Жизнь на Земле могла зародиться от молний

Начало начал

Среди вопросов, волнующих человечество, происхождение всего, «что живет и шевелится», стоит на первом месте. Версий несколько, и все они так или иначе имеют право на существование. Периодически исследователи находят новые нюансы. Например, недавно ученые из США и Великобритании предположили, что катализатором возникновения жизни на Земле могли послужить… молнии.

Фото  pexels.com

Спектр возможностей

Для начала стоит сказать, что все теории (включая, кстати, и роль «зеленых человечков») достойны внимания. Как говорится, почему бы и нет, раз мы серьезно относимся к возможности появления живых клеток из неорганических соединений? При этом самые немудреные вещи вроде уже упомянутого палеоконтакта (гипотетическое посещение планеты в прошлом разумными существами внеземного происхождения), креационизма (создание мира Богом), а также теории панспермии (предусматривающей, что жизнь была занесена на нашу планету из космоса) в большей степени будоражат воображение обывателей, а вот ученым как раз таки не очень интересны.

Люди науки не ищут легких путей, причем так было с самого начала. Например, отец биологии Аристотель отстаивал теорию спонтанного зарождения. Ее суть в том, что есть некое вещество — «активное начало», которое при подходящих условиях способно создать живой организм. Любопытно, что так же мыслили коллеги философа в Древнем Китае, Вавилоне, Индии и Древнем Египте. Эта версия оказалась стойкой и в начале XX века, даже трансформировалась в теорию Опарина — Холдейна (на данный момент наиболее популярна). Если излагать совсем просто, считается, что в первичном химическом супе (так называемый первичный бульон) последовательно появились органические вещества, затем белки, составляющие основу всех живых организмов, а потом и белковые тела. Все это безумно интересно для ученого, но совершенно зубодробительно для далекого от науки человека.

Всё сложно

Загвоздка в том, что для возникновения ДНК и РНК (точнее, первых молекул-предшественников) были нужны совершенно определенные элементы. Откуда они взялись? Недавно химикам удалось показать, что «кирпичи» для рибонуклеиновых кислот и аминокислот можно получить из простых исходных веществ: цианистого водорода (HCN) и сероводорода (H2S). Необходимый диоксид серы могли дать вулканы (3,9 миллиарда лет назад их тут много извергалось). То есть с химической точки зрения никаких препятствий для возникновения биомолекул действительно не было. Но для того чтобы все заработало на полную катушку, были нужны ультрафиолетовое излучение и определенные катализаторы. Вопрос в том, какие именно?

Бац-бац — и в точку!

Важнейшим элементом в составе ДНК и РНК является также фосфор, без которого организм существовать не может. Современные живые организмы наследуют его уже как элемент ДНК и РНК, а весь небиогенный фосфор на планете находится в нерастворимых минералах. За исключением шрейберзита (фосфид железа), который содержится в метеоритах. Именно поэтому до сих пор считалось, что главным катализатором для зарождения жизни были метеоритные бомбардировки. Однако ученые из Йельского университета и Университета Лидса предложили альтернативную версию. Изучив фульгуриты (структуры, которые образуются от ударов молний), в горных породах они обнаружили не космический, а вполне себе земной шрейберзит. «Эта работа помогла нам понять, как жизнь могла образоваться на Земле и как она все еще формируется на других планетах, похожих на нашу. Отчасти все начинается с фосфора», — говорит один из авторов исследования Бенджамин Хесс.

Как считают ученые, в течение миллиарда лет с момента возникновения Земли при помощи молний образовалось достаточное количество биодоступного фосфора для того, чтобы в конце концов спровоцировать появление жизни. Кроме того, количество молниевого шрейберзита в разы превышает количество вещества, попавшего на Землю из космоса. С молниями у нас и сейчас проблем нет, а массовые падения метеоритов — явление исключительно редкое. Кроме того, удары молний чаще происходят именно в тропических районах планеты. Где, как считается, и зародилась жизнь.

В ТЕМУ

Мы привыкли ассоциировать растения с цветами. Но на самом деле такая система органов семенного размножения появилась относительно недавно. В течение миллионов лет земная флора, в основном представленная мхами и папоротниками, размножалась при помощи спор. Как, почему и зачем возникли цветы, если никаких предпосылок к такой метаморфозе не было, — вопрос открытый. Начнем с того, что цветок слишком нежен, а эволюция поощряет сильнейших. Да и его «рождение» требует огромного количества энергии от растения. Смысла в подобном не смог понять даже родоначальник эволюционной теории Чарльз Дарвин. И если вы думаете, что время внесло какую-то ясность, то ошибаетесь. Эволюцию цветов отследить невозможно. Если кости динозавров и прочие окаменелости имеют шанс сохраниться, то цветы очень хрупкие. Самые ранние ископаемые цветковые растения (точнее, их отпечатки на известняке или останки в застывшей смоле) относятся к меловому периоду — это примерно 125 миллионов лет назад. Но первый цветок, как считают ученые, появился как минимум за 20 миллионов лет до этого.

Сейчас цветы не могут существовать без насекомых-опылителей, но первый цветок их еще не «приручил». Значит, растение должно было быть подобно облепихе и некоторым другим современным представителям флоры, имеющим мужские и женские кусты. Кстати, сегодня число таких уникумов скромное — всего 6 % от общего числа видов. Конечно, весьма интересно, как выглядел самый первый цветок. На данный момент самыми древнейшими находками являются потомакапнос, напоминающий современный мак, а также амборелла. Но в 2017 году австрийские биологи из Венского университета пришли к выводу (результаты исследования опубликовал журнал Nature Communications), что самый первый цветок на Земле был белым. Он имел слоистые лепестки и выглядел точь-в-точь, как современная водяная лилия. Появление его произвело революцию в ботанике и полностью изменило экосистемы. И даже, как считают некоторые исследователи, могло стать причиной самого масштабного в истории планеты мел-палеогенового вымирания.

С появлением цветов стали быстро размножаться опыляющие насекомые. Это помогло новичкам вытеснить голосеменные растения — саговники, папоротники и другие, размножение которых зависело от прихоти ветра. Изменения происходили быстро, и растительноядные животные (в том числе динозавры) не успели перестроить пищевые привычки. То есть не наловчились пережевывать и переваривать более жесткие, чем у папоротников, листья и ветви цветковых растений. Цитируя известный фильм: «Короче, все умерли…» Теория необычная и, пока ее никто не опроверг, вполне имеет право на существование.

КСТАТИ
Исследования, касающиеся происхождения жизни на Земле, неразрывно связаны и с другим вопросом — сколько на самом деле лет человечеству? До недавнего времени считалось, что первые люди появились на нашей планете около 2,4 миллиона лет назад, однако новые данные (в том числе обнаружение фрагмента человеческой кости в Эфиопии в 2013 году) говорят о том, что мы как минимум на 400 тысяч лет старше. При этом природа, судя по всему, перестраховалась и создала сразу несколько перспективных разновидностей гоминид. Сколько их было — тоже вопрос, до конца непонятный. Известно, что на последнем этапе межвидового «конкурса» остались только Homo neanderthalensis и Homo sapiens. Нам по какой-то причине повезло больше.

bebenina@sb.by
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter