Концепция появления жизни - панспермия

Сургутский государственный педагогический университет

Факультет управления

 

 

 

 

 

 

 

Сообщение на тему:

«Концепция появления жизни - панспермия»

 

 

Подготовила: Панова Анна гр. 9152

                                                

 

 

 

Сургут 2010

Панспермия (греч. panspermía — смесь всяких семян) — гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет каких-либо «зародышей жизни».

Она была выдвинута немецким учёным Г. Рихтером в 1865 году и поддержанная Г. Гельмгольцем и С. Аррениусом.

Согласно панспермии, рассеянные в мировом пространстве зародыши жизни (например, споры микроорганизмов) переносятся с одного небесного тела на другое с метеоритами или под действием давления света. С помощью панспермии объясняли и появление жизни на Земле. После открытия космических лучей и выяснения действия радиации на биологические объекты позиция гипотезы весьма ослабла.

Однако после того, как миссией Аполлон-12 были найдены живые земные микроорганизмы на прилунившемся зонде Сервейер-3, о ней стали говорить чаще. В последнее время особенно часто идеи панспермии упоминаются в контексте обмена веществом между Землёй и Марсом, когда на его поверхности ещё было много воды.

Полученные в 2006 году результаты миссии Deep Impact по исследованию кометного вещества неопровержимо доказывают наличие в кометном веществе воды и простейших органических соединений. Это указывает на кометы как на один из возможных переносчиков жизни во Вселенной.

На основе этой теории зародилось понятие техногенной панспермии. Учёные опасаются, что с космическими аппаратами, отправляемыми к другим космическим объектам, мы можем занести туда земные микроорганизмы, которые в результате мутации под действием космической радиации могут претерпеть непредвиденные изменения. Или наоборот, доставляя с других космических объектов на землю частицы грунта мы можем занести на землю опасные для земных существ микроорганизмы.

В 2001 году, предположительно после взрыва метеорита в атмосфере, на территории южного индийского штата Керала выпадали странные осадки — так называемый красный дождь. В ноябре 2001 года, уполномоченный Правительством Индии Отдел Науки и Технологии рапортовал о том, что дожди Кералы были окрашены спорами морских водорослей, которые выросли в среде лишайника рода Trentepohlia.

В 1908 году известный шведский физико-химик С. Аррениус разработал концепцию одной из разновидностей панспермии, названную радиационной панспермией. По мысли ученого, в результате миграции по Вселенной, вызванной давлением солнечного света (или давлением света другой звезды), споры бактерий в итоге достигали и Земли. Аррениус предполагал, что споры термостойких бактерий, к примеру, могли попасть на Землю с Венеры в момент наибольшего сближения этих планет. Незадолго до этого известный русский физик П. Н. Лебедев экспериментально доказал наличие светового давления и продемонстрировал его действие на спорах плауна (ликоподий).

Сторонниками радиационной панспермии были такие ученые, как  Ферд. Кон, Ю. Либих, Г. Гельмгольц, Дж. Томсон и др. В настоящее время эту идею возрождают английские астрофизики Ф. Хойл и С. Викремасинг. Радиационную панспермию критиковали (К. Саган, И. С. Шкловский и др.) на том основании, что при длительной миграции по космосу споры бактерий должны получать дозы космических излучений, заведомо губительные для них. Сам же космический вакуум, как считалось, не препятствует пребыванию спор бактерий при температуре, близкой к абсолютному нулю, ибо в этих условиях они находятся в состоянии заторможенной жизнедеятельности (анабиоза) и оживают, лишь попав на Землю.

Хойл и Викремасинг пытаются ныне доказать, будто межзвездные пылинки не что иное, как бактерии, вирусы и водоросли, высушенные в естественных условиях. Правда, они не указывают, где именно в космосе такой процесс мог бы протекать. Между тем автор этой статьи вместе с микробиологом С. В. Лысенко недавно получили доказательства того, что космический вакуум также служит серьезным препятствием для миграции спор и клеток бактерий во Вселенной. Лабораторные исследования наглядно показали; в вакууме клетка взрывается, поскольку часть свободной внутриклеточной воды начинает испаряться необычайно быстро. Клеточная оболочка-мембрана" состоит в основном из веществ, не пропускающих пары воды в вакуум. Поэтому внутри клетки, помещенной в вакуум, создается разрушающее ее избыточное давление, величина которого определяется только температурой клетки. А уже в начальной" стадии космической миграции на орбите планеты клетки бактерий и их споры будут нагреваться излучением Солнца (звезды), что приведет к большим внутриклеточным давлениям, достаточным для разрушения" даже жестких оболочек бактериальных спор.

Литопанспермия (от греческого litos - камень) - это разновидность панспермии. Ее автор М. Кальвин предположил, что биологический материал мог попасть на Землю с метеоритными частицами. (Скажем, мельчайшая бактерия размером около 0,2 мкм могла бы попасть на Землю внутри микрометеорита, имеющего размер 0,6 мкм.) Изучением следов жизни в метеоритах занимались многократно. Но до сих пор никаких следов или останков живого в них достоверно не зафиксировано. Из биологически значимых обнаружили только ароматические вещества и жирные кислоты, а также другие серо- и хлоросодержащие органические вещества и различные аминокислоты. На внеземное происхождение обнаруженных аминокислот указывает тот факт, что у метеоритов Муррей и Мурчисон они состояли из равных долей аминокислот с левой и правой оптической асимметриями; у метеоритов Оргейль и Ивунни - главным образом с правой. Аминокислоты, входящие в состав всего живого на Земле, имеют только левую оптическую асимметрию. Причина такого однообразия до сих пор не разгадана, хотя именно она дала толчок возрождению старых идей панспермии. Но о возрождении чуть позже.

Разновидность литопанспермии - гипотеза пометного происхождения жизни на Земле - изложена, например, в книгах Ф. Хойла и С. Викремасинга "Облако жизни" и "Болезни из космоса", опубликованных в 1978-1979 годах. Авторы доказывают, что многие земные глобальные эпидемии вирусного происхождения-пандемии (например, пандемия гриппа в 1918 году) наиболее убедительно объясняются, если допустить их космическое (кометное) происхождение. Бактерии и вирусы, образовавшиеся внутри комет, попадали (и, как полагают авторы, продолжают попадать) на Землю внутри микрометеоритов кометного происхождения.

Против кометного происхождения  вирусов и бактерий много возражений. Так, Д. Тайлер, руководитель отделения Клинического исследовательского центра (Гарроу, Англия), в рецензии на книгу Ф. Хойла и С. Викремасинга пишет в журнале "Nature", что эпидемия "гонконгского" гриппа гораздо лучше объясняется индивидуальной способностью человека передавать вирус другим людям, чем рассеянием вирусов из космоса. К сожалению, литопанспермия не позволяет объяснить, каким образом Солнечная система захватывала метеоритное вещество из планетных систем других звезд (если такие имеются). Таким образом, литопанспермия фактически ограничивает масштабы миграции биологического материала размерами Солнечной системы.

Жизнь была "занесена" на Землю  из космоса

Американские и  итальянские учёные, занимающиеся исследованиями метеоритов, нашли очередное подтверждение  гипотезы о внеземном происхождении  всего живого на нашей планете.

Джордж Купер (George Cooper) и его коллеги из калифорнийского исследовательского центра NASA (NASA's Ames Research Center) обнаружили глюкозу в составе Мерчисонского метеорита (Murchison meteorite), который упал неподалёку от австралийского городка Мерчисон в 1969 году, и метеорита озера Мюррей (Lake Murray meteorite), который представляет собой глыбу космической руды, упавшую на Землю более ста миллионов лет назад.

Оба метеорита  насыщены углеродом и, как считают  учёные, являются фрагментами астероидов, "бороздящих просторы" Солнечной  системы.

Известно, что сахар (или глюкоза) является одним из источников жизни, так как является важнейшей  составляющей ДНК, и играет важную роль находится в мембранах живых клеток.

Проще говоря, без  глюкозы жизнь на Земле была бы невозможна. Ранее учёным удалось  обнаружить в метеоритах следы аминокислот — молекулярной основы для образования белков.

Обнаружив в составе  метеоритов глюкозу, учёные первым делом  решили проверить, мог ли сахар образоваться в метеоритах уже на Земле, то есть быть следствием микробного "загрязнения".

Выяснилось, что  земное происхождение соединений, обнаруженных группой Купера, маловероятно, поскольку  они не соответствуют в точности ни одному из веществ, найденных в  живых организмах. Кроме того, изобилие глюкозы свидетельствует о том, что эти соединения — следствие скорее химических, нежели биохимических процессов.

Учёные полагают, что сахар мог образоваться в  метеоритах в результате химических реакций, произошедших во время их космических "путешествий".

Установлено, что  Земля примерно 4,5 миллиарда лет  назад подвергалась интенсивной "бомбардировке" довольно крупными астероидами и  даже целыми протопланетами. В это время из первичного газопылевого облака, окружавшего только что родившееся Солнце, формировались все планеты Солнечной системы.

Первые живые  организмы на Земле появились  примерно 3,8 миллиарда лет назад, то есть через 200 миллионов лет после  космической "бомбардировки".

Идея космического посева (панспермии) появилась ещё  в V веке до н.э. греческим философом Анаксагором. По его учению, жизнь возникла из семени, которое существует "всегда и везде".

В 1884 году шведский физикохимик Сванте Авенариус заявил, что жизнь на Земле произошла от спор растений или микроорганизмов, которые перенесены с других планет под действием светового давления или, возможно, метеоритами.

Но уже в то время ряд учёных доказали невозможность  переноса в жизнеспособном состоянии (активном или поддающемся активизации) зародышей жизни — на них губительно действуют космические лучи, особенно коротковолновое ультрафиолетовое излучение, которое пронизывает Вселенную.

В середине ХХ века известный английский учёный, лауреат  Нобелевской премии Фрэнсис Крик вместе с американским исследователем Лесли Оргелом опубликовал статью, озаглавленную "Управляемая панспермия". По мнению авторов, "некая примитивная форма жизни была сознательно занесена на Землю другой цивилизацией".

Крик и Оргел считают, что если земляне способны занести жизнь на другие планеты, то почему бы не допустить, что жизнь на Земле — это дело рук инопланетян?

Cвою теорию космического происхождения жизни на Земле в 80-е годы лет назад выдвинул и астроном Фред Хойле. Он считает, что простейшие микроорганизмы были занесены на нашу планету астероидами, отколовшимися от планет, на которых существовала жизнь.

Даже если гипотеза о внеземном характере происхождения  жизни на Земле подтвердится, учёным неизбежно придётся задаться другим, более глобальным вопросом — как и где появилась жизнь во Вселенной? Кто наши "родители" и кто "родители наших родителей"?

Поиски ответов  на эти вопросы либо приведут в  тупик, либо уведут по пути, такому же бесконечному, как сама Вселенная.