Определяющей чертой нашего мира является жизнь. Насколько нам известно, Земля — единственная планета, на которой есть жизнь. Несмотря на наш век разрушения окружающей среды, жизнь есть в каждом уголке земного шара, под водой, в самых экстремальных условиях, которые мы можем себе представить.
Но почему? Как зародилась жизнь на Земле? Какая последовательность событий привела к появлению птиц, жуков, амеб, вас и меня?
Поиски того, «как» возникает жизнь на Земле, — это больше, чем просто заполнение недостающих глав в книге истории нашего мира. Искать истоки жизни на Земле — значит задаваться другими важными вопросами: насколько редко жизнь возникает на какой-либо планете? Насколько маловероятно, чтобы жизнь зародилась на любой планете и где угодно?
У нас нет всех частей истории, но то, что мы знаем, рассказывает историю происхождения эпического размаха, которая отправляет нас в приключение в первобытные дни нашего мира.
Все начинается с воды.
1. Откуда на Земле взялась вода?
Стремление понять, почему на Земле существует жизнь, должно начинаться с воды, потому что вода — это единственное, что нужно всей жизни на Земле. Разные формы жизни могут выжить, питаясь самыми разными источниками пищи, но ничто не живет без воды.
Поэтому любопытно, что ученые не до конца понимают, как вода покрыла две трети поверхности нашего мира и создала самые первые условия, необходимые для жизни.
Проблема проста. Когда Земля формировалась, было очень жарко. Любая вода, которая была вокруг в начале, выкипела бы.
Ученые могут предложить несколько правдоподобных вариантов. Была ли она доставлена кометами, врезавшимися в наш мир? Или, что еще более фантастично, вода у нас есть только благодаря чрезвычайно случайному событию, когда планеты, подобные Юпитеру, устремились к Солнцу из внешней Солнечной системы? Или она каким-то образом была глубоко зарыта в недрах ранней Земли?
2. Как зародилась жизнь в этой воде?
Когда-то была вода, каким-то образом появилась жизнь. Возможно, жизнь вообще не зародилась на Земле. Но у ученых есть веские основания подозревать, что это так.
На протяжении десятилетий ученые пытались воссоздать в лабораториях условия той древней Земли, заполненной водой. Идея заключается в том, что, возможно, если они смогут имитировать условия ранней Земли, они в конечном итоге смогут создать что-то похожее на первые простые клетки, сформировавшиеся здесь миллиарды лет назад. Оттуда они могли собрать воедино историю о том, как зародилась жизнь на Земле.
Это направление исследований продемонстрировало ряд ошеломляющих успехов. В 1950-х годах ученые Гарольд Урей и Стэнли Миллер показали, что можно синтезировать аминокислоту глицин - т.е. один из основных строительных блоков жизни - путем смешивания газов, которые, как считается, наполняли атмосферу миллиарды лет назад, с теплом и имитацией молнии.
С тех пор ученые смогли создать липидные сгустки, очень похожие на клеточные мембраны. Они также смогли получить молекулы РНК, которые похожи на упрощенную ДНК. Но чтобы все эти компоненты жизни сформировались в лаборатории и собрались в простую клетку - такого еще не было.
Так что же стоит на этом пути? И что будет означать, если ученые действительно добьются успеха и создадут жизнь в бутылке? Они могут раскрыть не только историю зарождения жизни на Земле, но и прийти к шокирующему выводу о том, насколько распространена жизнь во Вселенной.
3. Что такое жизнь вообще?
Как бы ни зародилась жизнь, сегодня мы знаем, что Земля кишит ею. Мы узнаем жизнь, когда видим ее. Но знаем ли мы, что такое жизнь в принципе?
Нет.
Никто не смог дать определение жизни, а некоторые люди скажут вам, что это невозможно", - говорит Карл Циммер, научный журналист и автор книги "Край жизни: поиск того, что значит быть живым".
Это не потому, что мы не пытались. "Существуют сотни, сотни определений жизни, которые сами ученые опубликовали в научной литературе, - говорит Циммер.
Этот вопрос - что такое жизнь - кажется, что он должен быть простым, на него должен ответить пятиклассник. "Действительно, кажется, что это должно быть легко, потому что мы это чувствуем", - говорит Циммер. "Наш мозг настроен на распознавание таких вещей, как биологическое движение. В нас как бы заложена способность распознавать жизнь. Но это не означает, что мы знаем, что это такое".
Проблема в том, что для каждого определения жизни ученые могут придумать сбивающее с толку исключение. Возьмем, к примеру, определение жизни, данное НАСА: "Жизнь - это самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции". Но это определение исключает вирусы, которые не являются "самоподдерживающимися" и могут выживать и размножаться только путем проникновения в организм носителя.
С одной стороны, определение жизни пригодилось бы нам в поисках признаков жизни на других планетах и лунах. Как бы мы узнали о жизни, если бы нашли ее? С другой стороны, объясняет Циммер, скорее всего, просто невозможно дать определение жизни - по крайней мере, с нашими нынешними знаниями.
Спасибо за информацию. Очень интересно.