდნა დაკავშირებულია მის გაფართოებასთან (ინფლაციასთან). რა თქმა უნდა, ტემპერატურის ეს გაფართოება და კლება არ შეიძლება გავლენა იქონიოს სამყაროში ყველა პროცესის სიჩქარეზე, რაც იწვევს ცვლილებებს არა მხოლოდ სამყაროში, არამედ გავლენას მოახდენს ჩვენი ევოლუციის ტემპზე, რომელიც ყოველთვის გაგრძელდება მანამ, სანამ ჩვენი სამყარო არსებობს და იცვლება. დროთა განმავლობაში. თუ სივრცის ტემპერატურა ნულამდე დაეცემა, ჩვენი სამყარო დაიღუპება, რაც ნიშნავს ევოლუციის და თვით სიცოცხლის დასასრულს. საინტერესოა, რომ ჩვენი სამყაროს განვითარების ოთხი სცენარიდან, რომლებიც განიხილება ასტრონომიაში, არსებობს მტკიცებულება, რომ ჩვენი სამყარო საბოლოოდ დაიღუპება უკონტროლო გაფართოებისა და ტემპერატურის აბსოლუტურ ნულამდე შემცირების გამო. ეს დასკვნა ეფუძნება ეგრეთ წოდებული „თეთრი ჯუჯების“ აფეთქებების შესახებ მონაცემების ანალიზს (თეთრი ჯუჯა სუპერნოვას აფეთქება).
შემდეგ კიდევ ერთი დიდი აფეთქება იქნება ახალი სამყაროსა და ახალი სამყაროს დასაწყისი. ეს ახალი სამყარო გაივლის განვითარების სრულიად განსხვავებულ გზას და ექნება ფიზიკის სხვადასხვა კანონები სხვადასხვა ფუნდამენტური მუდმივებით, როგორიცაა სინათლის სიჩქარე, ელექტრონის მასა, გრავიტაციული მუდმივა და ა.შ. და, რა თქმა უნდა, განსხვავებული სიცოცხლე. დღეს მეცნიერები განიხილავენ სხვა სამყაროების (მრავალ სამყაროს) არსებობის შესაძლებლობას, რომლებშიც სიცოცხლეც შესაძლებელია, მაგრამ სხვა პრინციპებსა და ბუნების სხვა კანონებზე დაყრდნობით.
ილია გულკაროვი, ჩიკაგო
ვალერი სპირიდონოვი, თავის გადანერგვის პირველი კანდიდატი, რია ნოვოსტისთვის
მრავალი წლის განმავლობაში კაცობრიობა ცდილობს ამოიცნოს ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლის გაჩენის ნამდვილი მიზეზი და ისტორია. სულ რაღაც ას წელზე მეტი ხნის წინ, თითქმის ყველა ქვეყანაში, ადამიანებს არც კი უფიქრიათ ეჭვქვეშ დააყენონ ღვთიური ჩარევის თეორია და უზენაესი სულიერი არსების მიერ სამყაროს შექმნა.
სიტუაცია შეიცვალა ჩარლზ დარვინის უდიდესი ნაწარმოების 1859 წლის ნოემბერში გამოქვეყნების შემდეგ და ახლა ამ თემის ირგვლივ ბევრი კამათია. დარვინის ევოლუციის თეორიის მხარდამჭერთა რიცხვი ევროპასა და აზიაში შეადგენს 60-70%-ზე მეტს, დაახლოებით 20%-ს აშშ-ში და დაახლოებით 19%-ს რუსეთში ბოლო ათწლეულის ბოლოსთვის.
დღეს ბევრ ქვეყანაში არსებობს მოწოდებები, რომ დარვინის ნამუშევარი გამორიცხონ სასკოლო კურიკულუმიდან, ან თუნდაც სხვა სავარაუდო თეორიებთან ერთად შეისწავლონ იგი. თუ არ ვსაუბრობთ რელიგიურ ვერსიაზე, რომლისკენაც მიდრეკილია მსოფლიოს მოსახლეობის უმეტესობა, დღეს არსებობს სიცოცხლის წარმოშობისა და ევოლუციის რამდენიმე ძირითადი თეორია, რომლებიც აღწერს მის განვითარებას სხვადასხვა ეტაპზე.
პანსპერმია
პანსპერმიის იდეის მომხრეები დარწმუნებულნი არიან, რომ პირველი მიკროორგანიზმები დედამიწაზე კოსმოსიდან ჩამოიყვანეს. ასე ფიქრობდნენ ცნობილი გერმანელი ენციკლოპედისტი ჰერმან ჰელმჰოლცი, ინგლისელი ფიზიკოსი კელვინი, რუსი მეცნიერი ვლადიმერ ვერნადსკი და შვედი ქიმიკოსი სვანტე არენიუსი, რომელიც დღეს ამ თეორიის ფუძემდებლად ითვლება.
მეცნიერულად დადასტურდა, რომ დედამიწაზე არაერთხელ იქნა აღმოჩენილი მეტეორიტები მარსიდან და სხვა პლანეტებიდან, შესაძლოა კომეტებიდან, რომლებიც შეიძლება მოდიოდნენ უცხო ვარსკვლავური სისტემებიდანაც კი. დღეს ამაში ეჭვი არავის ეპარება, მაგრამ ჯერ არ არის ნათელი, როგორ შეიძლებოდა გაჩენილიყო სიცოცხლე სხვა სამყაროებზე. არსებითად, პანსპერმიის აპოლოგეტები ანაცვლებენ „პასუხისმგებლობას“ იმაზე, რაც ხდება უცხო ცივილიზაციებზე.
პირველადი სუპის თეორია
ამ ჰიპოთეზის დაბადებას ხელი შეუწყო 1950-იან წლებში ჰაროლდ ურიისა და სტენლი მილერის ექსპერიმენტებმა. მათ შეძლეს თითქმის იგივე პირობების ხელახლა შექმნა, რაც არსებობდა ჩვენი პლანეტის ზედაპირზე სიცოცხლის წარმოშობამდე. მცირე ელექტრული გამონადენი და ულტრაიისფერი შუქი გადადიოდა მოლეკულური წყალბადის, ნახშირბადის მონოქსიდისა და მეთანის ნარევიდან.
შედეგად, მეთანი და სხვა პრიმიტიული მოლეკულები გადაიქცა რთულ ორგანულ ნივთიერებებად, მათ შორის ათობით ამინომჟავა, შაქარი, ლიპიდები და ნუკლეინის მჟავების საწყისებიც კი.
შედარებით ცოტა ხნის წინ, 2015 წლის მარტში, კემბრიჯის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, ჯონ საზერლენდის ხელმძღვანელობით, აჩვენეს, რომ ყველა სახის „სიცოცხლის მოლეკულა“, მათ შორის რნმ, ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები, შეიძლება მიღებულ იქნეს მსგავსი რეაქციებით, რომელშიც მარტივი არაორგანული ნახშირბადი. ნაერთები, წყალბადის სულფიდი, ლითონის მარილები და ფოსფატები.
სიცოცხლის თიხის სუნთქვა
სიცოცხლის ევოლუციის წინა ვერსიის ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა ის არის, რომ მრავალი ორგანული მოლეკულა, მათ შორის შაქარი, დნმ და რნმ, ძალიან მყიფეა იმისათვის, რომ საკმარისი რაოდენობით დაგროვდეს დედამიწის პირველყოფილი ოკეანის წყლებში, სადაც ადრე ყველაზე მეტად ეგონათ. ევოლუციონისტები, გაჩნდნენ პირველი ცოცხალი არსებები.
ბრიტანელი ქიმიკოსი ალექსანდრე კერნს-სმიტი თვლის, რომ სიცოცხლე უფრო "თიხის"აა, ვიდრე წყლის წარმოშობისა - რთული ორგანული მოლეკულების დაგროვებისა და გართულებისთვის ოპტიმალური გარემო გვხვდება თიხის მინერალების ფორებსა და კრისტალებში და არა დარვინის "პირველადი აუზში". ან მილერ-ურიის თეორიების ოკეანე.
ფაქტობრივად, ევოლუცია დაიწყო კრისტალების დონეზე და მხოლოდ ამის შემდეგ, როდესაც ნაერთები საკმარისად რთული და სტაბილური გახდა, პირველი ცოცხალი ორგანიზმები გაემგზავრნენ "ღია მოგზაურობაში" დედამიწის პირველად ოკეანეში.
ცხოვრება ოკეანის ფსკერზე
ამ იდეას ეჯიბრება დღეს პოპულარული აზრი, რომ სიცოცხლე წარმოიშვა არა ოკეანის ზედაპირზე, არამედ მისი ფსკერის ღრმა რაიონებში, "შავი მწეველთა", წყალქვეშა გეიზერებისა და სხვა გეოთერმული წყაროების სიახლოვეს.
მათი ემისიები მდიდარია წყალბადით და სხვა ნივთიერებებით, რომლებიც, მეცნიერთა აზრით, შეიძლება დაგროვდეს კლდის ფერდობებზე და უზრუნველყოს პირველი სიცოცხლე ყველა საჭირო საკვები რესურსით და რეაქციის კატალიზატორებით.
ამის დადასტურება შესაძლებელია თანამედროვე ეკოსისტემებში, რომლებიც არსებობს დედამიწის ყველა ოკეანის ფსკერზე მსგავსი წყაროების სიახლოვეს - ისინი მოიცავს არა მხოლოდ მიკრობებს, არამედ მრავალუჯრედიან ცოცხალ არსებებსაც კი.
რნმ სამყარო
დიალექტიკური მატერიალიზმის თეორია ეფუძნება წყვილი პრინციპების ერთდროულ ერთიანობას და გაუთავებელ ბრძოლას. საუბარია ინფორმაციის მემკვიდრეობაზე და სტრუქტურულ ბიოქიმიურ ცვლილებებზე. სიცოცხლის წარმოშობის ვერსია, რომელშიც რნმ თამაშობს საკვანძო როლს, დიდი გზა გაიარა მისი გაჩენიდან 1960-იან წლებში 1980-იანი წლების ბოლოს, როდესაც მან შეიძინა მისი თანამედროვე თვისებები.
ერთის მხრივ, რნმ-ის მოლეკულები არ არიან ისეთი ეფექტური ინფორმაციის შესანახად, როგორც დნმ, მაგრამ მათ შეუძლიათ ერთდროულად დააჩქარონ ქიმიური რეაქციები და შეაგროვონ საკუთარი ასლები. უნდა გვესმოდეს, რომ მეცნიერებმა ჯერ ვერ შეძლეს აჩვენონ, თუ როგორ მუშაობდა რნმ-ის სიცოცხლის ევოლუციის მთელი ჯაჭვი და, შესაბამისად, ამ თეორიას ჯერ არ მიუღია საყოველთაო მიღება.
პროტოცელტები
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი საკითხი სიცოცხლის ევოლუციაში არის საიდუმლო იმის შესახებ, თუ როგორ „გამოიფარეს“ რნმ-ის ან დნმ-ის და ცილების ასეთი მოლეკულები გარე სამყაროდან და გადაიქცნენ პირველ ცალკეულ უჯრედებად, რომელთა შიგთავსი დაცულია მოქნილი მემბრანით ან ნახევრად. გამტარი მყარი გარსი.
ამ სფეროში პიონერი იყო ცნობილი საბჭოთა ქიმიკოსი ალექსანდრე ოპარინი, რომელმაც აჩვენა, რომ წყლის წვეთებს, რომლებიც გარშემორტყმულია ცხიმის მოლეკულების ორმაგი ფენით, შეიძლება ჰქონდეთ მსგავსი თვისებები.
მისი იდეები გააცოცხლეს კანადელმა ბიოლოგებმა ჯეკ სზოსტაკის ხელმძღვანელობით, 2009 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატი ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში. მისმა გუნდმა შეძლო რნმ-ის მოლეკულების მარტივი ნაკრების „შეფუთვა“, რომელსაც შეუძლია თვითგამრავლება ცხიმის მოლეკულების მემბრანაში, მაგნიუმის იონების და ლიმონმჟავას დამატებით პირველ „პროტოცელში“.
ენდოსიმბიოზი
სიცოცხლის ევოლუციის კიდევ ერთი საიდუმლო არის ის, თუ როგორ გაჩნდა მრავალუჯრედიანი არსებები და რატომ მოიცავს ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეების უჯრედებს სპეციალური სხეულები, როგორიცაა მიტოქონდრია და ქლოროპლასტები, რომლებსაც აქვთ უჩვეულოდ რთული სტრუქტურა.
გერმანელი ბოტანიკოსი ანდრეას შიმპერი პირველად ფიქრობდა ამ პრობლემაზე, ვარაუდობდა, რომ ქლოროპლასტები წარსულში ციანობაქტერიების მსგავსი დამოუკიდებელი ორგანიზმები იყვნენ, რომლებიც "დამეგობრდნენ" მცენარეთა წინაპრების უჯრედებთან და დაიწყეს მათში ცხოვრება.
ეს იდეა მოგვიანებით შეიმუშავეს რუსმა ბოტანიკოსმა კონსტანტინე მერეჟკოვსკიმ და ამერიკელმა ევოლუციონისტმა ლინ მარგულისმა, რომლებმაც აჩვენეს, რომ მიტოქონდრიას და ჩვენი უჯრედების პოტენციურად ყველა სხვა რთულ ორგანელებს აქვთ მსგავსი წარმოშობა.
როგორც "რნმ სამყაროს" და სიცოცხლის "თიხის" ევოლუციის თეორიების შემთხვევაში, ენდოსიმბიოზის იდეამ თავდაპირველად მეცნიერთა უმრავლესობის კრიტიკა გამოიწვია, მაგრამ დღეს თითქმის ყველა ევოლუციონისტს ეჭვი არ ეპარება მის სისწორეში.
ვინ არის მართალი და ვინ არის არასწორი?
მრავალი სამეცნიერო ნაშრომი და სპეციალიზებული კვლევა იქნა აღმოჩენილი დარვინის ჰიპოთეზების სასარგებლოდ, განსაკუთრებით „გარდამავალი ფორმების“ სფეროში. დარვინს არ გააჩნდა საჭირო რაოდენობის არქეოლოგიური არტეფაქტები მისი სამეცნიერო ნაშრომების გასამყარებლად, რადგან უმეტესწილად იგი ხელმძღვანელობდა პირადი ვარაუდებით.
მაგალითად, მხოლოდ ბოლო ათი წლის განმავლობაში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ევოლუციის რამდენიმე მსგავსი „დაკარგული რგოლის“ ნაშთები, როგორიცაა ტიქტაალიკი და ინდოჰიუსი, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს გავუსვათ ხაზი მიწის ცხოველებსა და თევზებს, ვეშაპებსა და ჰიპოპოტამს შორის.
მეორეს მხრივ, სკეპტიკოსები ხშირად ამტკიცებენ, რომ ცხოველთა ასეთი სახეობები არ არის ჭეშმარიტი გარდამავალი ფორმები, რაც იწვევს მუდმივ გაუთავებელ კამათს დარვინიზმის მომხრეებსა და მათ მოწინააღმდეგეებს შორის.
მეორეს მხრივ, ჩვეულებრივ E. coli-ზე და სხვადასხვა მრავალუჯრედიან არსებებზე ჩატარებული ექსპერიმენტები ნათლად აჩვენებს, რომ ევოლუცია რეალურია და რომ ცხოველებს შეუძლიათ სწრაფად შეეგუონ ცხოვრების ახალ პირობებს, შეიძინონ ახალი თვისებები, რაც მათ წინაპრებს არ ჰქონდათ 100-200 თაობის წინ.
უნდა გვახსოვდეს, რომ თანამედროვე საზოგადოების მნიშვნელოვანი ნაწილი ჯერ კიდევ მიდრეკილია სჯეროდეს უმაღლესი ღვთაებრივი ინტელექტის ან არამიწიერი ცივილიზაციების არსებობას, რომლებმაც დააარსეს სიცოცხლე დედამიწაზე. ჯერჯერობით, არ არსებობს ერთი სწორი თეორია და კაცობრიობას ჯერ არ უპასუხა ამ კითხვაზე მომავალში.
თანამედროვე მეცნიერებაში ისინი მიიჩნევენ რამდენიმე თეორიასიცოცხლის წარმოშობა დედამიწაზე. თანამედროვე მოდელების უმეტესობა მიუთითებს იმაზე, რომ ორგანული ნაერთები - პირველი ცოცხალი ორგანიზმები პლანეტაზე დაახლოებით გაჩნდნენ 4 მილიარდი წლის წინ.
კონტაქტში
იდეების განვითარება სიცოცხლის გაჩენის შესახებ
გარკვეულ ისტორიულ პერიოდში მეცნიერებს განსხვავებული წარმოდგენები ჰქონდათ იმის შესახებ, თუ როგორ გაჩნდა სიცოცხლე. მეოცე საუკუნემდე შემდეგი ჰიპოთეზები დიდ როლს თამაშობდნენ სამეცნიერო წრეებში:
- სპონტანური წარმოშობის თეორია.
- ცხოვრების სტაციონარული მდგომარეობის თეორია.
- ოპარინის თეორია (ნაწილობრივ მხარდაჭერილი ახლა).
სპონტანური წარმოშობის თეორია
საინტერესოა, მაგრამ პლანეტაზე სიცოცხლის სპონტანური თაობის თეორია გაჩნდა ანტიკური დრო. ის არსებობდა ღვთაებრივი წარმოშობის თეორიაპლანეტის ყველა ცოცხალი ორგანიზმი.
ძველი ბერძენი მეცნიერი არისტოტელე ასე თვლიდა სპონტანური წარმოშობის ჰიპოთეზა მართალია, ხოლო ღვთაებრივი მხოლოდ გადახრაა რეალობისგან. ამას სჯეროდა ცხოვრება სპონტანურად დაიწყო.
მისი მოსაზრებით, სპონტანური წარმოშობის თეორია არის ის, რომ ადამიანებისთვის უცნობი „აქტიური პრინციპი“ გარკვეულ პირობებში. შეუძლია შექმნასარაორგანული ნაერთისგან მარტივი ორგანიზმი.
ევროპაში ქრისტიანობის მიღებისა და მისი გავრცელების შემდეგ ეს მეცნიერული ვარაუდი უკანა პლანზე გაქრა – მისი ადგილი დაიკავა ღვთაებრივი თეორია.
სტაბილური მდგომარეობის თეორია
ამ მეცნიერული ვარაუდის თანახმად, შეუძლებელია პასუხის გაცემა, როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე, რადგან ის არსებობდა სამუდამოდ. ამრიგად, თეორიის მიმდევრები მოწმობენ, რომ სახეობები არასოდეს წარმოშობილა - მათ შეუძლიათ მხოლოდ გაქრობა ან მათი რიცხვის შეცვლა (). სიცოცხლის სტაციონარული მდგომარეობის ჰიპოთეზა საკმაოდ პოპულარული იყო მანამდე მე-20 საუკუნის შუა ხანები.
ეგრეთ წოდებულმა „სიცოცხლის მარადისობის თეორიამ“ საყოველთაო კრახი განიცადა, როდესაც დადგინდა, რომ სამყაროც ყოველთვის არ არსებობდა., მაგრამ შეიქმნა დიდი აფეთქების შემდეგ. კითხვაზე: სიცოცხლის რამდენი ფორმა არსებობდა თავდაპირველად, პასუხი ჩნდება, რომ ოთხივე, მათ შორის ვირუსები, რომლებიც ეწინააღმდეგება ზოგადად მიღებულს .
ამ მიზეზით, ჰიპოთეზა არ განიხილება აკადემიურ სამეცნიერო წრეებში. "სიცოცხლის მარადისობის თეორია" ექსკლუზიურად ფილოსოფიური ინტერესია, რადგან მისი დასკვნები დიდწილად არ შეესაბამება თანამედროვე მიღწევებსმეცნიერებები.
ოპარინის თეორია
მეოცე საუკუნეში მეცნიერთა ყურადღება მიიპყრო აკადემიკოს ოპარინის სტატიამ, რომელმაც დააბრუნა ინტერესი თეორიის მიმართ. სიცოცხლის სპონტანური თაობა. მან მასში განიხილა რამდენიმე "პროტო-ორგანიზმი" - კოცერვატის წვეთები ან უბრალოდ "პირველადი ბულიონი", როგორც მათ სამეცნიერო წრეებში უწოდეს.
ეს წვეთები იყო ცილოვანი ბურთულები, რომლებიც იზიდავდნენ მოლეკულებს და ცხიმებს, რომლებიც შემდეგ აკავშირებდნენ. ასე შეიქმნა პირველი შესანახი მედია - პირველი ბროშურები, რომლებიც შეიცავს დნმ-ს.
ეს ჰიპოთეზა არ პასუხობს საიდან გაჩნდა და, შესაბამისად, აკადემიურ წრეებში ბევრი უარყოფს მას.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის წინა თეორიები არ განიხილება ფუნდამენტურად თანამედროვე სამეცნიერო აზროვნებაში. მეცნიერთა მცირე ჯგუფიც ამას ვარაუდობს სიცოცხლე შეიძლებოდა წარმოშობილიყო ცხელ წყალში, რომელიც აკრავს წყალქვეშა ვულკანებს. ეს ჰიპოთეზა არა მთავარი, მაგრამ ის ჯერ არ არის უარყოფილი და ამიტომ ღირს აღნიშვნის ღირსია.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის ძირითადი თეორიები
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის ძირითადი თეორიები გაჩნდა არც ისე დიდი ხნის წინ, კერძოდ მეოცე საუკუნეში - პერიოდი, როდესაც კაცობრიობამ უფრო მეტი აღმოჩენა გააკეთა, ვიდრე მთელ მის წინა ისტორიაში.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის თანამედროვე ჰიპოთეზები სხვადასხვა ხარისხით დადასტურდა მრავალი გამოკვლევით და საკვანძოა აკადემიურ წრეებში განსახილველად. მათ შორის შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი:
- სიცოცხლის წარმოშობის ბიოქიმიური თეორია;
- რნმ მსოფლიო ჰიპოთეზა;
- PAH მსოფლიო თეორია.
ბიოქიმიური თეორია
გასაღებად ითვლება ბიოქიმიური თეორიაპლანეტაზე სიცოცხლის წარმოშობა, რომელსაც მეცნიერთა უმეტესობა იცავს.
ქიმიური ევოლუცია წინ უძღოდა ორგანული სიცოცხლის გამოჩენას. სწორედ ამ ეტაპზე ჩნდება პირველი ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც წარმოიშვა შედეგად ქიმიური რეაქციებიარაორგანული მოლეკულებისგან.
ორგანული სიცოცხლის გაჩენა 4 მილიარდი წლის წინ რეაქციების შედეგად ძალიან სავარაუდოა, რადგან სწორედ მაშინ იყო ყველაზე ხელსაყრელი გარემო.
ოპტიმალურად ითვლება 1000 გრადუსი ტემპერატურა. ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა მინიმალური იყო, რადგან დიდი რაოდენობით ის ანადგურებს მარტივ ორგანულ ნაერთებს.
რნმ სამყარო
რნმ-ის სამყარო მხოლოდ ჰიპოთეზაა, რომელიც მიუთითებს იმაზე, რომ დნმ-ის გაჩენამდე გენეტიკური ინფორმაცია ინახებოდა რნმ-ის ნაერთებით.
1980-იან წლებში დადასტურდა, რომ რნმ ნაერთები შეიძლება ავტონომიურად არსებობდესდა თვითგამეორება. მილიონობით წლიანმა რნმ-ის სასიცოცხლო ციკლმა განაპირობა ის, რომ მუტაციების დროს წარმოიქმნა დნმ-ის კავშირები, რომელიც მოქმედებდა როგორც სპეციალიზებული გენის საცავი. რნმ-ის ევოლუცია იყო დადასტურებულია მრავალი ექსპერიმენტით, რომლებიც ნაწილობრივ ხსნიან დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობას და პასუხობენ კითხვას, თუ როგორ განვითარდა სიცოცხლე დედამიწაზე.
PAH-ების სამყარო (პოლიარომატული ნახშირწყალბადები)
განიხილება PAH-ების სამყარო ქიმიური ევოლუციის ეტაპიდა მიუთითებს იმაზე, რომ პირველი რნმ წარმოიშვა PAH-სგან, რამაც მოგვიანებით განაპირობა დნმ-ის შექმნა და სიცოცხლე პლანეტაზე.
PAH-ების დაკვირვება დღესაც შეიძლება - ისინი გავრცელებულია სამყაროში და პირველად აღმოაჩინეს ნისლეულებში მთელს კოსმოსში. მრავალი მკვლევარი PAH-ებს „სიცოცხლის თესლს“ უწოდებს.
ალტერნატიული თეორიები
ისე ხდება, რომ ყველაზე საინტერესო თეორიები ალტერნატიულია და ბევრი მეცნიერი მათ დასცინის კიდეც. ალტერნატიული ვარაუდების სანდოობა ჯერ არ არის დადასტურებული და ისინი ნაწილობრივ ან დიდწილად ეწინააღმდეგება თანამედროვე სამეცნიერო იდეებს, მაგრამ მათი აღნიშვნა სავალდებულოა.
კოსმოსური ჰიპოთეზა
ამ ვარაუდის თანახმად, სიცოცხლე დედამიწაზე არასოდეს არსებობდა და ის არ შეიძლებოდა აქ წარმოშობილიყო, რადგან არ არსებობდა წინაპირობები. მას შემდეგ პლანეტაზე პირველი ცოცხალი ორგანიზმები გამოჩნდნენ კოსმოსური სხეულის დაცემა, რომელმაც ისინი საკუთარ თავზე სხვა გალაქტიკიდან მოიყვანა.
ეს ჰიპოთეზა არ პასუხობს კითხვას: ცხოვრების რამდენი ფორმა იყო, რა იყო და როგორ განვითარდა შემდგომ.
ასევე შეუძლებელია იმის დადგენა, როდის დაეცა ეს კოსმოსური სხეული. მაგრამ ყველაზე მთავარი ის არის მეცნიერებს არ სჯერათრომ დედამიწის ატმოსფეროში მოხვედრის შემდეგ ნებისმიერ ორგანიზმს შეეძლო გადარჩენა დაცემა კოსმოსურ სხეულზე.
ბოლო წლებში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ბაქტერიები, რომლებსაც შეუძლიათ არსებობს ექსტრემალურ პირობებშიდა კოსმოსშიც კი, მაგრამ მეტეორიტი ან ასტეროიდი რომ დაიწვა, ისინი ნამდვილად არ გადარჩებოდნენ.
უცხოპლანეტელები ჰიპოთეზა
ყველაზე საინტერესო ჰიპოთეზების ხაზგასმისას არ შეიძლება არ აღინიშნოს ვარაუდი, რომ დედამიწაზე სიცოცხლე უცხოპლანეტელების საქმეა. ამ ჰიპოთეზის მომხრეები თვლიან, რომ ასეთ უზარმაზარ სამყაროში ინტელექტუალური ცხოვრების სხვა ფორმების არსებობის ალბათობა ძალიან მაღალია. მეცნიერებაც არ უარყოფს ამ ფაქტს., რადგან ადამიანებს ჯერ არ აქვთ გამოკვლეული სივრცის 99%.
უცხოპლანეტელების ჰიპოთეზის მიმდევრები ამბობენ, რომ სიცოცხლის ერთ-ერთი ინტელექტუალური ფორმა, რომელსაც ჩვენ განზრახ უცხოპლანეტელებს ვუწოდებთ. სიცოცხლე მოუტანა დედამიწას. არსებობს რამდენიმე თეორია იმის შესახებ, თუ რატომ შექმნეს ადამიანი.
ზოგი ამბობს, რომ უბრალოდ ექსპერიმენტის ნაწილი, რომლის დროსაც აკვირდებიან ადამიანებს. ამ ვარაუდის მიმდევრებს არ შეუძლიათ საიმედო პასუხის გაცემა, თუ რატომ სჭირდებათ მათ ადამიანებზე დაკვირვება და რა არის ამ ექსპერიმენტის მნიშვნელობა.
ეს უკანასკნელი მიუთითებს იმაზე, რომ კოსმოსური არსებების გარკვეული რასა არის დაკავებული სიცოცხლის გავრცელება სამყაროშიდა ადამიანები ერთ-ერთია იმ მრავალი რასიდან, რომელიც მათ შექმნეს. აქედან გამომდინარე, არის რამდენიმე ყველა ცოცხალი არსების წინაპრები, რომელიც ადამიანს შეეძლო ღმერთად მიეღო.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის კოსმოსური თეორია არ პასუხობს მთავარ კითხვას: საიდან გაჩნდა სიცოცხლე თავდაპირველად დედამიწაზე მოყვანამდე?
თეოლოგიური ჰიპოთეზა
ყურადღება!პლანეტაზე სიცოცხლის წარმოშობის ღვთაებრივი თეორია ყველაზე უძველესია ყველაფერში და ამავე დროს ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულად 21-ე საუკუნეში.
ჰიპოთეზის მიმდევრებს სჯერათ ზოგიერთი ყოვლისშემძლე არსების ან არსებების, რომლებსაც ჩვეულებრივ ღმერთებს უწოდებენ.
სხვადასხვა რელიგიაში ღმერთებს აქვთ სხვადასხვა სახელები, ასევე მათი რიცხვი. ქრისტიანობა საუბრობს მხოლოდ ერთ ღმერთზე, ისლამის მსგავსად, მაგრამ წარმართებს სწამდათ ათობით, ან თუნდაც ასობით ღმერთი, რომელთაგან თითოეული პასუხისმგებელია რაღაც კონკრეტულზე.
მაგალითად, ერთი ღმერთი ითვლება სიყვარულის შემქმნელად, მეორე კი ზღვების მბრძანებლად.
ქრისტიანებს ამის სჯერათ ღმერთმა შექმნა დედამიწა და სიცოცხლემასზე სულ რაღაც შვიდ დღეში. სწორედ მან შექმნა პირველი მამაკაცი და ქალი, რომლებიც გახდნენ კაცობრიობის წინაპრები.
ვინაიდან პლანეტაზე მილიარდობით ადამიანი თავს იდენტიფიცირებს კონკრეტულ რელიგიასთან, მათ სჯერათ, რომ მთელი სიცოცხლე ღმერთის ან ღმერთების ხელით შეიქმნა.
და მიუხედავად იმისა, რომ მრავალი რელიგია იზიარებს იგივე ფაქტებს, სამეცნიერო წრეებში უარყოს ყოვლისშემძლე არსების არსებობა, რომელმაც შექმნა სამყარო და სიცოცხლე მასში, ვინაიდან ეს თეორია ეწინააღმდეგება ბევრ მეცნიერულ მიღწევას და აღმოჩენას.
ასევე, ღვთაებრივი ჰიპოთეზა არ იძლევა იმის დადგენას, თუ როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე. ზოგიერთი წმინდა წერილი საერთოდ არ შეიცავს ამ ინფორმაციას ზოგიერთში, მონაცემები უბრალოდ არ ემთხვევა, რაც უზარმაზარ ეჭვს აყენებს ჰიპოთეზას.
არც ერთი ზემოაღნიშნული თეორია არა იდეალურიდა არ შეუძლია ამომწურავად გამოავლინოს პლანეტაზე სიცოცხლის წარმოშობის საკითხი. რომელ თეორიას მიჰყვებით, თქვენი გადასაწყვეტია.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის თანამედროვე თეორია
დედამიწაზე სიცოცხლის განვითარების ეტაპები
ქვედა ხაზი
ზემოაღნიშნულის შეჯამებით შეგვიძლია მივიდეთ დასკვნამდე, რომ სიცოცხლე 4 მილიარდი წლის წინ დაიწყო. ცხოვრების განვითარების პირველი ეტაპი იყო ქიმიური, რის შემდეგაც ისინი შეიქმნა რნმ და დნმდა შემდეგ სიცოცხლის ხუთივე ცნობილი ფორმა.
ალტერნატიული თეორიები, რომლებიც არ არის მხარდაჭერილი სამეცნიერო წრეებში, სხვა ამბავს გვიყვება. მათ შორის აღსანიშნავია კოსმიური და თეოლოგიური(ღვთაებრივი). დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის თანამედროვე ჰიპოთეზები უფრო პროგრესირებადია, მაგრამ ძველების დისკონტირება შეუძლებელია.
როგორ გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე? ამ კითხვაზე პასუხის პოვნა ყოველთვის იყო მეცნიერთა ღრმა ინტერესის საგანი. მაგრამ არანაკლებ მნიშვნელოვანი და საინტერესოა სხვა კითხვაზე პასუხის ძიება - ზუსტად როდის გაჩნდა სიცოცხლე? გარდა იმისა, რომ გაერკვია ის პროცესი, რომლითაც არაცოცხალი ელემენტები გაერთიანდნენ პირველი ცოცხალი ორგანიზმების შესაქმნელად (ცნობილია როგორც აბიოგენეზი), მეცნიერები ასევე ცდილობენ გაარკვიონ ცხოვრების რომელ მომენტში გამოჩნდა მასზე პირველი ცოცხალი ორგანიზმები.
კანადელი მეცნიერების ჯგუფის ახალმა კვლევამ გამოიყენა ორი მიდგომა ზემოთ დასმული კითხვის გამოსაკვლევად - როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე? ასტროფიზიკური და გეოფიზიკური მონაცემების შერწყმით ბიოსიგნალებთან, რომლებიც აღმოჩენილია გეოლოგიურ ნიმუშებში, მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ სიცოცხლე წარმოიშვა დაახლოებით 200-800 მილიონი წლის შემდეგ, რაც დედამიწა დასახლებული გახდა (დაახლოებით 3,7 მილიარდი წლის წინ). ამ კვლევას შეიძლება ჰქონდეს დიდი გავლენა მეცნიერთა გაგებაზე იმის შესახებ, თუ რამდენი დრო დასჭირდება სიცოცხლის გაჩენას დედამიწის მსგავს პლანეტებზე.
კვლევა, რომელიც აღწერს აღმოჩენებს, ახლახან გამოქვეყნდა ჟურნალში Astrobiology სათაურით „დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის დროის დიაპაზონის შეზღუდვა“.
კვლევის პროცესში მეცნიერებმა დაადგინეს დროის ინტერვალი, რომლის ფარგლებშიც ის დედამიწაზე გამოჩნდა. როგორც აღინიშნა, მკვლევარებმა ერთის მხრივ გააანალიზეს ასტროფიზიკური და გეოფიზიკური მონაცემები და, მეორე მხრივ, გეოლოგიურ ნიმუშებში ნაპოვნი ბიოსიგნალები. ამან შესაძლებელი გახადა დროის პარამეტრების დადგენა, რომლებშიც ისინი თავს იჩენდნენ.
ასტროფიზიკურ და გეოფიზიკურ მონაცემებზე დაყრდნობით, ჯგუფმა შეძლო დაედგინა დედამიწაზე ბიოლოგიური პროცესების შესაძლო დასაწყისი 4,5-დან 3,9 მილიარდი წლის წინ. შემდეგ მკვლევარებმა, ბიომარკერად დანალექი წარმოშობის გრაფიტის გლობულებში სტომატოლიტების და მსუბუქი ნახშირბადის ნიშნების არსებობის გამოყენებით, დაადგინეს ბიოლოგიური პროცესების დასაწყისი დედამიწაზე 3,7 მილიარდი წლის წინ.
ამ ორ საზღვრებს შორის დროის ინტერვალი გვაძლევს წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ რამდენ ხანს დასჭირდა სიცოცხლის პირველი ფორმების გამოჩენა. „მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ამის მისაღწევად დედამიწას 200-დან 800 მილიონი წელი დასჭირდა. ეს შედარებით მოკლე პერიოდია, თუ გავითვალისწინებთ, რომ პლანეტა დასახლებადია 4,5-3,9 მილიარდი წლის განმავლობაში და დარჩება საცხოვრებლად კიდევ დაახლოებით მილიარდი წელი“, - თქვა კვლევის ერთ-ერთმა ავტორმა.
ჩატარებულ კვლევას მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა აქვს დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის პროცესის შესასწავლად, მაგრამ ძნელად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყველაზე გავრცელებულებთან მიმართებაში. თუმცა, იმის გაგება, თუ რამდენი დრო დასჭირდება სიცოცხლის გაჩენას ჩვენს მსგავს პლანეტაზე, შეიძლება სასარგებლო იყოს დედამიწის მსგავსი ნაკლებად გავრცელებული ეგზოპლანეტების შესასწავლად. ამჟამად, ჩვენი ცოდნა სხვა ვარსკვლავების გარშემო მოძრავი პლანეტების შესახებ ძალიან შეზღუდულია.
თუმცა, ცხადია, რომ გამოქვეყნებული ნაშრომი ძალიან სასარგებლოა დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის ჩვენი გაგების გასაუმჯობესებლად. უახლესი და მომავალი თაობის სახმელეთო ინსტრუმენტები, რომლებიც დაგეგმილია უახლოეს წლებში გამოსაყენებლად, მეცნიერებს საშუალებას მისცემს, დეტალურად შეისწავლონ ეგზოპლანეტები, რომლებიც აქამდე არ უნახავთ. დამატებითი მონაცემების გაჩენით, შესაძლოა გამოჩნდეს ახალი მეცნიერული შეფასებები იმ პროცესების შესახებ, რომლის დროსაც სიცოცხლე შეიძლება წარმოიშვას დედამიწის მსგავს ეგზოპლანეტებზე. მაგრამ სანამ ეს საინტერესო დრო დადგება, მეცნიერები გააგრძელებენ კვლევას თანამედროვე მეცნიერების ყველაზე საინტერესო კითხვებზე პასუხების მოსაძებნად - როგორ და როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე?
შეიძლება მოგეწონოთ ეს სტატიები:
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა ერთ-ერთი ყველაზე რთული და ამავე დროს აქტუალური და საინტერესო საკითხია თანამედროვე ბუნებისმეტყველებაში.
დედამიწა სავარაუდოდ 4,5-5 მილიარდი წლის წინ კოსმოსური მტვრის გიგანტური ღრუბლისგან ჩამოყალიბდა. რომლის ნაწილაკები შეკუმშული იყო ცხელ ბურთულად. წყლის ორთქლი მისგან ატმოსფეროში გათავისუფლდა და წყალი ატმოსფეროდან წვიმის სახით მილიონობით წლის განმავლობაში ნელ-ნელა გაცივებულ დედამიწაზე ცვიოდა. პრეისტორიული ოკეანე ჩამოყალიბდა დედამიწის ზედაპირის დეპრესიებში. თავდაპირველი სიცოცხლე მასში დაახლოებით 3,8 მილიარდი წლის წინ გაჩნდა.
სიცოცხლის გაჩენა დედამიწაზე
როგორ გაჩნდა თავად პლანეტა და როგორ გაჩნდა მასზე ზღვები? არსებობს ერთი ფართოდ მიღებული თეორია ამის შესახებ. მისი თქმით, დედამიწა ჩამოყალიბდა კოსმოსური მტვრის ღრუბლებისგან, რომელიც შეიცავს ბუნებაში ცნობილ ყველა ქიმიურ ელემენტს, რომლებიც შეკუმშული იყო ბურთულად. ცხელი წყლის ორთქლი გაფრინდა ამ წითლად გახურებული ბურთის ზედაპირიდან, რომელიც მას უწყვეტი ღრუბლის საფარში ეცვა. Დედამიწა. მის ზედაპირზე ის კვლავ გადაიქცა წყლის ორთქლად და დაბრუნდა ატმოსფეროში. მილიონობით წლის განმავლობაში დედამიწა თანდათან კარგავდა იმდენ სითბოს, რომ გაციებისას მისი თხევადი ზედაპირი გამკვრივება დაიწყო. ასე წარმოიქმნა დედამიწის ქერქი.
გავიდა მილიონობით წელი და დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურა კიდევ უფრო დაეცა. ქარიშხალმა შეწყვიტა აორთქლება და დაიწყო უზარმაზარ გუბეებში დენა. ასე დაიწყო წყლის გავლენა დედამიწის ზედაპირზე. შემდეგ კი ტემპერატურის ვარდნის გამო ნამდვილი წყალდიდობა მოხდა. წყალი, რომელიც მანამდე ატმოსფეროში აორთქლდა და მის კომპონენტად გადაიქცა, განუწყვეტლივ ეცემა დედამიწაზე, ჭექა-ქუხილით და ელვისებურად, ღრუბლებიდან ძლიერი წვიმა ჩამოვარდა.
ნელ-ნელა წყალი გროვდებოდა დედამიწის ზედაპირის ყველაზე ღრმა ჩაღრმავებში, რომლებსაც სრულად აორთქლების დრო აღარ ჰქონდათ. იმდენი იყო, რომ თანდათან პლანეტაზე პრეისტორიული ოკეანე ჩამოყალიბდა. ცას ელვა მოჰკრა. მაგრამ ეს არავის უნახავს. დედამიწაზე ჯერ სიცოცხლე არ არსებობდა. უწყვეტმა წვიმამ დაიწყო მთების განადგურება. მათგან წყალი ხმაურიან ნაკადულებსა და ქარიშხლიან მდინარეებში მოედინებოდა. მილიონობით წლის განმავლობაში წყლის ნაკადებმა ღრმად აზიანა დედამიწის ზედაპირი და ზოგან გაჩნდა ხეობები. ატმოსფეროში წყლის შემცველობა შემცირდა და უფრო და უფრო გროვდებოდა პლანეტის ზედაპირზე.
უწყვეტი ღრუბლის საფარი უფრო თხელი გახდა, სანამ ერთ მშვენიერ დღეს მზის პირველი სხივი არ შეეხო დედამიწას. უწყვეტი წვიმა შეწყდა. მიწის უმეტესი ნაწილი დაფარული იყო პრეისტორიული ოკეანეებით. მისი ზედა ფენებიდან წყალმა ჩამოირეცხა უზარმაზარი ხსნადი მინერალები და მარილები, რომლებიც ზღვაში ჩავარდა. მისგან წყალი განუწყვეტლივ აორთქლდა, წარმოიქმნა ღრუბლები და მარილები დასახლდა და დროთა განმავლობაში, ზღვის წყლის თანდათანობით დამლაშება მოხდა. როგორც ჩანს, ძველ დროში არსებულ ზოგიერთ პირობებში წარმოიქმნა ნივთიერებები, საიდანაც წარმოიქმნა სპეციალური კრისტალური ფორმები. ისინი იზრდებოდნენ, როგორც ყველა კრისტალები და წარმოშობდნენ ახალ კრისტალებს, რომლებიც სულ უფრო მეტ ნივთიერებას უმატებდნენ საკუთარ თავს.
მზის შუქი და, შესაძლოა, ძალიან ძლიერი ელექტრული გამონადენი ამ პროცესში ენერგიის წყაროდ იქცა. შესაძლოა, დედამიწის პირველი მკვიდრნი - პროკარიოტები, ორგანიზმები წარმოქმნილი ბირთვის გარეშე, თანამედროვე ბაქტერიების მსგავსი - წარმოიშვნენ ასეთი ელემენტებიდან. ისინი იყვნენ ანაერობები, ანუ სუნთქვისთვის არ იყენებდნენ თავისუფალ ჟანგბადს, რომელიც ჯერ არ არსებობდა ატმოსფეროში. მათთვის საკვების წყარო იყო ორგანული ნაერთები, რომლებიც წარმოიქმნა ჯერ კიდევ უსიცოცხლო დედამიწაზე მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების, ელვისებური გამონადენის და ვულკანური ამოფრქვევის დროს წარმოქმნილი სითბოს შედეგად.
სიცოცხლე მაშინ არსებობდა თხელ ბაქტერიულ გარსში წყალსაცავის ფსკერზე და ნესტიან ადგილებში. ცხოვრების განვითარების ამ ეპოქას ეწოდება არქეული. ბაქტერიებისგან და, შესაძლოა, სრულიად დამოუკიდებელი გზით, წარმოიშვა პაწაწინა ერთუჯრედიანი ორგანიზმები - უძველესი პროტოზოები.
როგორ გამოიყურებოდა პრიმიტიული დედამიწა?
მოდით სწრაფად გადავიდეთ 4 მილიარდი წლის წინ. ატმოსფერო არ შეიცავს თავისუფალ ჟანგბადს, ის მხოლოდ ოქსიდებშია. თითქმის არ ისმის, გარდა ქარის სასტვენისა, ლავაში ამოფრქვეული წყლის ჩურჩულისა და დედამიწის ზედაპირზე მეტეორიტების ზემოქმედების გარდა. არც მცენარეები, არც ცხოველები, არც ბაქტერიები. იქნებ ასე გამოიყურებოდა დედამიწა, როდესაც მასზე სიცოცხლე გამოჩნდა? მიუხედავად იმისა, რომ ეს პრობლემა დიდი ხანია აწუხებს ბევრ მკვლევარს, მათი მოსაზრებები ამ საკითხთან დაკავშირებით ძალიან განსხვავდება. კლდეები შეიძლება მიუთითებდეს იმდროინდელ პირობებზე დედამიწაზე, მაგრამ ისინი დიდი ხნის წინ განადგურდა გეოლოგიური პროცესებისა და დედამიწის ქერქის გადაადგილების შედეგად.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის თეორიები
ამ სტატიაში მოკლედ ვისაუბრებთ სიცოცხლის წარმოშობის რამდენიმე ჰიპოთეზაზე, რომლებიც ასახავს თანამედროვე სამეცნიერო იდეებს. სიცოცხლის წარმოშობის სფეროში ცნობილი ექსპერტის სტენლი მილერის თქმით, სიცოცხლის წარმოშობაზე და მისი ევოლუციის დასაწყისზე შეგვიძლია ვისაუბროთ იმ მომენტიდან, როდესაც ორგანული მოლეკულები თვითორგანიზებულნი არიან სტრუქტურებად, რომლებსაც შეეძლოთ საკუთარი თავის რეპროდუცირება. . მაგრამ ეს ბადებს სხვა კითხვებს: როგორ გაჩნდა ეს მოლეკულები; რატომ შეძლეს მათ საკუთარი თავის გამრავლება და შეკრება იმ სტრუქტურებში, რომლებიც წარმოშობდნენ ცოცხალ ორგანიზმებს; რა პირობებია საჭირო ამისათვის?
არსებობს რამდენიმე თეორია დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. მაგალითად, ერთ-ერთი დიდი ხნის ჰიპოთეზა ამბობს, რომ ის დედამიწაზე კოსმოსიდან იქნა ჩამოტანილი, მაგრამ ამის დამაჯერებელი მტკიცებულება არ არსებობს. გარდა ამისა, სიცოცხლე, რომელიც ჩვენ ვიცით, საოცრად არის ადაპტირებული, რომ არსებობდეს ზუსტად ხმელეთის პირობებში, ასე რომ, თუ ის გაჩნდა დედამიწის გარეთ, ის იქნებოდა ხმელეთის ტიპის პლანეტაზე. თანამედროვე მეცნიერთა უმეტესობა თვლის, რომ სიცოცხლე დედამიწაზე, მის ზღვებში წარმოიშვა.
ბიოგენეზის თეორია
სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ დოქტრინების შემუშავებაში მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია ბიოგენეზის თეორიას - ცოცხალი არსების წარმოშობას მხოლოდ ცოცხალი არსებიდან. მაგრამ ბევრი მიიჩნევს მას დაუსაბუთებლად, რადგან ის ფუნდამენტურად უპირისპირდება ცოცხალს უსულოსთან და ადასტურებს მეცნიერების მიერ უარყოფილ სიცოცხლის მარადიულობის იდეას. აბიოგენეზი - ცოცხალი არსების წარმოშობის იდეა არაცოცხალი საგნებისგან - არის სიცოცხლის წარმოშობის თანამედროვე თეორიის საწყისი ჰიპოთეზა. 1924 წელს ცნობილმა ბიოქიმიკოსმა ა.ი. ოპარინმა გამოთქვა მოსაზრება, რომ დედამიწის ატმოსფეროში ძლიერი ელექტრული გამონადენით, რომელიც 4-4,5 მილიარდი წლის წინ შედგებოდა ამიაკის, მეთანის, ნახშირორჟანგისა და წყლის ორთქლისგან, შეიძლება წარმოიშვას უმარტივესი ორგანული ნაერთები, რომლებიც აუცილებელია წარმოქმნისთვის. ცხოვრება. აკადემიკოს ოპარინის პროგნოზი ახდა. 1955 წელს ამერიკელმა მკვლევარმა ს. მილერმა, ელექტრული მუხტების გავლისას აირებისა და ორთქლის ნარევში, მიიღო უმარტივესი ცხიმოვანი მჟავები, შარდოვანა, ძმარმჟავა და ჭიანჭველა მჟავები და რამდენიმე ამინომჟავა. ამრიგად, მე-20 საუკუნის შუა წლებში ცილის მსგავსი და სხვა ორგანული ნივთიერებების აბიოგენური სინთეზი ექსპერიმენტულად განხორციელდა პრიმიტიული დედამიწის პირობების რეპროდუცირების პირობებში.
პანსპერმიის თეორია
პანსპერმიის თეორია არის ორგანული ნაერთების და მიკროორგანიზმების სპორების გადაცემის შესაძლებლობა ერთი კოსმოსური სხეულიდან მეორეზე. მაგრამ ის საერთოდ არ პასუხობს კითხვას: როგორ გაჩნდა სიცოცხლე სამყაროში? საჭიროა სამყაროს იმ წერტილში სიცოცხლის გაჩენის დასაბუთება, რომლის ასაკი, დიდი აფეთქების თეორიის მიხედვით, შემოიფარგლება 12-14 მილიარდი წლით. ამ დრომდე ელემენტარული ნაწილაკებიც კი არ არსებობდა. და თუ არ არსებობს ბირთვები და ელექტრონები, არ არსებობს ქიმიური ნივთიერებები. შემდეგ რამდენიმე წუთში გაჩნდა პროტონები, ნეიტრონები, ელექტრონები და მატერია ევოლუციის გზაზე შევიდა.
ამ თეორიის დასასაბუთებლად გამოიყენება უცხოპლანეტელების მრავალჯერადი დანახვა, რაკეტების და „ასტრონავტების“ მსგავსი ობიექტების კლდეზე ნახატები და უცხოპლანეტელებთან სავარაუდო შეტაკებების შესახებ ცნობები. მეტეორიტებისა და კომეტების მასალების შესწავლისას მათში აღმოაჩინეს მრავალი "სიცოცხლის წინამორბედი" - ნივთიერებები, როგორიცაა ციანოგენები, ჰიდროციანმჟავა და ორგანული ნაერთები, რომლებიც შესაძლოა შიშველ დედამიწაზე დაცემული "თესლების" როლს ასრულებდნენ.
ამ ჰიპოთეზის მომხრეები იყვნენ ნობელის პრემიის ლაურეატები ფ. კრიკი და ლ. ორგელი. ფ. კრიკი ეყრდნობოდა ორ ირიბ მტკიცებულებას: გენეტიკური კოდის უნივერსალურობას: მოლიბდენის ყველა ცოცხალი არსების ნორმალური მეტაბოლიზმის საჭიროებას, რაც ახლა უკიდურესად იშვიათია პლანეტაზე.
დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა შეუძლებელია მეტეორიტებისა და კომეტების გარეშე
ტეხასის ტექნიკური უნივერსიტეტის მკვლევარმა, დიდი რაოდენობით შეგროვებული ინფორმაციის გაანალიზების შემდეგ, წამოაყენა თეორია იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება ჩამოყალიბდეს სიცოცხლე დედამიწაზე. მეცნიერი დარწმუნებულია, რომ ჩვენს პლანეტაზე უმარტივესი ცხოვრების ადრეული ფორმების გამოჩენა შეუძლებელი იქნებოდა მასზე დაცემული კომეტებისა და მეტეორიტების მონაწილეობის გარეშე. მკვლევარმა თავისი ნამუშევარი გააზიარა ამერიკის გეოლოგიური საზოგადოების 125-ე ყოველწლიურ შეხვედრაზე, რომელიც გაიმართა 31 ოქტომბერს დენვერში, კოლორადო.
ნაშრომის ავტორმა, ტეხასის ტექნიკური უნივერსიტეტის (TTU) გეომეცნიერების პროფესორმა და უნივერსიტეტის პალეონტოლოგიის მუზეუმის კურატორმა სანკარ ჩატერჯიმ თქვა, რომ ამ დასკვნამდე მივიდა ჩვენი პლანეტის ადრეული გეოლოგიური ისტორიის შესახებ ინფორმაციის გაანალიზებისა და ამის შედარების შემდეგ. მონაცემები ქიმიური ევოლუციის სხვადასხვა თეორიით.
ექსპერტი თვლის, რომ ეს მიდგომა შესაძლებელს ხდის ახსნას ჩვენი პლანეტის ისტორიაში ერთ-ერთი ყველაზე ფარული და არასრულად შესწავლილი პერიოდი. მრავალი გეოლოგის აზრით, კოსმოსური "დაბომბვის" ძირითადი ნაწილი, რომელშიც კომეტები და მეტეორიტები მონაწილეობდნენ, დაახლოებით 4 მილიარდი წლის წინ მოხდა. ჩატერჯი თვლის, რომ დედამიწაზე ყველაზე ადრეული სიცოცხლე მეტეორიტებისა და კომეტების ჩამოვარდნილ კრატერებში ჩამოყალიბდა. და, სავარაუდოდ, ეს მოხდა "გვიანდელი მძიმე დაბომბვის" პერიოდში (3,8-4,1 მილიარდი წლის წინ), როდესაც მკვეთრად გაიზარდა მცირე კოსმოსური ობიექტების შეჯახება ჩვენს პლანეტასთან. იმ დროს კომეტის დაცემის რამდენიმე ათასი შემთხვევა დაფიქსირდა. საინტერესოა, რომ ამ თეორიას ირიბად მხარს უჭერს Nice Model. მისი მიხედვით, იმ დროს დედამიწაზე უნდა ჩამოვარდნილი კომეტებისა და მეტეორიტების რეალური რაოდენობა შეესაბამება მთვარეზე არსებული კრატერების რეალურ რაოდენობას, რაც თავის მხრივ ჩვენი პლანეტისთვის ერთგვარი ფარი იყო და დაუსრულებელი დაბომბვის საშუალებას არ აძლევდა. გაანადგუროს იგი.
ზოგიერთი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ ამ დაბომბვის შედეგი არის სიცოცხლის კოლონიზაცია დედამიწის ოკეანეებში. თუმცა, ამ თემაზე რამდენიმე კვლევა მიუთითებს, რომ ჩვენს პლანეტას იმაზე მეტი წყლის მარაგი აქვს, ვიდრე უნდა. და ეს სიჭარბე მიეკუთვნება კომეტებს, რომლებიც ჩვენამდე მოვიდნენ ოორტის ღრუბლიდან, რომელიც სავარაუდოდ მდებარეობს ჩვენგან ერთი სინათლის წლის მანძილზე.
ჩატერჯი აღნიშნავს, რომ ამ შეჯახების შედეგად შექმნილი კრატერები ივსებოდა თავად კომეტების გამდნარი წყლით, ასევე აუცილებელი ქიმიური სამშენებლო ბლოკებით, რომლებიც საჭირო იყო მარტივი ორგანიზმების ფორმირებისთვის. ამავდროულად, მეცნიერი თვლის, რომ ის ადგილები, სადაც სიცოცხლე არ გამოჩნდა ასეთი დაბომბვის შემდეგაც კი, უბრალოდ, ამისთვის შეუფერებელი აღმოჩნდა.
„როდესაც დედამიწა ჩამოყალიბდა დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ, სრულიად შეუფერებელი იყო მასზე ცოცხალი ორგანიზმების გამოჩენა. ეს იყო ვულკანების ნამდვილი მდუღარე ქვაბი, შხამიანი ცხელი აირები და მასზე მუდმივად ჩამოვარდნილი მეტეორიტები“, - წერს ონლაინ ჟურნალი AstroBiology მეცნიერზე დაყრდნობით.
”და ერთი მილიარდი წლის შემდეგ, იგი გახდა მშვიდი და მშვიდობიანი პლანეტა, მდიდარი წყლის უზარმაზარი მარაგებით, დასახლებული მიკრობული სიცოცხლის სხვადასხვა წარმომადგენლებით - ყველა ცოცხალი არსების წინაპრებით.”
დედამიწაზე სიცოცხლე შეიძლებოდა თიხის წყალობით გაჩენილიყო
მეცნიერთა ჯგუფმა დენ ლუოს ხელმძღვანელობით კორნელის უნივერსიტეტიდან გამოვიდა ჰიპოთეზა, რომ ჩვეულებრივი თიხა შეიძლება ემსახურებოდეს უძველესი ბიომოლეკულების კონცენტრატორს.
თავდაპირველად, მკვლევარები არ აწუხებდნენ სიცოცხლის წარმოშობის პრობლემას - ისინი ეძებდნენ გზას, რათა გაზარდონ უჯრედებისგან თავისუფალი ცილის სინთეზის სისტემების ეფექტურობა. იმის ნაცვლად, რომ დნმ-ს და მის დამხმარე პროტეინებს თავისუფლად მიეცურათ რეაქციულ ნარევში, მეცნიერები ცდილობდნენ მათ ჰიდროგელის ნაწილაკებად აეყვანათ. ეს ჰიდროგელი, როგორც ღრუბელი, შთანთქავდა სარეაქციო ნარევს, სორბირებდა საჭირო მოლეკულებს და შედეგად, ყველა საჭირო კომპონენტი ჩაკეტილი იყო მცირე მოცულობით – ისევე, როგორც უჯრედში ხდება.
შემდეგ კვლევის ავტორები ცდილობდნენ თიხის გამოყენებას, როგორც იაფი ჰიდროგელის შემცვლელს. თიხის ნაწილაკები ჰიდროგელის ნაწილაკების მსგავსი აღმოჩნდა და ბიომოლეკულების ურთიერთქმედების ერთგვარ მიკრორეაქტორად იქცა.
ასეთი შედეგების მიღების შემდეგ, მეცნიერებმა ვერ გაიხსენეს სიცოცხლის წარმოშობის პრობლემა. თიხის ნაწილაკები, ბიომოლეკულების სორბირების უნარით, რეალურად შეიძლება იყვნენ პირველი ბიორეაქტორები პირველი ბიომოლეკულებისთვის, სანამ ისინი ჯერ კიდევ მემბრანებს შეიძენენ. ამ ჰიპოთეზას ასევე მხარს უჭერს ის ფაქტი, რომ სილიკატების და სხვა მინერალების გამორეცხვა კლდეებიდან თიხის შესაქმნელად დაიწყო, გეოლოგიური შეფასებით, მხოლოდ მანამდე, სანამ, ბიოლოგების აზრით, უძველესი ბიომოლეკულები დაიწყებდნენ პროტოცელებად გაერთიანებას.
წყალში, უფრო ზუსტად ხსნარში, ცოტა რამ შეიძლება მოხდეს, რადგან ხსნარში პროცესები აბსოლუტურად ქაოტურია და ყველა ნაერთი ძალიან არასტაბილურია. თანამედროვე მეცნიერება თიხას - უფრო ზუსტად, თიხის მინერალების ნაწილაკების ზედაპირს - განიხილავს, როგორც მატრიცას, რომელზედაც შეიძლება წარმოიქმნას პირველადი პოლიმერები. მაგრამ ეს ასევე მხოლოდ ერთია მრავალი ჰიპოთეზადან, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი ძლიერი და სუსტი მხარეები. მაგრამ სიცოცხლის წარმოშობის სრულმასშტაბიანი სიმულაციისთვის, თქვენ ნამდვილად უნდა იყოთ ღმერთი. მიუხედავად იმისა, რომ დასავლეთში დღეს უკვე ჩნდება სტატიები სათაურით "უჯრედის მშენებლობა" ან "უჯრედის მოდელირება". მაგალითად, ერთ-ერთი ბოლო ნობელის პრემიის ლაურეატი, ჯეიმს სზოსტაკი, ახლა აქტიურად ცდილობს შექმნას ეფექტური უჯრედების მოდელები, რომლებიც მრავლდებიან დამოუკიდებლად, ამრავლებენ საკუთარ სახეებს.
