Верна ли современная теория абиогенеза?

Новая публикация возрождает самую противоречивую идею о происхождении жизни, идею, простирающуюся к временам Древней Греции, имеющую название панспермия

0

Научный журнал «Progress in Biophysics and Molecular Biology» недавно опубликовал интересную научную статью. Используя работы 33 авторов из самых разных авторитетных университетов и научно-исследовательских институтов издание сделало невероятное заявление. Если это утверждение — правда, оно будет иметь самые серьезные последствия для нашего понимания Вселенной. Жизнь, утверждает журнал, впервые появилась не на планете Земля.

Публикация возрождает самую противоречивую идею о происхождении жизни, идею, простирающуюся к временам Древней Греции, имеющую название панспермия.

Что такое абиогенез

Официальная позиция науки о происхождении жизни называется абиогенез. Общий смысл теории абиогенеза в том, что в ранней истории Земли наступил момент, когда условия благоприятствовали созданию сложной органической химии, что, в свою очередь, привело к самоорганизации первых примитивных форм жизни.

Об этом процессе многое известно, но то, как именно информация кодируется в нуклеиновых кислотах (ДНК и РНК), чтобы сформировать систему генетического наследования, и как все это трансформируется непосредственно в жизнь, остается загадкой. Другой, слегка неудобный для сторонников абиогенеза аспект заключается в том, что процесс этот, по-видимому, произошел в удивительно короткий промежуток времени. Эта теория требует, чтобы «первичный суп», из которого возникла самовоспроизводящаяся РНК, формировался в течение 800 миллионов лет после стабилизации земной коры. Этот интервал времени, по мнению некоторых исследователей, слишком короткий.

Несмотря на свои недостатки и нехватку конкретных данных, абиогенез — это компромисс, и единственная признанная наукой на сегодня гипотеза о происхождении жизни.

Гипотеза панспермии, однако, оспаривает почти все аспекты этой теории.

Гипотеза панспермии

Авторы работы утверждают, что «жизнь была доставлена на Землю метеоритами и кометами, как только условия на планете позволили бы ей выжить и развиваться (около 4,1 миллиарда лет назад). Живые организмы, такие как устойчивые к космическим условиям бактерии, вирусы, более сложные эукариотические клетки и, возможно, даже оплодотворенные яйцеклетки и семена растений непрерывно падали на Землю до тех пор, пока условия на ней не позволили запуститься процессу биологической эволюции».

Другими словами, исследователи предполагают, что абиогенез происходил не на Земле, а основной источник генетического разнообразия не обусловлен выбором естественных полезных мутаций, а скорее происходит из-за «дождя» из внеземного живого вещества, который способствовал горизонтальному переносу генов.

Помимо этого, исследование также утверждает, что различные массовые эпидемии связаны с появлением вирусов из космоса и что внеземные ретровирусы спровоцировали кембрийский взрыв.

В работе также высказывается предположение, что осьминог может быть инопланетным существом.

Можно было бы поддаться искушению посмеяться над такими выводами, если бы не объем убедительных свидетельств, которые предоставляют ученые.

Доказательства

Например, ретровирусы невероятно умны. Они являются лучшими специалистами по горизонтальному переносу генов, интегрируя свой собственный генетический материал в геном инфицированного хозяина, чтобы производить еще больше вирусов.

Интересно, что если они, например, заражают клетки зародышевого уровня — сперму или яйцеклетку, то организм будет передавать интегрированный ретровирус, известный как провирус, своим потомкам. Другими словами, приобретенный генетический материал становится частью генома потомства.

Такая способность влиять на геном своих хозяев делает вирусы силой, с которой нужно считаться. Как писала группа исследователей во главе с микробиологом Мэтью Б Салливаном в 2016 году, «вирусы модулируют функции и эволюцию всех живых существ, но в какой именно степени остается загадкой».

Правда состоит в том, что вокруг невероятно много вирусов.

Вирусолог Кертис Саттл из Университета Британской Колумбии в Канаде и его коллеги в прошлом году опубликовали первое исследование количества вирусов, осаждаемых на Землю из атмосферы. Цифра колеблется около миллиарда в день на каждый квадратный метр Земли. Вирусы являются вездесущими.

В 2017 году Пакорн Айессакун и Арис Кацууракис из Оксфордского университета в Великобритании опубликовали статью в Nature Communications, в которой пришли к выводу, что «ретровирусы возникли вместе со своими позвоночными хозяевами в океане» по меньшей мере 460 миллионов лет назад. Они также установили, что связанные объекты демонстрируют интересные модели: поскольку организмы-хозяева превращаются в новые виды, их вирусные аналоги трансформируются аналогичным образом.

Массовые вымирания и Кембрийский взрыв

Появление таких ретровирусов, вероятно предшествует Кембрийскому взрыву, периоду, когда на Земле внезапно и беспрецедентно быстро возникло биологическое разнообразие сложных форм жизни. Они также появляются на сцене вскоре после массового вымирания в конце периода Эдиакарий, случившемуся 542 миллиона лет назад.

Авторы объясняют эти процессы таким образом: массовое вымирание Эдиакария было скорее всего вызвано кометами, которые принесли с собой сложные ретровирусы. Также именно ретровирусы были основным фактором, спровоцировавшим Кембрийский взрыв. Они интегрировались в геномы бесчисленных наземных видов, вводя в них новый генетический материал, что привело к взрыву разнообразия живых форм.

Ретровирусы интегрировались быстро и легко, в очень короткое время, потому что они прибыли на Землю уже готовые для этого. Это связано с тем, что гипотеза панспермии подразумевает космическую биологию, при которой, как пишут исследователи, «вся галактика (и, возможно, локальная группа галактик) представляет собой одну связанную биосферу». Согласно этой точке зрения, вся жизнь, как наземная, так и внеземная, связана общей биосферой. Существует базовое биохимическое единство всей жизни, отличающееся только тем, что в ее основе могут использовать разные изотопы важных элементов для жизни в разных частях Вселенной.

Мысль о том, что абиогенез произошел на ничем не примечательной Земле в крайне короткий промежуток времени, в лучшем случае делает его маловероятным событием.

Жизнь на других планетах Солнечной системы

Ученых спросили, если их теория верна, почему мы не обнаружили явных признаков микробной жизни в других местах в Солнечной системе? Они ответили, что такие доказательства фактически найдены. Они ссылаются на работу Гилберта Левина, главного исследователя миссии «Викинг» 1976 года, работавшей на Марсе. Результаты, полученные от «Викинга» указывали на наличие метаболизма в марсианских почвах, но не смогли обнаружить какой-либо органический материал. Результат был получен интересный, но неубедительный.

Авторы также настаивают на том, что ископаемые микробы уже были найдены в различных метеоритах, включая знаменитый Мурчисонский метеорит, который упал в штате Виктория, Австралия, в 1969 году. Опять же, доказательства наличия в этом метеорите внеземных форм жизни весьма являются спорными.

Совсем недавно следы отложений углерода, возможно биологического происхождения, были обнаружены в породах, предшествующих по времени возникновению жизни, в период интенсивной бомбардировки Земли кометами и астероидами. Авторы рассматривают это как свидетельство жизни, переносимой на Землю, однако, как предлагают некоторые исследователи, есть и другие причины, по которым может существовать такой углерод.

Более интригующим является открытие бактерий и микробов в маловероятных местах, таких как стратосфера, на расстоянии 30-40 километров над поверхностью планеты, и даже на поверхности Международной космической станции.

Так же увлекательны и астрономические находки, такие как открытие миссией «Розетта» органических соединений на комете 67P / Чурюмов-Герасименко и вокруг нее.

Возможно, самый спорный аспект новой статьи касается истории осьминогов. Обсуждение начинается, как это часто бывает в документе, с некоторых интригующих доказательств.

Осьминоги из космоса

Цефалоподы (группа, состоящая из кальмаров, каракатиц, наутилусов и осьминога) имеют несколько запутанное эволюционное дерево, впервые появившись в поздний кембрийский период и, по-видимому, происходящее от примитивного первобытного наутилоида .

Из них осьминог является самым интересным объектом с уникальными особенностями, такими как сложная нервная система, сложные глаза и способностью к маскировке, которые появляются совершенно неожиданно в его эволюции. Гены, необходимые для такой трансформации, по мнению авторов, отсутствуют в его родословной. Исследователи считают, что «правдоподобно предположить, что эти гены, заимствованы из далекого «будущего» в терминах земной эволюции или, что более реалистично, из космоса».

Интересно, что осьминог имеет некоторые реальные биохимические отличия от наутилуса, предположительно его ближайшего живого родственника. В частности, имеются свидетельства обширных изменений в РНК и, следовательно, белках, обнаруженных в нервных структурах головоногих моллюсков.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотите Принять Прочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: