Biolog Mihail Nikitin: kako dokazati, da je življenje na Zemlji nastalo samo od sebe
Miscellanea / / April 28, 2023
Zapišite argumente, ki jih boste uporabili v prepiru z lovci na nezemljane.
Zelo kmalu bo na konferenci govoril Mihail Nikitin "Znanstveniki proti mitom", ki ga organizira"ANTROPOGENEZA.RU». Tam bo biologinja spregovorila o »silicijevih tujcih«, ki so vplivali na nastanek našega planeta in pojav živih organizmov na njem.
V zvezi s tem smo ga prosili, da našim bralcem na kratko pove, kakšen pogled na nastanek življenja imajo znanstveniki in zakaj druga stališča niso tako enotna.
Mihail Nikitin
Kaj menijo znanstveniki o nastanku življenja na Zemlji?
Najprej opredelimo, kaj je življenje. Strogo enoznačne definicije, kot je na primer v matematiki, seveda ni mogoče podati. Toda Nasina strokovna komisija, ki vodi iskanje življenja v vesolju, je izpostavila naslednjo definicijo:
Življenje je kemijski sistem, ki je sposoben Darwinove evolucije.
"Kemični" pomeni "sestavljen iz atomov in molekul ter z uporabo reakcij med njimi." In sposobnost darvinistične evolucije označuje prisotnost štirih potrebnih in zadostnih pogojev:
- Razmnoževanje.
- Dednost (potomci so podobni staršem).
- Mutacije (potomci se še vedno nekoliko razlikujejo od staršev).
- Selekcija (verjetnost nadaljnjega razmnoževanja je odvisna od mutacij).
Celica
Celica danes velja za najmanjšo elementarno enoto življenja. Obstajajo seveda virusi, ki so veliko enostavnejši, manjši in tudi sposobni Darwinove evolucije. Toda vsi parazitirajo na celicah in v naravi jih ni mogoče ločiti.
V tem primeru je logično domnevati, da je življenje nastalo s pojavom celice. vendar biologi o tem obstajajo veliki dvomi.
RNA
Danes je splošno razširjeno prepričanje, da so nekoč obstajali živi organizmi, ki so bili celo preprostejši od celic.
Po tej hipotezi so najbolj primitivne oblike življenja uporabljale samo eno od obstoječih vrst biopolimerov - molekulo RNA. Za primerjavo: za delo sodobne celice potrebujejo že tri: RNK, DNK in beljakovine.
Toda v predcelični dobi je morala vse funkcije opravljati samo RNA. Pospeševala je kemične reakcije namesto beljakovin in delovala kot skladišče dednih informacij namesto DNK.
Tako je bilo, dokler nekatere oblike življenja niso obvladale novih tehnologij – sinteze beljakovin in DNK. S tem so postale celice, ki zdaj sestavljajo vsa živa bitja (razen virusov). In druge oblike jim niso mogle konkurirati in so izumrle.
Kemične spojine
Pred svetom RNA Planet Zemlja ni bilo moderno. Nekaterim znanstvenikom je uspelo simulirati razmere, ki so bile na njem v tistem trenutku, in izslediti spontani nastanek življenja.
Eden prvih tovrstnih poskusov je bil Miller-Ureyjev eksperiment, ki so ga postavili v petdesetih letih 20. stoletja. Znanstveniki so vzeli mešanico plinov - metana, amoniaka in vodika - in jih pognali v zapleteno stekleno instalacijo. Na eni strani je imela bučko z ogrevano vodo, na drugi strani pa luknjo za uhajanje pare. Tam so bile spajkane elektrode, ki so prepuščale razelektritve, ki posnemajo strelo. Para je nato vstopila v hladilnik, kjer je lahko kondenzirala.
Nekaj tednov po začetku poskusa so znanstveniki opazili, da se v vodi pod takšnimi pogoji oblikuje amino kisline - gradniki beljakovin - in nekatere druge molekule, ki sestavljajo žive organizme.
To je postalo zelo pomembno opažanje. Vendar je bil zdaj njegov pomen ponovno premišljen. Menijo, da pogoji, ki sta jih Miller in Urey reproducirala, niso podobni zemeljskim, ampak tistim, ki so bili v protoplanetarnem oblaku, iz katerega je nastal sončni sistem. Ker, kot smo pozneje izvedeli, Zemlja nikoli ni imela atmosfere metana in amoniaka.
Mimogrede, aminokisline, ki so nastale v Millerjevem aparatu, so zelo podobne tistim, ki jih dejansko najdemo v nekaterih meteoritih.
Po tej izkušnji so tudi drugi znanstveniki poskušali simulirati nastanek organskih snovi iz ogljikov dioksid, ki je prevladoval v ozračju starodavne Zemlje in ga zdaj najdemo v velikih količinah vzdušje Mars in Venera.
Eksperimentirali so s kristali cinkovega sulfida, ki ob obsevanju s sončno svetlobo v vodi obnovi ogljikov dioksid in ga pretvori v mravljinčno, ocetno, jabolčno kislino, ob dodatku dušika pa v amino kisline.
Poleg tega so bili izvedeni poskusi pridobivanja gradnikov DNK – nukleotidov in dušikovih baz. Na primer, Carlu Saganu v šestdesetih letih 20. stoletja je slednjo uspelo pridobiti iz cianovodikove kisline, snovi, ki je nastala v atmosferi starodavne Zemlje brez kisika. Zdaj je cianovodikova kislina zelo razširjena tudi v vesolju - na primer v kometih ali na sodobnem Titanu, satelitu Saturna.
Kemični elementi
Tisti kemični elementi, ki uporablja zemeljsko življenje, so med najpogostejšimi v vesolju. To so ogljik, dušik, kisik, vodik, magnezij, žveplo, železo.
Poleg njih veljajo za običajne tudi drugi trije elementi, ki niso sodelovali pri spontanem nastanku življenja na Zemlji. To sta helij in neon, ki nista sposobna kemičnih reakcij, pa tudi silicij, ki postane aktiven šele pri zelo visokih temperaturah.
Ti kemični elementi so obstajali pred pojavom Zemlje in sončnega sistema. Njihovo sestavo je oblikovala prva generacija zvezd zaradi termonuklearnih reakcij. Vesolje je torej takoj po velikem poku sestavljalo samo vodik, helij in litij, šele nato so se pojavili težji elementi.
Med seboj so delovali v naključnem vrstnem redu in vodili do nastanka kemičnih spojin, med katerimi so bile aminokisline in dušikove baze, ki smo jih omenili zgoraj.
Spontano nastajanje življenja
V procesu nastanka živega iz neživega sta se gotovo združila naključje in zakonitost. Biološka evolucija deluje le, če obstajajo tako mutacije kot naravna selekcija. Na tem principu je najverjetneje spontano nastalo tudi življenje.
Najverjetneje je obstajala nekakšna naravna selekcija pred pojavom razmnoževanja. Na primer, dušikove baze v RNK in DNK, kot so adenin, citozin, gvanin in uracil, izstopajo od drugih sorodnih molekul zaradi svoje visoke odpornosti na ultravijolično sevanje.
Nato so jih naključno združili v verige RNA. In tisti, ki bi lahko povečal verjetnost lastnega kopiranja, je začel razmnoževanje, naravno selekcijo in Darwinovo evolucijo. In potem se je začel naravni zaplet proti celicam.
Zakaj Nezemljani ali Bog nista mogla ustvariti življenja
Če življenje ne bi nastalo samo od sebe, bi mu pri tem lahko pomagale katere koli civilizacije nezemljaniki so prispeli na Zemljo, ali kakšna nadnaravna bitja. Na primer Bog. Raziščimo te teorije podrobneje.
nezemljani
Dokazano je, da se je veliki pok zgodil pred približno 13,5 milijardami let. Starost zemeljskega življenja je precej solidna v primerjavi s starostjo vesolja. Evolucija od mikrobov do čutečih bitij Homo sapiens je trajala približno 4 milijarde let.
Verjetno bi vesoljci potrebovali približno enako časa. In komaj so nas lahko prehiteli. Navsezadnje se po velikem poku kopičenje elementov, težjih od helija - ogljika, vodika, železa - ni zgodilo takoj. Zvezde so jih sintetizirale milijarde let. To pomeni, da se v galaksiji pogoji za nastanek planetarnih sistemov, na katerih je možno življenje, niso razvili takoj in tujci komajda bi imeli čas postati prostora civilizacija pred nami.
Toda tudi če jim je to nekako uspelo, se postavlja naravno vprašanje: kako je nastalo njihovo življenje? Če je sama, zakaj potem te možnosti ne upoštevamo v povezavi z življenjem na Zemlji?
Bog
Ker nimamo neposrednih dokazov o tem, kaj Bog lahko in česa ne, je tu seveda veliko težje najti argumente. Kreacionisti si bodo vedno lahko izmislili možnost, za katero ne bodo delovali, ker so "poti Gospodove nedoumljive."
Osebno pa me na primer prepričajo estetski razmisleki. Bog je opisan kot superinteligentno bitje. Vendar pa je hkrati v napravi živih organizmov veliko podrobnosti, ki jih ne bi mogel narediti noben zdrav oblikovalec.
Samo norec bi na primer priznal prisotnost povratnega laringealnega živca pri sesalcih.
Gre od možganov do mišic grla in hkrati naredi zanko, ki se najprej spusti do srca, obide aortni lok in se dvigne nazaj. Kot rezultat, za normalno delovanje žirafe, na primer, potrebujete 5 dodatnih metrov živčnih vlaken. In hkrati bo trpel tudi zaradi zamude pri prehodnem času signala.
Jasno je, da če bi živali ustvarilo razumno bitje, ne bi storilo takšne neumnosti. Takšna struktura je veliko bolj podobna rezultatu evolucije sesalcev iz rib podobnih prednikov. Tisti niso imeli vratu, srce je bilo blizu glave, odtok krvi iz srca pa je potekal zaradi več parov škržnih žil. Zato se je sledenje živcu okoli njih zdelo normalno in ni predstavljalo težave. In potem so ribe prišle na kopno, izgubile so škrge, nekateri njihovi potomci pa so imeli tanek, dolg vrat. Dlje, bolj je ta zasnova začela motiti, vendar je niso mogli več zavrniti.
Nekateri kreacionisti promovirajo drugo idejo: Bog je samo sprožil Veliki pok, nato pa se ga ni dotaknil vesolje. V 17.–19. stoletju so tako mislili tudi številni znanstveniki. Na primer, ko je Napoleon vprašal Laplacea: "Kje je Bog v vaših teorijah?" - astronom je odgovoril: "Ne potrebujem te hipoteze."
Toda tudi če se Gospod res ni vmešal v nič po velikem poku, zakaj je potem to v nasprotju z idejo evolucije? V čem se ta različica kreacionizma bistveno razlikuje od znanstveni slike sveta?
Zakaj se zdaj življenje ne oblikuje na drugih planetih?
Zemlji podobni planeti s trdno kamnito površino, ki jih ni na plinastih velikanih Jupitru in Saturnu, v solarni sistem štiri: Zemlja, Venera, Merkur in Mars.
Tako zdaj kot prej je bilo na Veneri prevroče: tam je 450 ° C in v takih razmerah se svinec zlahka topi. Pri tako visokih temperaturah tudi najbolj ekstremofilni mikrobi ne preživijo, beljakovine, RNK in DNK pa se zelo hitro uničijo.
Živo srebro je podnevi zelo vroče - do 400 °C, ponoči pa hladno - do -170 °C. Ni atmosfere in vode.
Sodobni Mars tudi ni preveč gostoljuben: tam je hladno, kot v Norilsku, in suho, kot v puščavi Namib, plus sevanje. Vendar pa je na tem planetu dovolj sledi, da je v starih časih obstajala tekoča voda, gostejša atmosfera in višje temperature, primeren za bivanje.
Dejstvo je, da so vsi planeti zemeljskega tipa nastali s trkom manjših teles – zarodkov planetov. V teh trenutkih se je sproščalo veliko toplote, zaradi česar so bile njihove površine zelo vroče. Zemlja je šla tudi skozi fazo oceana magme, po kateri se je nato dolgo ohlajala – morda do 300 milijonov let.
Ker je Mars manjši, njegovi trki s planetnimi kalčki niso bili tako energični in se je ohlajal hitreje.
Bistvo je, da bi lahko imel bivalne pogoje 100-200 milijonov let prej kot naš planet. Toda neposrednih dokazov za to ni.
Možno je, da smo Marsovci. Navsezadnje prve živeče oblike bi se lahko pojavil tam, nato pa z meteoriti poleteli na Zemljo.
Zdaj, ko je Mars suh in hladen, življenja na njem bodisi sploh ni več ali pa se zelo dobro skriva nekje v njegovih globinah, pod površjem. Eden od dokazov za to so lahko nečistoče metana, ki se občasno pojavljajo v ozračju - to je plin, ki se v ozračju hitro razgradi. Če so ga našli, potem mora obstajati nekakšen aktiven vir na planetu - na primer metanogeni mikrobi.
Kako jih lahko pospešite? evolucija? Če želite to narediti, morate z Marsa na Mars spustiti nekakšno ledeno telo s premerom približno 500 km. Kuiperjevi pasovi. Tja bi prišlo dovolj vode, da bi nastal ocean, energija takšnega udarca pa bi verjetno segrela planet in spodbudila njegovo že tako zamrznjeno geološko aktivnost. A jasno je, da je verjetnost za to zanemarljiva.
Če hočemo Mars narediti primernega za bivanje, potem moramo vzeti stvari v svoje roke in tja dostaviti vodo v obliki manjših kock ledu, nato pa umetno obnoviti magnetno polje na planetu - brez njega bo slabo zaščiten pred kozmičnimi žarki in bo zadržal visoko raven sevanja za površine.
Tako se sliši preveč fantastično.
Preberite tudi🧐
- 7 mitov o našem vesolju, ki so zelo priljubljeni na spletu
- Astronom Vladimir Surdin: 6 vesoljskih čudežev, ki osupnejo domišljijo
- Ali je mogoče preprečiti šesto množično izumrtje in kako to storiti - pravi biolog Ivan Zatevakhin