Жизнь на Земле зародилась более 3 миллиардов лет назад и развивалась от простейших микроорганизмов до самых сложных современных форм. Но откуда появились эти самые первые простейшие микроорганизмы на предположительно единственной пригодной для жизни планете? Здесь вы найдете самые популярные научные теории о том, как происходило зарождение жизни на Земле.
1. Электрическая искра
Известно, что электрическая искра смособна генерировать сахар и аминокислоты из атмосферы, которая состоит из воды, аммиака, метана и водорода. Это было доказано в знаменитом эксперименте Миллера-Юри, который проводился в 1953 году. Именно поэтому существует мнение, что молния могла создать основные блоки жизни на Земле. Именно из этих источников примитивной жини за миллионы лет могли сформироваться более сложные и крупные молекулы. Хотя исследования показали, что изначально атмосфера Земли была бедной на водород, ученые предполагают, что вулканические облака, которые наполняли эту раннюю атмосферу, могли состоять из метана, аммиака и водорода, где постоянно рождались молнии.
2. Сообщество в глине
Жизнь на Земле вполне могла бы взять свое начало из глины, так как первые молекулы могли начать там свое развитие. Такую идею разработал химик-органик Александр Грехем Кэрнс-Смит, профессор Университета Глазго в Шотландии. Глиняная поверхность может не только сконцентрировать органические соединения вместе, но также помочь им организоваться в модели. Именно так сейчас работают и наши гены.
Как известно, основная роль ДНК сводится к тому, чтобы сохранять информацию. Поэтому генетические последовательности, которые существуют в ДНК - это своего рода инструкции, как аминокислоты должны организоваться в белки. Кэрнс-Смитт предполагает, что минеральные кристаллы в глине могли построить органические молекулы в организованные шаблоны. Спустя некоторое время (несколько миллионов или десятков миллионов лет) органические молекулы начали организовываться сами по тому же принципу.
3. Глубоководный клапан
Теория глубоководного клапана позволяет предположить, что жизнь, возможно, зародилась в подводном геотермальном источнике, который извергал богатые водородом молекулы. Их острые уголки могли бы соединить эти молекулы вместе и создать минеральные катализаторы для химически реакций. Даже сейчас такие клапаны, богатые на химическую и тепловую энергии, в состоянии поддерживать экосистемы.
4. Холодный старт
Существует возможность, что 3 миллиарда лет назад поверхность океанов на Земле была покрыта льдом, так как солнце давало в три раза меньше энергии и света, чем сейчас. Такой слой льда мог быть сотни метров толщиной, поэтому мог защитить еще очень хрупкие и слабые органические соединения, которые в то время находились в воде, от воздействия ультрафиолетового света и космических воздействий. Холод мог также позволить таким соединениям сохраняться дольше, что позволило произойти ключевым реакциям, необходимым для зарождения жизни.
5. Мир РНК
На современном этапе развития живых организмов для создания ДНК необходим белок, но и белки нуждаются в ДНК. Так как же они могли появиться друг без друга? Ответ может быть в РНК, где хранится информация, так же как в ДНК, которые служат в качестве такого же фермента, как и белок, и принимают участие в создании как ДНК, так и протеинов. Позже ДНК и белки победили этот «мир РНК», так как они являются более эффективными. РНК до сих пор существует в организме и выполняет некоторые функции, в том числе выступает «включателем и переключателем» некоторых генов. Но остается открытым вопрос, откуда в таком случае появилась молекула РНК. Согласно предположениям некоторых ученых, она могла возникнуть на Земле спонтанно, тогда как другие уверены, что такое не могло произойти.
В качестве возможных вариантов предлагались и другие нуклеиновые кислоты, такие как ПНК или ТНК.
6. Простое начало
Жизнь могла взять свое начало на Земле не от сложных молекул, таких как РНК. Она вполне могла зарождаться из того, что мелкие молекулы взаимодействовали между собой и создавали целые циклы реакций. Возможно, они находились в простых капсулах, которые напоминали современную клеточную мембрану, и со временем переродились в более сложные молекулы, которые смогли выполнять эти реакции намного лучше, чем мелкие молекулы. Таким образом могла происходить эволюция этих простых молекул в более сложные. Такой сценарий принято считать моделью «первого метаболизма», в отличие от моделей «первых генов» в гипотезе о «мире РНК».
7. Панспермия
Существует возможность, что жизнь никогда и не зарождалась на Земле, а была занесена сюда из других межпланетных пространств. Это понятие известно науке как панспермия. К примеру, горные породы, которые существуют на Марсе, постоянно отделялись от него под космическим воздействием, и многие метиориты — родом с Марса — были неоднократно найдены на Земле. Некоторые исследователи предлагают спорную теорию о том, что такие небесные тела могли стать «космическим кораблем» для микроорганизмов, которые вместе с метеоритами попали на нашу планету. Это потенциально делает всех обитателей Земли немножко марсианами.
Другие исследователи предполагают, что жизнь могли занести на Землю кометы из других звездных систем, по тому же принципу, что и из Марса. Тем не менее, если это и правда, и наша планета стала домом для космических переселенцев, тогда возникает другой логичный вопрос: а как же зародилась жизнь в космосе?
