Как появилась жизнь на земле. О жизни на земле. Как менялась Земля и жизнь на ней

Найдены ответы и на вопросы такого рода: «Как именно аминокислоты уцелели, когда метеорит „продирался“ сквозь атмосферу?» Одна из наиболее распространенных версий гласит, что эти вещества попросту сдуло с поверхности метеорита в самых верхних слоях атмосферы, и они уж потом самостоятельно «парашютировали» на поверхность Мирового океана, где и получили надлежащие условия для дальнейшего развития. Те же соединения, которые остались на поверхности самого метеорита (где и были потом обнаружены), могли уцелеть, прикрытые толстым слоем льда, которым был первоначально покрыт метеорит.

Около 700 миллионов лет назад наша Синяя Планета была белой - заточена в толстый лед и окружена атмосферой крайней токсичности. Это был не обычный ледниковый период, а летняя фригидная «супер-зима», которую ученые назвали «Снежный мир» и которая продолжалась до 50 миллионов лет.

Ледяные листы выходили за экватор, где он был немного теплее, и по всему миру гигантские ледники толщиной до двух миль текла по горным хребтам, измельчая бесплодную скалу в пыль. Какая жизнь развивалась в течение предыдущих 8 миллиардов лет - простые, одноклеточные формы жизни, включая вирусы, бактерии и примитивные губчатые существа, были почти уничтожены.

Таким образом, мы неожиданно для себя получаем доказательство существования во Вселенной еще неких источников разума, кроме нашей Земли. Ведь, согласно этой гипотезе, само наше существование является доказательством наличия такого разума. Мы — его порождение; те существа, которые выросли, развились из «семян», посланных некогда со звезд.

Те, кто выжил, собрались под льдом на дне океанов, в относительном теплом течений из источников, пузырящихся от ядра Земли. Новые исследования теперь показывают, что эта, казалось бы, вечная зима - самый мрачный климатический период в нашей истории - была, по сути, тем, что начало жизнь на Земле, и способствовало ее изобилию и разнообразию.

И что закончилось, это был один из бедствий окружающей среды сегодня: кислотный дождь. Профессор Киршвинк пошел дальше, предположив, что когда это глобальное замораживание окончательно разморозилось, оно создало новую среду обитания, в которой высшие многоклеточные организмы могли бы начать развиваться.

В октябре 2000 года один из самых авторитетных в мире научных журналов «Nature» опубликовал сообщение, что исследователи обнаружили и без особых затруднений пробудили к активной жизни споры бактерий, пролежавшие в соляном кристалле 250 миллионов лет.

Получается, что микроорганизмы, существуя в виде спор, практически бессмертны. Для непосвященного это — не более чем странный факт. Популярная пресса на него почти не отреагировала. Однако в самой научной среде начался форменный переполох. Потому что из живучести бактерий, в конечном счете, вытекала возможность того, что все мы, обитатели Земли, по происхождению своему — инопланетяне, что наша планета заразилась жизнью через микроорганизмы из космоса.

Это выглядело настолько спекулятивным - скорее, чем снегом, - что редакторы статьи Киршвинка не удосужились пересмотреть его как нормальные научные требования, несомненно, потому что любой рецензент предположил бы, что его теория была возмутительной. Двадцать пять лет спустя, возможно, Киршвинк был оправдан.

Причина «Снежной Земли», известная геологам как оледенение в Штуртии, по-прежнему широко обсуждается, но наиболее приемлемая теория исходит от исследователей из Гарвардского университета. С. ученые постулировали сверхмассивное извержение, которое продолжалось в течение миллионов лет.

Целый ряд специалистов в области астрономии, физики и биологии высказывают мнение, что сегодня теория космического происхождения жизни на Земле выдвигается на передний план. К этой теории возникает куда меньше вопросов, чем к экспериментально не подтвержденным домыслам о самозарождении живых организмов из химического супчика, который булькал на нашей планете миллиарды лет назад. Домыслы эти, между прочим, берут на веру даже многие нобелевские лауреаты.

Взрывы Титаника, сопровождаемые огромными перьями огня и горных пород, взорвали газообразный диоксид серы так высоко в атмосферу, что он остался там. Реально этот газ поглощает солнечную радиацию, и, когда Земля впадает в вечный оттенок, температуры падают.

Ледники начали быстро распространяться с обоих полюсов. Когда они достигли 30 градусов от экватора, процесс начал ускоряться. На Земле было так много сияющего белого льда, что он отражал назад, какая небольшая солнечная энергия проникла в облако серы.

Аргумент перешел к тому, что могло бы согреть нашу планету от этого вечного ледяного замка, и, похоже, это был ливень, который длился тысячи лет. В настоящее время экологи защищают от кислотных дождей, которые создаются путем сжигания ископаемого топлива. Выпущенные газы содержат диоксид серы и оксид азота, которые реагируют с водой и кислородом в атмосфере для образования серной и азотной кислот.

Панспермия , теория о том, что семена жизни рассеяны по всему космосу, весьма стара — первым ее высказал еще древнегреческий философ Анаксагор. В XIX веке из знаменитостей такой точки зрения придерживался, например, французский химик Луи Пастер, которому мы обязаны пастеризованным молоком. Во второй половине XX века относиться к панспермии всерьез считалось в науке дурным тоном. Упорно отстаивали ее на протяжении последних 30 лет лишь двое британских ученых, которые ныне торжествуют победу, — сэр Фред Хойл, получивший рыцарское звание за изучение химического состава звезд, и его сподвижник Чандра Викрамасингх. Еще в конце 70-х годов они заявили, что обнаружили следы жизни в пыли далеких звезд.

Когда это падает как кислотный дождь, он наносит ущерб лесам и озерам. У людей это может вызвать астму и бронхит. Но кислотный дождь оказался спасителем Снежки Земли, расплавив ледники, которые держали его в воздухе. Этот коррозионный потоп длился сотни тысяч лет, создавая химические цепные реакции, которые разрушали ледники и ледниковые щиты, и позволили Земле снова начать нагреваться. Когда лед и снег растаяли, он удвоил количество воды в океанах. В течение тысяч лет, которые Снежная Земля пришла в оттепель, уровень моря поднялся на 50 метров.

«Что ж, почему бы и нет, — пожимали плечами коллеги Хойла и Викрамасингха, — да только лететь до этих звезд тысячи и миллионы лет. Так что к возникновению жизни на Земле найденные следы никакого отношения иметь не могут». Но раз споры бактерий сохраняют жизнеспособность едва ли не вечно, утрачивает силу и возражение о том, что рейс микроорганизма с одной планеты на другую чересчур долог. Сколько потребуется, столько и будут лететь.

Согласно последним научным данным, опубликованным в этом месяце в Природе, во время оттепели произошло еще более удивительное: оно способствовало развитию сложных форм жизни. Ученые из Австралийского национального университета проанализировали горные отложения, глубоко погруженные в центральную австралийскую пустыню, которые были сформированы около 663 миллион лет назад, к концу Снежной Земли.

Говорят, что плавление льда вызвало праздник фосфатов - основного компонента коммерческих удобрений сегодня, которые были результатом того, что бесплодная порода измельчается в порошок весом ледников, перемещающихся по ним. Затем оттаивающие воды охватили огромное количество минералов в океанах.

Кое-кто, правда, пытается намекнуть, что авторы публикации в «Nature» могли ошибаться, что материал, с которым они работали, мог быть случайно загрязнен спорами современных бактерий. Вот как раз эти наши современники, а вовсе даже не ископаемые, к жизни-де и воспряли.

Однако тут получается натяжка. Хотя бы потому, что чуть-чуть раньше у другой группы ученых бодренькие и здоровые микроорганизмы вылупились из кусочка янтаря возрастом 30 миллионов лет. Такого срока вполне хватит, чтобы долететь с ближайшей планеты, условия которой напоминают земные, даже если та находится далеко за пределами Солнечной системы, а сами «пассажиры» будут пользоваться исключительно попутным транспортом в виде метеоров или комет, а вовсе не путешествовать с удобствами на специальных кораблях.

Когда на Земле зародилась жизнь?

Фосфаты были идеальной пищей, чтобы подпитывать попутный взрыв микроскопических водорослей. Они были в десять раз тоньше человеческого волоса, но вместе они вызвали революцию в жизни на Земле. До появления Снежной Земли Земля, бактерии доминировали на планете в течение миллиардов лет, но с точки зрения создания более сложных форм жизни, они были эволюционным тупиком.

Теперь, когда океаны начали вихлять с питательными веществами, выросли гигантские формы синих водорослей - питательные продукты питания, на которых могли питаться первые движущиеся животные Земли. В своей статье «Природа» австралийские ученые говорят, что образцы, взятые из горных пород, содержат обильные химические вещества, называемые стеанами, в невидимо мелких следах. Это контрольный молекулярный отпечаток древних примитивных водорослей.

Нашли и планету, с которой некогда могла стартовать «звездная посылка». Расположена она на расстоянии 56 световых лет от нас и, судя по первым признакам, мало чем отличается от планет земной группы.

Дружно принять на ура теорию звездного происхождения земной жизни научному сообществу, по большому счету, мешает только одно. Уж чересчур велик космос. Уж чересчур мала вероятность, что напичканный бактериями метеор, вырвавшись за пределы своей звездной системы, успешно преодолеет гравитационные соблазны других звезд и планет, а затем приземлится аккурат на созревшей для приема гостей Земле, которая радушно предложит им хлеб-соль, то бишь воду и воздух.

Широкое разнообразие обнаруженных стеранов показывает, как мир оттаивания быстро переполнялся огромными популяциями все более сложных водорослей. Ученые описывают это как «Большой взрыв» с точки зрения разнообразия видов. Ведущий исследователь Йохен Брокс, адъюнкт-профессор палеобиогеохимии, объясняет: «Это были водоросли на дне пищевой сети, которые создали этот импульс энергии, необходимый для эволюции сложных экосистем, где все более крупные животные могли процветать на Земле».

Это поглощение водорослями, по его словам, «является одним из самых глубоких экологических и эволюционных переходов в истории Земли». Действительно, мы должны перестроить семейный фотоальбом человечества и разместить эти мелочные организмы прямо на первой странице.

Но зачем искать источник земной жизни в звездной дали? У Земли есть добрый старый сосед, лететь до которого совсем недолго. Наукой установлено, что осколки небесных тел покрывают расстояние от него до нас меньше чем за год. Речь, разумеется, идет о Марсе.

» О жизни на Земле

Есть ли жизнь на других планетах Солнечной системы?

Кроме того, исследование дает окончательный ответ на этот сложный вопрос: «Откуда взялась жизнь?» Теперь у нас есть ответ: он вышел прямо из глубокой заморозки. Окружающая среда, необходимая для жизни, которая запускается на Земле, могла быть создана метеоритами, разбрызгивающимися в водоемы.

По-видимому, подтверждая концепцию, которая существует со времен Дарвина, эти метеориты, как полагают, плескались в «маленькие теплые пруды» где-то между 7 и 5 миллиардами лет назад и «вымыли» необходимые элементы, необходимые для жизни. Расчеты, проведенные исследователями из Университета Макмастера и Института Макса Планка в Германии, предполагают, что в этих прудах полно «богатого питательными веществами бульона».

Когда на Земле зародилась жизнь?

Жизнь на Земле, возможно, возникла 3,8 миллиарда лет назад. Первыми, вероятно, были бактерии, жившие в горячей воде около подводных вулканов. Большинство учёных полагает, что первые органические молекулы могли быть занесены на Землю из Космоса, то есть какое-то время молодая Земля была безжизненной; другие думают, что жизнь на Земле возникла в одно время с самой Землёй. Самые древние остатки форм жизни, которые сохранились на нашей планете, — это строматолиты, остатки колоний древнейших бактерий.

Пирс. Это довольно большое начало. «Из-за того, что из многих разных областей очень много вкладов, удивительно, что все это связано друг с другом», - добавил соавтор Ральф Пудриц. Каждый шаг привел очень естественно к следующему. Чтобы они все привели к четкой картине, в конце концов говорится, что в этом есть что-то прямое.

Исследователи утверждают, что это свидетельствует о том, что жизнь началась, когда Земля все еще формировалась, с континентами, выходящими из океанов, метеоритами, попадающими на планету, включая те, которые несут строительные блоки жизни, и никакой защитный озон для фильтрации солнечных лучей.

Как менялась Земля и жизнь на ней?

Учёные договорились, что крупные события, после которых жизнь на Земле коренным образом менялась, будут границами крупных временных отрезков. Они названы эрами. Архейская эра началась 3,9 миллиарда лет назад. Планету тогда, видимо, населяли бактерии и одноклеточные микробы, живущие в воде. В протерозойскую эру, 2,5 миллиарда лет назад, появляется первая суша, на мелководьях вблизи которой стали селиться первые организмы. В палеозойскую эру (545 миллионов лет назад) жизнь вышла из воды на сушу. Среди растений — гигантские папоротники, плауны и хвощи. В мезозойскую эру (248 миллионов лет назад) царили динозавры. В кайнозойскую эру (65 миллионов лет назад) наступило царство млекопитающих, появился человек.

Это существенные компоненты нуклеотидов, приносимые на Землю метеоритами, достигающие достаточного уровня в воде пруда и склеивания вместе, когда уровень воды падал и поднимался через циклы выпадения осадков, испарения и дренажа. Это сочетание влажных и сухих условий было «необходимо для склеивания», - говорится в статье, опубликованной в «Известиях Национальной академии наук».

Согласно расчетам, «необходимые» условия были бы замечены в тысячах прудов по всей Земле. В первые дни солнечной системы метеориты были гораздо более распространены и могли высаживаться в тысячах этих прудов, широко распространяя строительные блоки жизни. В результате было более вероятным, что в этих прудах возникло бы соединение, чем в гидротермальных жерлах - ведущей конкурирующей теории о том, как началась жизнь на Земле.

Какие «великие вымирания» случались в жизни Земли?

В жизни Земли многократно происходили странные события, после которых большинство живых организмов друг исчезало, а оставшиеся начинали завоёвывать море и сушу. Такие события называют «великими вымираниями». Например, на границе палеозойской и мезозойской эры исчезло 96% всех морских и 70% наземных обитателей. А 65 миллионов лет назад, в конце мезозойской эры, господствующие на нашей планете рептилии- динозавры исчезли, оставив только немногочисленных и очень дальних родственников в виде гигантских ящериц. Теперь мы можем восстановить облик динозавров только по ископаемым костям и отпечаткам их скелетов.

Что такое «живая материя» в действительности

Расчеты также показывают, что космическая пыль является источником так называемых жизненно важных нуклеотидов. В частности, они показывают, что, хотя такая пыль будет содержать необходимые строительные блоки, она не осаждала их в достаточной концентрации, чтобы оживить ее, в которой она нуждалась.

Истоки жизни на нашей планете настолько туманны и настолько устойчивы к изучению, что даже ученые-ученые согласны с тем, что они до сих пор не понимают. Наше лучшее предположение об обстоятельствах, в которых началась жизнь, было то, что рибонуклеиновая кислота, часть нашего генетического материал, пришел первым, и белки пришли позже. Хотя они широко согласуются учеными, эта теория имеет проблемы.

Есть ли жизнь на других планетах Солнечной системы?

Пока жизнь не обнаружена. Учёные считают, что для жизни необходима вода. Высохшие русла рек показывают, что на поверхности Марса, возможно, когда-то была вода. Иногда в его приполярных областях появляется лед, и может быть есть вода под поверхностью. На спутнике Юпитера Европе под ледяной поверхностью могут быть океаны воды — поэтому она является главным объектом исследований в поисках жизни в Солнечной системе.

Но его химический состав более примитивен и нестабилен, поэтому он намного более уязвим для мутаций. Картер и его соавтор Питер Уиллс, профессор физики Университета Окленда, опубликовали пару новых статей в журналах «Молекулярная биология и эволюция» и «Биосистемы». В своей работе они объясняют, как совокупность доказательств ранних ферментов и аминокислот поддерживает их более простую теорию. Эти белки достаточно древние, что они существуют во всех живых клетках. Несмотря на принадлежность к совершенно разным семействам, он обнаружил, что они были закодированы одним и тем же геном.