Происхождение жизни из «первичного бульона»

Как зародилась жизнь на нашей планете? Может быть, она появилась, как учит религия, в одночасье, в результате Божественного акта творения? Но, возможно, её зародыши были занесены из космоса? Или жизнь возникла из соединения простых органических молекул в результате сложных физико-химических процессов, бушевавших миллиарды лет назад на пустынной Земле?

Последние 90 лет большинство учёных считает, что жизнь зародилась именно так. Ещё в 1924 году советский академик Александр Опарин опубликовал книгу «Происхождение жизни», в которой обосновал возможность появления сложных органических соединений из «первичного бульона» — доисторического океана, полного самых различных химических соединений.

Миллиард лет назад на Земле был сущий хаос. Постоянное извержение множества вулканов заливало её поверхность потоками раскалённой лавы. Водяные пары, конденсируясь в атмосфере, обрушивались на её поверхность чудовищными ливнями. Часть воды испарялась на всё ещё горячей поверхности, но другая часть оставалась внизу, образуя огромные водные пространства.

Под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, перепадов температуры и электрических разрядов от почти беспрерывно бьющих в первобытный океан молний в нём образовывались сложные органические соединения, названные Опариным протобионтами и коацерватами. Последние со временем оказались способными поглощать различные вещества, растворённые в водах океана, и выделять продукты их переработки, т.е. Наладили с окружающей средой обмен веществ.

Следующим этапом развития коацерватов стала способность деления самых «шустрых», обогнавших по росту своих конкурентов, на две равноправные капли, сохранявшие все полезные свойства «родителя». Таким образом, коацерват стал, по сути, первым живым организмом Земли, так как обладал двумя важнейшими качествами — способностями к самовоспроизводству и обмену веществ. От коацерватов и произошли спустя миллионы лет простейшие одноклеточные организмы.

Загадка «биологической революции»

Ну хорошо, скажет скептически настроенный читатель, пусть всё так и было. Миллиард лет назад в первобытном океане плавали амёбы и прочие простейшие. Но как случилось, что часть из них выбралась на сушу? Как и почему из этих одноклеточных получились растения и животные? Да, наконец, и высокоразвитые млекопитающие — в частности, Homo sapiens?

А вот на этот вопрос до сих пор нет точного ответа. Между тем он настолько интересен, что в 1997 году организация ЮНЕСКО одобрила биологический проект ВОБР (Великое ордовикское биологическое разнообразие) как имеющий всемирное научное значение. А после получения первых данных по проекту в 2003 году приняла решение продолжить исследования.

ВОБР — это событие, произошедшее на Земле 470 миллионов лет назад, в ордовикский период. Заключалось оно в том, что за очень короткий (в геологическом отношении) промежуток времени число видов, населявших первобытный океан, увеличилось во много раз. Новые виды сильно потеснили старые, населявшие океан в предыдущий, кембрийский период, а затем некоторые из этих новых видов выбрались на сушу.

Так на суше и появились первые растения — мхи и лишайники, первые животные — членистоногие. И началась стремительная эволюция наземных видов, приведшая в итоге к появлению человека.

Но «историческое значение» (как писали раньше в учебниках) ВОБР заключается не только в этом. Великое ордовикское биологическое разнообразие, случившееся 470 миллионов лет назад, представляет собой одну из величайших научных загадок — ведь ни до него, ни после не происходило подобной «биологической революции».

Вулканы или метеориты?

В начале исследования ВОБР учёные полагали, что главную роль тут сыграли земные вулканы. Из-за существенных подвижек геологических плит в раннем и среднем ордовике закрывались одни моря и открывались другие. Плиты, несущие на себе эти моря, входили одна под другую, из-за чего возникали очаги гигантских землетрясений и вулканических извержений. Это приводило к выбросу в воду огромного количества новообразованных химических веществ, которые с удовольствием поедались первобытным планктоном.

Ну а бурное размножение планктона, которым питались в то время все остальные морские обитатели, и «запустило» ВОБР.

Кроме того, значительные выбросы в атмосферу вулканической пыли могли надолго затмить солнце, что привело к снижению температуры от кембрийских 70-80 °С до вполне комфортных ордовикских 35-40 «С. Отчего бы в таких условиях, наевшись планктона, и не попытаться выбраться на сушу?

Всё бы хорошо, но у сторонников «вулканической» гипотезы пока не получается «привязать» по времени описываемые тектонические сдвиги и начало ВОБР.

Другой, альтернативной гипотезой появления ВОБР до последнего времени считалась мощная метеоритная бомбардировка Земли.

Метеориты с кулак

Шведский геолог Биргер Шмиц в 2001 году обнаружил в скалах времён среднего ордовика большое число крупных, размером с кулак, оплавленных остатков метеоритов. Их количество было столь велико, что для объяснения находки Шмиц выдвинул сенсационное предположение: в те времена метеориты падали на Землю в сотни раз чаще, чем теперь. Причём эта бомбардировка длилась несколько миллионов лет и происходила именно во времена ВОБР.

Астрономы косвенно подтвердили правоту Шмица. Компьютерное моделирование метеоритных потоков с учётом всех законов небесной механики показало, что в те времена действительно мог расколоться один очень большой астероид, двигавшийся по орбите между Марсом и Юпитером. Его обломки как раз и должны были попасть на Землю в ближайшие миллионы лет в виде крупных метеоритов.

Как тут было не предположить, что существует причинно-следственная связь между усиленной метеоритной бомбардировкой Земли и началом «биологической революции»? И хотя ни Шмиц, ни его последователи так и не сумели внятно объяснить, как именно падение метеоритов могло «запустить» ВОБР, эта гипотеза на протяжении долгих 16 лет представлялась исследователям даже более привлекательной, нежели «вулканическая».

И снова — неизвестность

Однако в начале 2017 года «космическая» гипотеза была опровергнута. Журнал Nature Communications в январе 2017 года опубликовал статью шведских и датских исследователей, в которой были приведены доказательства того, что метеоритная бомбардировка Земли произошла лишь спустя три миллиона лет после начала ВОБР. Более точную датировку этого события им удалось установить, исследуя найденные в одном из шведских карьеров метеориты с кристаллами циркона.

Таким образом, до сих пор неизвестно, что привело к Великому ордовикскому биологическому разнообразию. Понятно только, что, не будь этого события, на Земле, возможно, и по сей день колыхались бы волны первобытного океана. Из которого на сушу иногда (но не очень часто, потому что мало ли что…) поглядывали бы с опаской самые любопытные трилобиты.

Источник : AM-WORLD

Источник: am-world.ru