Цикл: Космос #26
Цикл: Космос #26 🌱 Что такое жизнь? Вопрос без ответа На страницах книг то и дело появляются фантастические формы жизни: трисоляриане с пугающими жизненными циклами, обитатели подводных океанов спутников Юпитера и Сатурна, зелёная слизь суперземель. Всё это лишь игра ума. Вселенная устрашающе молчалива. Если где-то в Галактике и есть жизнь, она пока не даёт о себе знать. Всё, чем мы располагаем, это лишь одна форма жизни: земная. Насколько распространена жизнь в Галактике? Похожа ли внеземная жизнь на земную или принципиально иная? Сможем ли мы когда-нибудь поговорить с инопланетянами? Ответов нет. Мы можем только строить гипотезы и сочинять фантастические рассказы. Самый логичный первый шаг понять, почему жизнь возникла именно на Земле. Какие из условий оказались необходимыми? Когда мы это поймём, сможем найти во Вселенной места, лучше всего приспособленные для жизни. 🔬 Четыре свойства жизни Прежде всего нужно договориться, что мы считаем жизнью. Учёные не имеют единого определения. Но есть четыре свойства, по которым мы можем распознать жизнь. Первое: живой организм отделён от внешней среды. Наименьшая структурная единица клетка, изолированный кусочек пространства, окружённый мембраной. Мембрана делит мир на «своё» и «чужое». Второе: живой организм преобразует один вид энергии в другой. Клетки поглощают кислород, который вступает в реакцию с глюкозой в митохондриях, образуя АТФ, основной источник энергии для биохимических процессов. Третье: живые организмы способны воспроизводить свои копии или потомков. Те, кто делали это, дожили до наших дней, остальные нет. Четвёртое: живые организмы подвержены эволюции. Половое и бесполое размножение создают изменчивость. Если признак даёт преимущество, у организма больше шансов оставить потомство. Если мы найдём нечто, обладающее метаболизмом, использующее внешние источники энергии и проявляющее способность к эволюции, мы вправе назвать это живым организмом. 💧 Углерод и вода: универсальная химия жизни На Земле жизнь построена на углероде и воде. Углерод способен образовывать множественные и прочные химические связи, эффективнее, чем любой другой элемент. Соединения на основе углерода могут быть окислителями, восстановителями, кислотами и основаниями. Вода универсальный растворитель. Молекула воды полярна, и большинство органических молекул тоже полярны. Вода разбивает их на части, позволяя транспортировать питательные вещества. Именно поэтому везде, где мы ищем жизнь, мы ищем условия, при которых вода может быть жидкой. Существуют две гипотезы происхождения воды на Земле. Эндогенная: вода была захвачена из протопланетной туманности и вырвалась из недр через вулканы. Экзогенная: вода доставлена метеоритами и кометами. Большинство учёных склоняются к экзогенной гипотезе. Изотопные исследования показывают: основную часть воды принесли метеориты из Главного пояса астероидов. 🪨 Древнейшая жизнь: первые свидетельства Геологи делят историю Земли на четыре эона. Самый древний катархей, длившийся первые 500 миллионов лет. Горных образований с тех времён не сохранилось, всё разрушилось в катастрофах. Однако есть крупицы катархейских минералов. В 2001 году в Австралии, в хребте Джек Хиллс, нашли кристаллы циркона возрастом 4,374 миллиарда лет. Изотопный анализ показал: 4,4 миллиарда лет назад у Земли уже была твёрдая и относительно холодная кора, на которой могли существовать водоёмы с жидкой водой. ● В Канаде, в поясе Нуввуагиттук, нашли породы возрастом около 4 миллиардов лет. В них обнаружены трубкообразные отложения, напоминающие структуры, которые образуют микроорганизмы у «чёрных курильщиков» на дне океана. Если это действительно биогенные структуры, они станут древнейшими свидетельствами жизни. Вероятно, жизнь на Земле возникла почти сразу после образования твёрдой коры. Между 4,4 и 3,4 миллиарда лет назад появилась первая живая клетка.