Vastauksena on Alexander Markov, biotieteiden tohtori, paleontologi, Venäjän tiedeakatemian paleontologisen instituutin johtava tutkija, Moskovan valtion yliopiston biologisen tiedekunnan biologisen evoluution laitoksen johtaja.
Yleisesti ottaen emme voi sanoa mitään konkreettista elämästä muilla planeetoilla, koska tiedämme vain yhden elämän muodon - maallisen. Tiedämme, että sillä on yksi alkuperä, vaikka periaatteessa elämä maapallolla olisi voinut syntyä monta kertaa, ja planeetalla elävät elävät olennot olisivat voineet olla peräisin erilaisista "juurista". Mutta emme tarkkaile tätä maan päällä - etenkin tämä käy selvästi ilmi siitä, että kaikilla meille tunnetuilla elävillä olentoilla on sama geneettinen koodi. Siksi voimme sanoa vähän siitä, mitkä maallisen elämän ominaisuudet ovat yhteisiä elämälle yleensä ja mitkä ovat ainutlaatuisia. Voit rakentaa vain ei kovin perusteltuja hypoteeseja.
Aleksanteri Markov
Voimme melko varmasti sanoa, että minkä tahansa elämän omaisuus on kyky Darwinian evoluutioon. Tällä hetkellä meillä on vain kaksi mallia monimutkaisten ja monipuolisesti järjestettyjen esineiden, kuten elävien organismien, luomiseen. Ensimmäinen on älykäs suunnittelu, kun jokin älykäs olento luo ne. Toinen on darwinilainen evoluutio. Emme vielä tiedä mitään kolmatta tapaa, emmekä edes voi kuvitella. Siksi, jos löydämme elämän jossain maailmankaikkeudessa, voimme olla varmoja, että tämä on elämä, joka pystyy Darwinian evoluutioon, tai keinotekoinen elämä.
Jälkimmäinen elämä ei ehkä kykene Darwinian evoluutioon. Lisäksi, vaikka löydämme jotain elämän kaltaista ja voimme todistaa, että tämä elämä ei kehitty, niin meidän pitäisi olettaa, että se on todennäköisesti luotu keinotekoisesti ja tarkoituksenmukaisesti. Jos elämä syntyi luonnollisesti, niin se varmasti kehittyy Darwinin mukaan. Tämä tarkoittaa, että sillä on välttämättä neljä ominaisuutta: kopiointikyky - kyky luoda omia kopioita; vaihtelevuus - ts. kopioinnin ei pitäisi olla ehdottoman tarkkaa, alkuperäisestä pitäisi olla pieniä poikkeamia; perinnöllisyys - seuraavien sukupolvien on perittävä ainakin jotkut kopioinnin aikana tapahtuvista muutoksista; ja jotain muutaettä ainakin joidenkin perinnöllisten erojen tulisi vaikuttaa lisääntymisen tehokkuuteen. Tätä neljättä kohtaa kutsutaan myös "luonnolliseksi valinnaksi".
Symmetad Stanislav Lemin “ Solaris ” -romaanista
Mitä tulee muun elämän kemiallisiin perusteisiin, aiheesta on olemassa tieteellistä kehitystä. Monet ovat yrittäneet spekuloida ja jopa kokeilla, onko jokin muu elämän kemiallinen perusta mahdollista, ei kuin meidän. Onko veden läsnäolo tärkein liuotin välttämätöntä, onko hiili todella välttämätöntä jne. Tällaisten tutkimusten enemmän tai vähemmän tyydyttävät tulokset ovat sellaisia, että elementit, joista maallinen elämämme on luotu, ovat se, mikä on helpointa rakentaa elämästä yleensä. Yritykset korvata esimerkiksi hiili piillä ja happi rikillä tai fluorilla johtavat erittäin suuriin vaikeuksiin. Vaikka täällä, tietenkin, on aina mahdollista olettaa, että emme yksinkertaisesti tiedä jotain ja ehkä jonain päivänä elämä ei perustu veteen, vaan esimerkiksi vetyfluoridiin, kuten yhdessä Efremovin tarinassa.
Samanaikaisesti jokin muu polymeeri on täysin mahdollista perinnöllisyysaineena. Tärkeintä on, että se pystyy lisääntymään. DNA ja RNA ovat käteviä, koska johtuen komplementaarisuuden periaatteesta (biopolymeerimolekyylien tai niiden fragmenttien keskinäinen vuorovaikutus, joka varmistaa molekyylien spatiaalisesti komplementaaristen fragmenttien tai niiden rakenneosien välisten sidosten muodostumisen johtuen supramolekyylisistä vuorovaikutuksista - NS), nämä molekyylit ovat erittäin sopivia kopiointiin. Mutta esimerkiksi proteiinit ja hiilihydraatit eivät voi niin moninkertaistua. Toisin sanoen elämän on perustuttava jonkinlaiseen polymeeriin, jota on helppo kopioida. Jo tänään on keinotekoisesti luotu muita samanlaisia polymeerejä, joissa käytetään aina komplementaarisuuden periaatetta, ts. Siellä on aina komplementaarisia nukleotideja. Ei välttämättä meidän A = T, G = C,voi olla joitain muita pareja, mutta niiden välillä tarvitaan täydentävyyttä. Vaihtoehtoisesta biokemiasta voit lukea biologin Mihhail Nikitinin kirjassa”Elämän alkuperä. Neulasta soluun”.
Mainosvideo:
Mimoidi Stanislav Lemin “ Solaris ” -romaanista simuloi helikopteria
Maan ulkopuolisen elämän teeman yhteydessä joku saattaa muistuttaa tällaisten muinaisten ja toisin kuin kaikki muut elävät organismit, kuten virukset, olemassaolosta. Mutta heillä ei ole soluja, ei aineenvaihduntaa, he eivät pysty lisääntymään ilman toisen elävän solun apua, joten heidän erillisestä olemassaolostaan ei tarvitse puhua - ainakaan maallisissa ja nykyaikaisissa versioissaan. Ne voisivat olla olemassa itsenäisesti, jos toimitat heille mitä heiltä puuttuu itsenäiseksi elämäksi, mutta tässä tapauksessa se ei itse asiassa ole enää virus, vaan jotain solun kaltaista.
Toinen asia on, että virukset ovat todennäköisesti vanhempia kuin nykyaikaiset solut. Siksi elämän alkuvaiheen varhaisissa vaiheissa, jolloin soluja ei vielä ollut, oli todennäköisesti lisääntyvien, replikoituvien yhteisö (replikaatio on tytär-DNA (tai RNA) -molekyylin syntetisointi kanta-DNA- tai RNA-molekyylin matriisilla, NS). Ja tuolloin oli mahdotonta piirtää selkeää rajaa solujen elämänmuotojen ja virusten välille - yksikään molekyyli ei ollut silloin omavarainen, ne toimivat yhteistyössä ja lisääntyivät yhteisten ponnistelujen avulla jotenkin toisiinsa. Tästä yhteistyössä toimivien molekyylien sotkusta jotkut niistä yhdistyivät myöhemmin vahvoihin liittoutumiin, kuoren ympäröimänä ja niistä tuli soluja, ja toisista tuli itsenäisiä molekyylejä, mutta jotka tarvitsivat muiden apua - eli viruksia.
Voitteko kuvitella evoluutiota kulkevan eri polulla, muodostaen ei-soluisen elämän muodon? Kyllä luulisin. Jotain, joka ei ole jaoteltu soluiksi, jotain plasmodiumin tapaista - valtava, paksu, tuhansia kilometrejä leviävä solu, jossa on monia sarjoja kromosomeja ja genomeja, jotka syntetisoivat niiden ympärille jonkinlaisia proteiineja. Jotain lähestymässä tuntevaa valtamerta Solaris-romaanista. Kaikki tämä voidaan kuvitella. Mutta tässä tapauksessa valinta tapahtuu edelleen, vain itse organismissa - yksittäisten pisaroiden, "valtameren fragmenttien" tasolla, sen kromosomien ja genomien joukkojen tasolla.
Miksi ajattelen näin? Koska juuri toinen päivä kirjoitin muistiinpanon uudesta artikkelista, joka ilmestyi syyskuussa Nature Communications -lehdessä. Löydettiin täysin käsittämätön bakteeri, jolla oli täysin uudenlainen geneettinen arkkitehtuuri. Se on jättiläinen bakteeri - yli kymmenesosa millimetristä - kalsiittirakeilla. Kävi ilmi, että sellaisen bakteerin yhdessä solussa ei ole yhtä genomia, kuin sen pitäisi olla, mutta monia, ja ne kaikki ovat hyvin erilaisia toisistaan. Nämä erot ovat verrattavissa erityyppisten bakteerien erojen tasoon. Eli se on kuin kokonainen monilajinen yhteisö yhden kuoren sisällä. Ja tutkimuksen kirjoittajat uskovat, että tässä bakteerissa valinta tapahtuu yhden solun osien tasolla, ts. Sen sisällä olevat genomit jotenkin moninkertaistuvat, auttavat jotenkin toisiaan ja kilpailevat osittain toistensa kanssa. Joten on todennäköisesti mahdollista kuvitella jotain vastaavaa ja vieläkin grandioosempaa.
Aleksanteri Markov