VIII. Зарождение жизни
Все живое состоит из мельчайших частиц — клеток. Клетки, как правило, сложены из органических веществ — белков. Но откуда эти белки взялись?
Первичный бульон
Около 4 млрд лет назад поверхность Земли была покрыта вулканами, которые извергали отравляющие газы. Газы растворялись в теплой воде океанов, образуя нечто наподобие химического бульона. Исследователи полагают, что химические соединения взаимодействовали друг с другом, формируя более сложные химические соединения, вроде тех, что составляют белки.
Но какова была наша планета в те времена, когда на ней могла зародиться жизнь? Нескончаемые вулканические извержения; отсутствие озонового слоя, а значит, смертоносный ультрафиолет почти беспрепятственно облучает земную поверхность; бескислородная атмосфера, отравленная аммиаком и метаном; кислотные дожди, пополняющие океаны из кипятка, содержащего до 10% растворенной органики. Этот ад ученые называют первичным бульоном.
Вслед за Стэнли Л. Миллером многие исследователи моделировали первобытную атмосферу Земли и проводили с ней опыты. Воздействуя на ее компоненты различными видами энергии, например ультрафиолетом и электрическими разрядами, они получили впечатляющий набор органических веществ, включая аминокислоты, аденин, гуанин, тимин, глюкозу и мочевину. Эти работы доказали, что химические кирпичики живого могли возникать из неорганических веществ, содержащихся в первичной атмосфере и первичном океане, которые составляли как бы гигантскую реторту. Однако путь от таких отдельных компонентов до клетки и первых живых организмов пока остается загадкой.
За полвека до экспериментов Миллера шведский химик Сванте Аррениус (1859-1927) объяснил происхождение земной жизни с помощью гипотезы так называемой панспермии. По его представлениям, на нашу планету попали споры, которые способны переноситься в космосе от одного небесного тела к другому. Хотя гипотезу Аррениуса сейчас и не признают, органические компоненты космического происхождения на Земле есть — их приносят с собой, например, метеориты. Многие из них, в частности метеорит Мерчисон, упавший в Австралии в 1969 году, содержат органические вещества. Всего обнаружено более 400 разных органических соединений. Каждый год на Землю падает около 100 тонн метеоритов и примерно 20 тысяч тонн так называемых микрометеоритов.
Другой потенциальный источник органики — кометы. Они вращаются вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам. Периодически приближаясь к светилу, эти космические скитальцы теряют газы и пыль, которые могут достигать Земли. Считается, что кометы состоят из твердого (замерзшего) ядра, причем такой гигантский "снежок" содержит много органических соединений. Возможно, до трети массы кометы Галлея — углеводороды. Арманд Делсем, астрофизик из Толидского университета в штате Огайо, утверждает даже, что водно-углеродную основу жизни на Земле можно объяснить только постоянным привносом кометного вещества.
От белков к клеткам
Хотя ученые понимают, как возникли первые белковоподобные вещества, у них нет уверенности относительно того, каким образом белки соединились в столь сложные системы, как живые клетки.
Первые клетки, вероятно, образовались в морях. Слой белков, плывущий по поверхности воды, мог распасться на мелкие шарики с химическими веществами внутри.
Клетки могли также сформироваться вокруг источников горячей воды. Белки могли расплавиться, а остывая, образовать мельчайшие шарики — клетки.
Синие бактерии
Первые живые организмы состояли из одной клетки. Они были похожи на бактерии (микробы). Миллионы лет спустя некоторые бактерии, известные как сине-зеленые водоросли, начали использовать энергию солнечного света для производства органических веществ из углекислого газа и воды. Этот процесс называется фотосинтезом, и именно благодаря ему живут все растения.
Первые окаменелости
Самыми ранними свидетелями жизни на Земле являются окаменелости, известные как строматолиты, которые содержат остатки крупных групп сине-зеленых водорослей. Возраст некоторых из них исчисляется 3 млрд 500 млн лет.
Отдельные водоросли в ранних морях образовали покрытия, или пленки, наподобие химической пасты. Паста затвердела, образовав стекловидное вещество, сохранившее морские водоросли в виде микроскопических окаменелостей.
Изменение атмосферы
Земля окружена толстым слоем газов – атмосферой. В течение миллионов лет в земной атмосфере отсутствовал кислород (газ, необходимый живым существам для того, чтобы дышать).
Растения с помощью света производят кислород. По мере увеличения количества сине-зеленых водорослей кислород начал накапливаться в атмосфере. Это позволило развиться многим новым формам жизни.
Первые животные?
Самые ранние следы животных оставлены на морском дне червями. Первые животные были мягкотелыми, поэтому их ископаемые остатки встречаются очень редко.
Примерно 600 млн лет назад возникла разновидность в высшей степени удивительных существ. Некоторые из них кажутся такими странными, что ученые не уверены, являются ли они в действительности животными. Их окаменелости обнаружены на Эдикарских холмах в Южной Австралии. Эти существа, например, сприггина, имели вид плоских червей. Они ползали по дну моря и питались сине-зелеными водорослями.
Продолжение следует...
Контакты
Чат Легиона Хаоса в телеграм: Scintillam
Почтовый ящик для желающих стать авторами: vpchaoslegion@gmail.com
Личка в телеграм: varwar и mamasetta
Тег: chaos-legion