|
Жизнь на Земле зародилась на Красной планете
|
|
|
|
Как возникла жизнь на Земле? Хотя у ученых есть теории, они еще не до конца понимают, какие именно химические процессы привели к возникновению биологии или когда появились первые примитивные формы жизни.
|
|
|
|
Но что, если земная жизнь зародилась не здесь, а попала на Землю с метеоритами с Марса? Это не самая популярная теория происхождения жизни, но она остается интригующей гипотезой. Здесь мы рассмотрим доказательства за и против.
|
|
|
|
Время является ключевым фактором. Марс образовался около 4,6 миллиарда лет назад, в то время как возраст Земли немного моложе - 4,54 миллиарда лет. Поверхности обеих планет изначально были расплавленными, а затем постепенно остывали и затвердевали.
|
|
|
|
Теоретически жизнь могла возникнуть независимо как на Земле, так и на Марсе вскоре после образования. Хотя поверхность Марса сегодня, вероятно, непригодна для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, условия на раннем Марсе, вероятно, были схожи с условиями на ранней Земле.
|
|
|
|
Ранний Марс, по-видимому, обладал защитной атмосферой и жидкой водой в виде океанов, рек и озер. Возможно, он также был геотермально активным, с большим количеством гидротермальных источников и горячих источников, которые обеспечивали необходимые условия для возникновения жизни.
|
|
|
|
|
|
|
Однако около 4,51 миллиарда лет назад скалистая планета под названием Тейя размером с Марс столкнулась с Протоземлей. Это столкновение привело к тому, что оба небесных тела расплавились, а затем разделились на Землю и ее спутник. Если бы жизнь началась до этого события, она, конечно, не пережила бы его.
|
|
|
|
С другой стороны, Марс, вероятно, не подвергся глобальному переплавлению. В период бурного развития Солнечной системы на Красной планете было немало столкновений, но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что ни одно из них не было достаточно сильным, чтобы полностью уничтожить планету, и некоторые области могли оставаться относительно стабильными.
|
|
|
|
Таким образом, если жизнь возникла на Марсе вскоре после образования планеты 4,6 миллиарда лет назад, она могла бы развиваться без серьезных перерывов в течение по меньшей мере полумиллиарда лет. По истечении этого времени магнитное поле Марса ослабло, что ознаменовало начало конца марсианской обитаемости. Защитная атмосфера исчезла, оставив поверхность планеты незащищенной от низких температур и ионизирующего излучения из космоса.
|
|
Вопрос времени
|
|
|
|
Но как насчет Земли: как скоро появилась жизнь после столкновения, в результате которого образовалась Луна? Прослеживание древа жизни до его корней приводит к появлению микроорганизма под названием Luca — последнего универсального общего предка. Это вид микроорганизмов, от которого произошла вся современная жизнь. Недавнее исследование реконструировало характеристики Луки, используя генетику и ископаемую летопись ранней жизни на Земле. В результате было установлено, что Лука жил 4,2 миллиарда лет назад — раньше, чем некоторые предыдущие оценки.
|
|
|
|
Лука был не самым древним организмом на Земле, а одним из многочисленных видов микробов, сосуществовавших в тандеме на нашей планете в то время. Они конкурировали, сотрудничали и выживали в условиях стихии, а также отражали атаки вирусов.
|
|
|
|
Если небольшие, но довольно сложные экосистемы существовали на Земле около 4,2 миллиарда лет назад, жизнь должна была зародиться раньше. Но насколько раньше? Согласно новой оценке, возраст Луки составляет 360 миллионов лет после образования Земли и 290 миллионов лет после столкновения с лунообразующим элементом. Все, что мы знаем, это то, что за эти 290 миллионов лет химия каким-то образом превратилась в биологию. Было ли этого времени достаточно для того, чтобы жизнь зародилась на Земле, а затем развилась в экосистемы, существовавшие при жизни Луки?
|
|
|
|
Марсианское происхождение земной жизни позволяет обойти этот вопрос. Согласно гипотезе, виды марсианских микроорганизмов могли попасть на Землю на метеоритах как раз вовремя, чтобы воспользоваться благоприятными условиями, установившимися после образования Луны.
|
|
|
|
Время может быть подходящим для этой идеи. Однако, как человек, работающий в этой области, я предполагаю, что 290 миллионов лет - это достаточный срок для того, чтобы химические реакции привели к появлению первых живых организмов на Земле, а биология впоследствии разнообразилась и стала более сложной.
|
|
|
|
Реконструированный геном Луки позволяет предположить, что он мог питаться молекулярным водородом или простыми органическими молекулами. Наряду с другими данными, это позволяет предположить, что местом обитания Луки была либо мелководная морская гидротермальная система, либо геотермальный горячий источник. В настоящее время в области происхождения жизни считается, что на ранней Земле такие условия были необходимы для возникновения жизни из неживой химии.
|
|
|
|
В Luca также содержались биохимические механизмы, которые могли защитить ее от высоких температур и ультрафиолетового излучения — реальных опасностей в условиях ранней Земли.
|
|
|
|
Однако далеко не факт, что ранние формы жизни могли пережить путешествие с Марса на Землю. И в геноме Луки нет ничего, что указывало бы на то, что он был особенно хорошо приспособлен к космическим полетам.
|
|
|
|
Чтобы попасть на Землю, микроорганизмы должны были пережить первоначальное столкновение с поверхностью Марса, высокоскоростной выброс из марсианской атмосферы и путешествие в космическом вакууме, подвергаясь бомбардировке космическими лучами, по крайней мере, большую часть года.
|
|
|
|
Тогда им пришлось бы пережить высокотемпературное проникновение в атмосферу Земли и еще одно столкновение с поверхностью. Это последнее событие могло привести к тому, что они оказались в среде, к которой они были хотя бы отдаленно приспособлены, а могло и не привести.
|
|
|
|
Шансы на все это кажутся мне довольно малыми. Каким бы сложным ни казался переход от химии к биологии, мне он кажется гораздо проще, чем идея о том, что этот переход произошел бы на Марсе, где формы жизни пережили бы путешествие на Землю, а затем адаптировались к совершенно новой планете. Впрочем, я могу и ошибаться.
|
|
|
|
Полезно ознакомиться с исследованиями того, могут ли микроорганизмы пережить путешествие между планетами. Пока что, похоже, только самые выносливые микроорганизмы могут пережить путешествие между Марсом и Землей. Это виды, приспособленные к предотвращению радиационного ущерба и способные переносить высыхание благодаря образованию спор.
|
|
|
|
Но, возможно, всего лишь возможно, что если бы популяция микроорганизмов оказалась в ловушке внутри достаточно крупного метеорита, они могли бы быть защищены от большинства суровых условий космоса. Некоторые компьютерные модели даже подтверждают эту идею. Проводятся дальнейшие моделирования и лабораторные эксперименты, чтобы проверить это.
|
|
|
|
В связи с этим возникает другой вопрос: если жизнь проникла с Марса на Землю в течение первых 500 миллионов лет существования нашей Солнечной системы, почему она не распространилась с Земли на остальную часть Солнечной системы в последующие четыре миллиарда лет? Возможно, мы все-таки не марсиане.
|
|
|
|
Источник
|
