Äskettäin tutkijat eri tieteenaloilta ovat kokoontuneet yhteen ja laatineet ainutlaatuisen mallin siitä, milloin ja miten ensimmäinen elämä ilmestyi maan päälle.
Se, kuinka ensimmäiset orgaaniset yhdisteet oppivat luomaan kopioita itsestään ja siten perustaa lisääntymiselämälle, on ehkä nykypäivän tieteen suurin mysteeri. Kemia, biologia, geologia ja jopa tähtitiede yrittävät vastata tähän kysymykseen, mutta jokaisesta elämäilmiön näkökulmasta sinun on saatava paljon monipuolista tietoa. Mikä kemiallinen prosessi johti elämättömän luonnon muuttumiseen eläviksi organismeiksi? Tapahtuiko se yhdessä paikassa vai tapahtui kaikkialla? Mistä elämä sai alkunsa - valtameren ylemmissä kerroksissa tai alaosassa, lähellä geotermisiä lähteitä?
Tutkijoiden yhteinen työ on avain menestykseen
Äskettäin julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) julkaistiin tutkimus, joka on tuonut tiedemaailman lähemmäksi vastaamista näihin kysymyksiin. Tähtitieteen instituutin tutkijoiden laatima artikkeli. Max Planck, Saksa ja McMaster University, Ontario, yhdistävät olemassa olevat biologiset, tähtitieteelliset, geologiset ja kemialliset mallit ennustaakseen kuinka ja milloin elämä alkoi maapallolla.
Uusi tutkimus vahvistaa jälleen kaksi suosituinta teoriaa, jotka koskevat planeettamme elämän alkuperää. Ensinnäkin ensimmäiset "rakennuspalikat" elävien organismien muodostumiselle nuorelle maapallolle puuttuivat yksinkertaisesti ja päättyivät planeetalle yhdessä siihen melko usein kaatuneiden meteoriittien kanssa - aurinkokunnan muodostaminen tuolloin avaruustason mukaan toteutettiin vasta äskettäin, ja meteoriittien toiminta hän oli silti erittäin suuri. Tutkijat lempinivät toisesta hypoteesista "pieni lämmin lampi". Tärkeintä on, että meteoriitit, jotka toimivat pienissä vesistöissä lämpimällä tai kuumalla vedellä, loivat lopulta itsetoistuvat RNA-molekyylit - ensimmäiset esimerkit orgaanisesta elämästä.
Pieni lämmin lampi maan päällä tänään: Bumpassin helvetin polku Lassen Volcanon kansallispuistossa Kaliforniassa. Näin näyttivät säiliöt, joissa elämä syntyi.
Yksi yllättävimmistä yksityiskohdista uudessa tutkimuksessa, joka yhdistää niin eri tieteenalojen tutkijoiden saavutukset, on, että elämä alkoi heidän mielestään uskomattoman varhain. Tämä tapahtui, kun maa oli juuri jäähtynyt sellaiseen tilaan, että sen päällä voisi olla vakaita ja matalia lämmitettyä vettä sisältäviä säiliöitä. Vertailun vuoksi kaikki aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että noin puoli miljardia vuotta nuoren maan elämä ei yksinkertaisesti voinut juurtua, vaan alkaa kehittyä.
Mainosvideo:
"Elämän alkuperän selvittämiseksi meidän on ymmärrettävä, miltä maa näytti miljardeja vuosia sitten", sanoo Thomas Henning tähtitieteen instituutista. Max Planck.”Kuten tutkimuksemme osoittaa, tähtitiede on tässä tapauksessa tärkeä osa vastausta tähän kysymykseen. Jotkut aurinkokunnan muodostumisen yksityiskohdat vaikuttivat suoraan elämän syntymiseen planeetallamme."
Maapallon elämä tuli avaruudesta
Valitettavasti katalyyttinä toiminut tarkka kemiallinen prosessi on edelleen tuntematon. Tutkijat epäilevät kuitenkin, että lämmin ja ajoittain kuivautuva vesistö on luonut ihanteelliset olosuhteet proteiinien elämälle. Nukleobaseet ovat typpipohjaisia emäksiä, jotka ovat nukleiinihappojen, mukaan lukien RNA ja DNA, proteiinien rakennuspalikoita ja joita löytyy edelleen meteoriiteista, jälkimmäisten ansiosta, ne pääsivät veteen ympäri maailmaa. Ilmeisesti jossain vaiheessa heidän keskittymisensä tuli riittäviksi RNA: n saadakseen resursseja itsensä lisääntymiseen.
Kaavioesitys tekijöistä, jotka vaikuttavat "lämpimiin lampiin" ja niiden sisältämiin kemikaaleihin syklin "märkässä" ja "kuivassa" vaiheessa: planeettojen välisten pölyhiukkasten tunkeutuminen, kuivaaminen, uudelleen sijoittaminen, monimutkaisempien molekyylien hydrolyysi emäksisiksi orgaanisiksi "rakennuspalikoiksi" jne..d.
Jos uusi malli on oikea, niin tällä tutkimuksella on valtava ja erittäin tärkeä rooli kaikelle modernille tiedelle. Tämä on ensimmäinen kerta historiassa, kun eri tieteenalojen erilaiset mallit yhdistettiin yhdeksi tutkimaan abiogeneesiä, minkä seurauksena ne muodostivat yllättävän yhtenäisen kuvan elämän ilmestymisestä planeetallemme. Se antaa myös tähtitieteilijöille ja kosmobiologeille toivoa: jos meteoriitit johtivat elämän syntyyn planeetallamme, niin Goldilocks-vyöhykkeeseen kuuluvista taivaankappaleista voi tulla muissa järjestelmissä myös elämän kehto - vaikka se olisi erilainen kuin mitä olemme tottuneet. Kävi ilmi, että muinaisimmilla prosesseilla, kuten tähtijärjestelmän muodostumisella ja kemiallisten elementtien jakautumisella valtavalla alueella, joka on täynnä kosmista pölyä nuoren tähden ympärillä, on avainasemassa ymmärryksessäkuinka elämä voisi ilmestyä erilliselle jäähdytyskiven kappaleelle eikä missään muualla (ainakin viimeisimpien tietojen mukaan - todellinen kuva voi tulla selkeämmäksi ajan myötä ja olla vielä mielenkiintoisempi).
Sieltä tutkijoiden toiminta vasta alkaa. Seuraava vaihe on kokeiden suorittaminen mallin teoreettisen osan testaamiseksi. Jos tiedemiehet todella pystyvät toistamaan abiogeneesiprosessit, ihmistä tulee kirjaimellisesti Jumalan kaltainen ja lopulta vastaus koko elämänsä tärkeimpaan kysymykseen.
Vasily Makarov