Теория панспермии
В 1825 году научный мир потрясен несколько неожиданной теорией возникновения жизни на Земле, выдвинутой немецким медиком, профессором медико-хирургической академии Германом Эбергардом Рихтером (1808 - 1876 г.г.).
Космос наполнен жизнью, которая путешествует на пылинках и камешках.
Когда эти семена попадают в благоприятные условия, они очень быстро развиваются в сложные организмы. Идея была поддержана рядом известных ученых. Ее сторонниками были Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821 - 1894 г.г.), немецкий физик, врач, физиолог и психолог; Уильям Томсон (лорд Кельвин)(1824 - 1907 г.г.), британский физик и механик; Владимир Иванович Вернадский(1863 - 1945 г.г.), академик, российский естествоиспытатель. Сванте Август Аррениус (1859 - 1927 г.г.) шведский физхимик, лауреат Нобелевской премии по химии (1903 г.) доказал возможность переноса бактериальных спор в условиях космоса с планету на планету под действием светового давления. Однако, с открытием радиации эта гипотеза пошатнулась. Позднее удалось получить некоторые данные, которые заставляют усомниться в химическом происхождении жизни и гипотеза панспермии вновь напомнила о себе. В пользу нехимического происхождения жизни свидетельствует наличие в биологических объектах только одного полимера. Тогда как в синтезированных молекулах количество правых и левых изомеров равны. В настоящее время рассматривается несколько теорий, описывающих рассеивание спор жизни.
Радиационная панспермия
Современное развитие данного направления связано с именами Фреда Хойла (1915 - 2001 г.г.), британского астронома и его ученика и, в дальнейшем, сотрудника профессора Видья Джотхи Налин Чандра Викрамасингха (1939 г.р.), физика и астронома, основателя астробиологии. Совместно с Хойлом, исследуя космическую пыль, Викрамасингх обнаружил, что звездная пыль равномерно заполняет Вселенную и состоит из неких частиц непонятной природы. Вскоре выяснилось, что рассеяние света в области космических частиц идеально совпадает с рассеянием в любых биологических средах. Ученые исследовали не биологию, а физику бактерий, их свойство отражать и рассеивать свет. Все это легко можно проверить в лабораторных условиях. Свойства бактерий в этом аспекте в точности соответствовали тому, что наблюдается в межзвездных облаках.
В сороковых годах прошлого века Хойл доказал, что химическим "заводом", производящим все элементы во Вселенной являются звезды. Наличие жизни на Земле говорит о пути эволюции мира. Жизнь каким-то образом входит в его программу. Викрамасингх является директором Кардиффского Центра Астробиологии. Он предполагает, что жизнь, возможно, запрограммирована в волновой функции атома. Мы состоим из углерода, который вырабатывают звезды. Но часть его создается совершенно особым образом. Почему? Не потому ли, что он основа жизни? Хойл сделал предположение, что некоторая часть углерода должна находиться в особом возбужденном состоянии. Его последний электрон должен вращаться на более высокой орбите, чем у обычного земного углерода. Только тогда звездный углерод окажется способным образовывать органические цепочки. В шестидесятых годах прошлого века предположение блестяще подтвердил американский физик и астрофизик Уильям Альфред Фаулер (1911 - 1995 г.г.), за что и был удостоен Нобелевской премии по физике 1983 года. Такого углерода во Вселенной около 4%, огромное количество. Присутствует он везде. Тогда почему родиной жизни следует считать только Землю? Есть данные, что и центр Галактики содержит пыль, рассеяние которой поразительно совпадает с бактериальной ( данные получены на инфракрасном телескопе Австралийского национального университета).
По версии профессора Викрамасингха протожизнь возникла в первые мгновения после Большого Взрыва. Из остывающих сгустков плазмы возникали протопланетные образования, на которые осаждались химические элементы от взрыва сверхновых - кислород, углерод, азот, фосфор. И на них была жидкая вода. Бесконечное множество протопланет несущих "первичный бульон" - рассадники жизни.
Со стороны Галактики идет инфицирование жизнью
И ее разносчиками являются кометы. Они долго блуждают в открытом космосе, но при попадании в более - менее подходящие условия, законсервированная жизнь выходит наружу. Раз в 40 млн лет Солнце проходит в непосредственной близости от галактического облака, насыщенного сложными молекулами органического происхождения. За счет гравитации кометы из этого облака изменяют траекторию и попадают в Солнечную систему. Вместе с ними в нашу систему попадает и новый генетический материал.
В 2013 году на борту российского спутника "Бион" был проведен эксперимент по исследованию воздействия радиации на микроорганизмы. На внешней стороне спутника располагался исследуемый материал. Эксперимент шел 30 дней. Достоверные данные об устойчивости к радиационным воздействиям были получены для спорообразующих бактерий. Да и космическую станцию "Мир", как помним, сняли с орбиты, в том числе, из-за загрязнения микроорганизмами и грибками. Вполне вероятно, что они имели земное происхождение - но ведь выжили в космосе! Да как! Человеку пришлось уступить станцию им... Так что разговоры о том, что споры жизни погибнут в условиях открытого космоса, по-видимому, можно уже считать несостоятельными.
Литопанспермия.
Ее автором является американский биохимик Мелвин Калвин(1911 - 1997г.г.), лауреат Нобелевской премии по химии 1961 года. Он счиьал, что биологический материал мог попасть на Землю в микрометеоритах. Впервые сделал попытку поискать следы биологического материала в метеоритном веществе Гарольд Клейтон Юри(1893 - 1981 г.г) - американский физик и физхимик, лауреат Нобелевской премии по химии 1934 года за открытие дейтерия. Позднее он заинтересовался проблемой эволюции планет и происхождения жизни. Знаменитый химик опубликовал в Nature статью, в которой утверждал, что обнаружил следы микробоподобных организмов в метеорите. Юри заикнулся об этом и тут же нарвался на неприятности. С академической наукой "шутки" плохи. И только в конце прошлого века стали появляться результаты исследования метеоритной флоры.
При Российской Академии наук работает комиссия по астробиологии, которую возглавляет академик Алексей Юрьевич Розанов, профессор, директор Палеонтологического музея. В числе научных интересов данной группы маститых ученых, в том числе, и биоизучение метеоритов. Причина этого любопытства весома - серьезные сомнения в истинности химико- биологической теории возникновения жизни на Земле. Как один из аргументов - в Гренландии несколько лет назад найдены бактерии, возраст которых 3,8 млрд лет. Земле - 4,6 млрд лет. Этого промежутка времени недостаточно для возникновения жизни химико-биологическим путем. С другой стороны, на планету ежесуточно , по последним данным, выпадает от 100 до 1000 тонн метеоритного вещества и какая-то часть его вполне может содержать подсказку для ученых.
Опубликованы результаты работы комиссии с метеоритами Ефремовка (найден в Казахстане, 1962 г.) и Мурчисон ( найден в Австралии, 1969 г.). В данных образцах обнаружены как крупные, так и мелкие литифицированные колонии коккоидных бактерий типа современных цианобактерий рода Gloecapsa, и отдельные клетки. Размер макроколоний обычно 6 -10 мкм, микроколоний 5 - 6 мкм. Некоторые остатки коккоидных форм необычайно схожи с современной цианобактерией Enthophysalis granulosa. Кроме того, в матрице метеорита Мурчисон были обнаружены окаменевшие остатки нитчатых микроорганизмов. В некоторых случаях они сохраняли даже детали клеточного строения ветвились и имели сходство с грибными мицелиями или актиномицетами. Исследования метеорита Ефремовка также показали наличие в матрице структур, сходных с микроорганизмами коккоидной и нитчатых форм. При этом следует учесть, что метеорит Ефремовка пролежал в земле какое-то время. Заражение его грибами и их быстрое превращение в ископаемую форму с трудом, но можно допустить. Сложнее с цианобактериями, им нужен свет и им нет смысла лезть внутрь метеорита. Мурчисон был поднят очень быстро и, в этом случае, даже грибное заражение исключено. Выявленные остатки микроорганизмов указывают на формирование вещества углистых хондритов в водной среде.
Неизбежен вывод о том, что по крайней мере 4,5 млрд лет тому назад, где-то за пределами Земли существовала жизнь на уровне бактерий, а возможно, и низших грибов.
Только визуальное опознание, разумеется, не может быть достаточным, необходимо искать новые пути подтверждения или опровержения биогенной природы части материала метеоритного вещества, вопрос требует внимания.
Направленная панспермия.
В 1973 году британский биолог , и биофизик Фрэнсис Крик (1916 - 2004 г.г.), Нобелевский лауреат по физиологии или медицине 1962 года и американский биохимик Лесли Оргел (1927 - 2007 г.г.) предположили, что происхождение жизни на Земле - следствие целенаправленной деятельности внеземной цивилизации путем послания аппарата с "семенами" жизни на нашу планету. Существуют какие-то аргументы как в защиту этой гипотезы, так и против. С одной стороны, наличие генетического кода, наличие в живых организмах редких металлов. С другой стороны, эти металлы, к примеру молибден, не так уж и редки в земной коре и в море.
Прилетели древние бактерии из космоса или зародились на Земле? Уже сегодня ясно, что новые пути поиска жизни во Вселенной заставляют пересматривать устаревшие представления о возникновении жизни на планете Земля.
Литература:
Астафьева М.М., Герасименко Л.М., Гептнер А.Р. и др."Ископаемые бактерии и другие микроорганизмы в земных породах и астроматериалах", М., ПИН РАН, 2011
Жмур С.И., Розанов А.Ю., Горленко В.М. "Литифицированные остатки микроорганизмов в углистых хондритах", Геохимия, 1997
Заварзин Г.А., Розанов А.Ю. "Бактериальная палеонтология"//Вестник РАН, 1997
"Где зародилась жизнь и одиноки ли мы во Вселенной?", Дубна, Объединенный Институт Ядерных Исследований, N49/2011
Нусинов М.Д. "Занесение жизни на Землю из космоса. Панспермия", журнал"Земля и Вселенная", N6, 1981