Загадочный мега-организм дал начало жизни на Земле
По подсчетам ученых, за 3 миллиардов лет назад простейшие организмы развились в сложные формы жизни. Однако для ученых до сих пор остается загадкой, как зародилась жизнь на планете. И они выдвигают одну теорию за другой в попытках объяснить этот феномен.
Согласно новой теории, первой формой жизни на Земле был мега-организм, который заполнил все мировые океаны, затем разделился на части, которые позже породили предков всех живых существ. Последнее исследование указывает на то, что мега-организм был результатом борьбы ранней формы жизни за выживание. Клетки, которые боролись за выживание, обменивались полезными частями друг с другом и создали глобальный мега-организм, пишет .
Примерно 3 миллиарда лет назад, мега-организм разделился на три области жизни: одноклеточные бактерии, археи и боле сложные эукариоты, которые породили всех животных и растения. Сложно узнать, что произошло до разделения, пишут исследователи в журнале .
Практически не осталось никаких ископаемых свидетельств с тех времен, а любые гены, которые восходят к тем временам, скорее всего мутировали до неузнаваемости.
И хотя последовательность генов меняется довольно быстро, трехмерная структура белка выдерживает испытание временем. Таким образом, если все организмы на Земле сегодня производят белок с одинаковой общей структурой, то вероятнее всего эта структура присутствовала в мега-организме.
Ученые не могут с точностью сказать, так ли все было на самом деле, но по расчетам распад мега-организма совпадает с появлением в атмосфере кислорода, что случилось около 3 миллиардов лет назад.
Между тем, до сих пор исследователи обсуждают традиционные 7 теорий о возникновении жизни на Земле.
1. Электрические искры
В ходе знаменитого эксперимента Миллера-Юри (Miller-Urey Experiment), ученые доказали, что молнии могли способствовать появлению основных веществ, необходимых для зарождения жизни: электрические искры образовывают аминокислоты в атмосфере, состоящей из огромного количества воды, метана, аммиака и водорода. Затем из аминокислот развились более сложные формы жизни. Эту теорию несколько изменили после того, как исследователи выяснили, что атмосфера планеты миллиарды лет назад была бедна водородом. Ученые предположили, что метан, аммиак и водород содержались в вулканических облаках, насыщенных электрическими зарядами, пишет livescience.com http://www.livescience.com/.
2. Глина
Химик Александр Грэм Кэрнс-Смит (Alexander Graham Cairns-Smith) из университета Глазго, Шотландия, выдвинул теорию о том, что на заре зарождения жизни в глине содержалось много органических компонентов, находящихся недалеко друг от друга, и что глина способствовала организации этих веществ в структуры, подобные нашим генам.
ДНК хранит информацию о структуре молекул, и генетические последовательности ДНК указывает на то, как аминокислоты должны построиться в белки. Кэрнс-Смит предполагает, что кристаллы глины способствовали организации органических молекул в упорядоченные структуры, а позднее этим стали заниматься сами молекулы, "без помощи" глины.
3. Глубоководные жерла
Согласно этой теории, жизнь зародилась в подводных гидротермальных жерлах, выбрасывающих молекулы, богатые водородом. На их каменистой поверхности эти молекулы могли собраться вместе и стать минеральными катализаторами для реакций, которые и привели к зарождению жизни. Даже сейчас у таких гидротермальных жерл, богатых химической и термальной энергией, обитает довольно большое количество живых существ.
4. Ледяное начало
3 миллиарда лет назад Солнце светило далеко не так ярко как сейчас, и, соответственно, тепла до Земли доходило меньше. Вполне возможно, что поверхность земли покрывал толстый слой льда, который защищал хрупкие органические вещества, находящиеся в воде под ним, от ультрафиолетовых лучей и космического воздействия. К тому же, холод помог молекулам дольше просуществовать, в результате чего стали возможны реакции, приведшие к зарождению жизни.
5. Мир РНК
ДНК нужны белки для формирования, а белкам для образования нужна ДНК. Как могли они сформироваться друг без друга? Ученые предположили, что в этом процессе участвовала РНК, которая, так же, как и ДНК, хранит информацию. Из РНК, соответственно, образовались белки и ДНК, которые заменили ее в виду своей большей эффективности.
Возник другой вопрос: "Как появилась РНК?" Некоторые считают, что она самопроизвольно появилась на планете, а другие отрицают такую возможность.
6. "Простая" теория
Некоторые ученые предположили, что жизнь развилась не из сложных молекул вроде РНК, а из простых, которые взаимодействовали друг с другом. Они, возможно, находились в простых оболочках, сходных с клеточными мембранами. В результате взаимодействии этих простых молекул появились сложные, которые эффективнее вступали в реакции.
7. Панспермия
В конце концов, жизнь могла зародиться не на нашей планете, а принесена из космоса: в науке этот феномен называется панспермией. У этой теории есть вполне прочная основа: из-за космического воздействия от Марса периодически отделяются обломки камней, которые долетают и до Земли. После того, как ученые обнаружили марсианские метеориты на нашей планете, они предположили, что эти объекты и принесли с собой бактерии. Если верить им, то все мы марсиане. Другие исследователи предположили, что жизнь принесли кометы из других звездных систем. Даже если они правы, то человечество будет искать ответ на другой вопрос: "А как жизнь зародилась в космосе?"
