Теории панспермии во вселенной

Что такое панспермия? Определение, сущность гипотезы и доказательства

Панспермия (др.-греч. πανσπερμία — смесь всяких семян, от πᾶν (pan) — «всё» и σπέρμα (sperma) — «семя») — гипотеза о существовании жизнь во всей Вселенной в форме микроорганизмов или спор, которые распространяются вместе с метеоритами, астероидами, кометами или даже при помощи космических аппаратов и развиваются в подходящей среде.

Принцип, лежащий в основе панспермии, заключается в том, что жизнь возникла за пределами Земли и попала на нашу планету, найдя гостеприимный климат, в котором смогла развиваться и процветать.

Панспермия — это старая гипотеза, восходящая к концепции таксономии, когда французский историк Бенуа де Майе предположил, что жизнь на Земле является результатом микроорганизмов, занесенных из космоса. С тех пор ученые от Стивена Хокинга до сэра Фрэнсиса Крика (который отказался от своей ранней поддержки гипотезы мира РНК) были убеждены, что жизнь зародилась вдали от нашей планеты.

Гипотеза панспермии делится на три большие категории. Жизнь была занесена через обломки горных пород откуда-то из-за пределов нашей звездной системы, концепция литопанспермии, или с другой планеты Солнечной системы, баллистическая панспермия. Третья гипотеза, направленная панспермия, утверждает, что жизнь на нашей планете целенаправленно распространялась уже существующей разумной жизнью.

Согласно гипотезе о панспермии, баллистическая панспермия (также называемая межпланетной панспермией) пользуется наибольшим признанием в научном сообществе. Осколки других планет уже давно бомбардируют Землю в виде метеоритов. Фактически, один метеорит, ALH84001, обнаруженный в Антарктиде в 1984 году, содержит в себе то, что некоторые ученые считают следами жизни или предшественниками жизни, такими как аминокислоты. Было подсчитано, что он оторвался от Марса более 4 миллиардов лет назад.

При исследовании ALH84001 ученные-астробиологи, изучающие потенциал жизни в космосе, обнаружили на нем по крайней мере четыре следа древней жизни, от того, что похоже на окаменелые микроорганизмы до цепочек магнетита. С тех пор как результаты исследований опубликовали в 1996 году, три свидетельства жизни в метеорите были отброшены. Но вопрос о том, является ли последний след, цепочки магнетита, минеральными или были биологически произведены древними марсианскими бактериями, остается под вопросом.

Марс — самый вероятный кандидат на баллистическую панспермию. Расположение орбит Марса и Земли вокруг Солнца примерно в 100 раз облегчает перемещение осколков с красной планеты на нашу, чем наоборот. И, по оценкам, за всю историю Земли около 5 триллионов осколков горных пород совершили это путешествие. Более того, в своей ранней истории Земля и Марс одинаково подходили для жизни, и обе планеты имели влажную атмосферу и воду на поверхности.

Несмотря на все эти доказательства, до сих пор нет единого мнения, как зародилась жизнь на Земле. Пока одни ученые поддерживают теорию абиогенеза, другие больше склоняются к панспермии. Гипотеза панспермии не обязательно противоречат абиогенезу, она просто перемещают источник возникновения жизни в другое место. Тем не менее, до сих пор нет оценок по нескольким важным факторам, которые должны быть соблюдены, чтобы панспермия была правильной. Возможно ли, например, чтобы микробная жизнь выжила в суровых условиях полета в космосе, входа в атмосферу Земли и столкновения с поверхностью нашей планеты?

Источник

Теория панспермии – суть гипотезы Рихтера, доказательства за и против

Теория панспермии – это гипотеза, которая в основе своей имеет предположение о том, что жизнь на Земле возникла в результате перенесения на нее жизнеспособного материала из космического пространства. Гипотеза включает в себя множество различных концепций, однако, наиболее интересной и заслуживающей внимания является гипотеза Рихтера – немецкого ученого.

Гипотеза панспермии: основные положения

Теория панспермии предполагает, что некий биологический материал, или как его по-другому называют – «зародыши жизни», попал на Землю посредством метеоритного дождя или светового давления. Считается, что материал, положивший основу жизни на планете, являлся микроорганизмом или спорами с другой планеты. Согласно мнению приверженцев этой теории, попавшие на нашу планету микроорганизмы сумели приспособиться к условиям, начали развиваться и послужили началом для зарождения всей жизни на Земле.

Единственное, чего не может объяснить концепция панспермии, – это откуда на планете взялась разумная жизнь. Суть панспермии заключается лишь в объяснении попадания живых клеток на Землю. При этом сторонники теории считают, что для начала жизнедеятельности первых микроорганизмов не требовалось никаких дополнительных условий, жизнь подразумевается как нормальное свойство организмов.

Сторонники панспермии

Рихтер – не единственный ученый, который был приверженцем теории панспермии. Также сторонниками данной идеи являются знаменитые научные деятели Кельвин, Гельмгольц и Аррениус.

Стоит отметить, что Аррениус даже рассчитал возможность попадания бактериальных спор из космоса на нашу планету. Более того, именно он обратил внимание на эксперименты, проводимые отечественным физиком Лебедевым, который открыл давление потока света. Согласно теории Аррениуса, микроорганизмы перемещаются среди разных космических объектов не посредством метеоритов, комет или астероидов, а благодаря давлению солнечного света.

По мнению другого ученого – Вернадского, жизнь находилась на Земле на протяжении всего периода ее существования. Однако, благодаря прогрессу в науке, открытию радиации и ее влияния на все живое, а также открытию явления лучей в космосе, подвергло сомнениям многие концепции панспермии.

Тем не менее, даже при таких условиях, теория панспермии имеет возможность развиваться за счет обнаружения доказательств и аргументов в пользу концепции. К примеру, во время миссии в космосе под названием «Apollon» были найдены микроорганизмы, произошедшие на Земле. Это подтвердило возможность переноса живых микроорганизмов между различными космическими объектами.

Также многие ученые утверждали, что на поверхности метеоритных остатков были обнаружены вещества органического происхождения. Однако, первое же исследование определило, что вещества, найденные в составе метеоритов, являются сложными образованиями углерода, которые никакого отношения к жизни не имеют.

В 2006 году были опубликованы результаты новых исследований, которые доказывали, что в составе комет и астероидов имеются небольшие участки, содержащие воду и некоторые простые микроорганизмы. Приверженцы гипотезы, что данное явление подтверждает возможность перенесения жизнеспособных организмов из космоса на нашу планету с помощью космических объектов – метеоритов, астероидов и комет.

Отечественный ученый Розанов считает, что возможность зарождения жизнеспособных организмов на Земле без внешнего вмешательства очень мала. Поэтому ученый является приверженцем панспермии, считая ее наиболее близкой к истине теорией. Согласно его мнению, микроорганизмы, положившие начало жизни на Земле, попали на планету из комического пространства.

Тем не менее, несмотря на утверждения разных ученых, теорию панспермии часто упрекают в том, что она ничего не говорит о зарождении жизни в космосе как таковой. Согласно такой идее, жизнь находится в космосе повсеместно, образовавшись когда-то в одной или нескольких точках, а затем просто переносится от одного объекта к другому. При этом ученые-панспермисты не рассказывают, под влиянием какой силы зародилась жизнь в космосе, где и когда это произошло.

Что нужно преодолеть «зародышам жизни» при преодолении космического пространства?

Перед тем, как преодолеть космическое пространство и попасть на другой космический объект, простейшие микроорганизмы должны пройти несколько испытаний:

1. Сильный холод в межпланетном пространстве. Температура здесь опускается ниже 200 градусов по Цельсию. Согласно результатам экспериментов, споры хорошо выносят такой холод на протяжении длительного времени.
2. Отсутствие защиты от ультрафиолетовых лучей. Многие микроорганизмы быстро погибают под воздействием прямых солнечных лучей. Однако, существуют и более устойчивые бактериальные клетки, которые способны пережить ультрафиолет и добраться до места назначения.
3. Атмосферу космического объекта. Когда бактериальные микроорганизмы попадают в область притяжения одной из планет, они становятся подверженными силе трения, в результате которой могут сгореть. Однако, некоторые из простейших клеток все-таки способны пережить такое испытание и дойти до поверхности планеты невредимыми и по-прежнему жизнеспособными.

Помимо данных препятствий нельзя забывать и о том, что до попадания на какую-либо планету, в том числе и на нашу, живому организму предстоит преодолеть огромное астрономическое расстояние, которое измеряется миллионами лет. Возможность того, что за такое время хотя бы один простейший организм мог попасть на планету и дать начало жизни, очень мала, однако, она все-таки существует.

Доказательства панспермии

Основное доказательство, которое используют ученые-панспермисты, являет собой факт того, что в Гренландии были найдены микроорганизмы, возраст которых составил 3,8 миллиардов лет. Если учесть, что нашей планете насчитывается 4,5 миллиарда лет, то для возникновения жизни остается 0,7 миллиарда лет. Согласно гипотезе панспермии, данного времени недостаточно для того, чтобы на планете зародилась новая жизнь, что подтверждает факт попадания живых клеток на Землю из космоса.

Также определенные исследования определили, что в составе метеоритных объектов, попавших на Землю, имеются остатки простейших организмов с нитчатой структурой, которые схожи по своим свойствам с низшими грибами. Кроме того, ученые находили и различные окаменевшие бактерии, однако, биологи не согласны с данной теорией.

В 2014 году было закончено еще одно исследование, которое подтвердило суть панспермии как теории возникновения жизни. Эксперимент состоял в том, что на борт аппарата Фонтон-М4 были помещены различные микроорганизмы. Для чистоты опыта простейшие клетки были расположены в безвоздушном пространстве, чтобы максимально приблизить условия эксперимента к космическим условиям.

После того, как аппарат приземлился, микроорганизмы были проверены, в результате чего выяснилось, что полет успешно пережили 11 бактериальных клеток, а также 4 поры. Более того, данные организмы не просто выжили, но после попадания в привычные условия начали размножаться.

Косвенное доказательство представили ученые из Швейцарии, которые показали, что ДНК вполне могут сохранить свою структуру даже в условиях преодоления космического пространства. Более того, хромосомы успешно переживают повторное прохождение атмосферы Земли.

Техногенная панспермия

Теория панспермии, как и множество других концепций, со временем претерпевала множество изменений. Суть такой идеи трактуется как возможность того, что аппараты, которые совершают перелеты с Земли к космическим объектам, разрушают имеющиеся там атмосферу и биосферу. Данная концепция не беспочвенна, на данный момент существуют некоторые доказательства техногенной панспермии:

• Установленным фактом является то, что космические корабли, которые совершают перелеты к объектам в космосе, нельзя отчистить от органических и биологических соединений. Согласно гипотезе панспермии, вероятность попадания бактерий в космическое пространство очень высока.
• При попадании земных микроорганизмов на космические объекты может повлечь за собой разрушение их собственной атмосферы из-за того, что инородные организмы с Земли могут производить различные элементы.
• Если у объекта будет разрушена атмосфера, следом разрушится и биосфера.

Гипотеза техногенной панспермии утверждает, что велика вероятность того, что в скором времени мы не сможем исследовать биологические вещества, так как они просто будут разрушены при прохождении атмосферы. Произойти это может в первую очередь из-за того, в последнее время в космос отправляется большое количество аппаратов, путешествующих по его просторам.

Рекомендуем к прочтению:

Панспермия: за и против

С одной стороны, теория панспермии доказывает, что сама по себе жизнь на Земле зародиться не могла только под влиянием сил природы, и это действительно доказывается фактами, и в первую очередь тем, что были обнаружены очень древние простейшие микроорганизмы, возраст которых 3,8 миллиардов. Кроме того, также ученые панспермисты доказали и то, что споры и бактерии способны преодолевать космические пространства и после этого продолжать жизнедеятельность.

Но, с другой стороны, теория не объясняет сам момент зарождения жизни в космосе, где именно она образовалась, каким образом, и в какое время. В связи с этим возникает множество пробелов, которые невозможно заполнить научными фактами по сей день. Именно это является препятствием для дальнейшего развития концепции. К сожалению, такая проблема возникает во многих гипотезах.

Источник

Теория панспермии: Как возникла жизнь на Земле?

Все чаще в научных работах утверждается, что жизнь возникла не на нашей планете, а прибыла на Землю вместе с метеоритами и кометами из космической биосферы, охватывающей множество галактик. Хотя это похоже на научную фантастику, статья, написанная 33 авторами под руководством иммунолога Эдварда Стила из CYO’Connor ERADE Village Foundation в Пиара Уотерс, Западная Австралия, на самом деле всего лишь является повторением теории панспермии (что означает «семена повсюду»), предполагающей, что жизнь попала на Землю из космоса.

Первые отрывочные упоминания об этой идее встречаются в работах досократовского греческого философа Анаксагора из Клэзомена (от 500 до 428 г. до н.э.). Предшественники Сократа стремились к найти рациональное объяснение устройства окружающего их мира и были скорее учеными, нежели философами. Анаксагор в своих космологических размышлениях дважды упоминает «семена» (по-гречески, spermata ) как частички космоса, хотя он и не уточнял, что конкретно они из себя представляют.

В восемнадцатом веке французский естествоиспытатель и антрополог Бенуа де-Малье в своей книге «Теллиамед» сформулировал протоэволюционную теорию («De Maillet», наоборот). В ней он утверждал, что космос «полон семян всего, что может жить во вселенной», и таких семян «больше всего вокруг планет, в густом воздухе и в воде, чем в огромных пространствах, в этих океанах пустоты которые разделяют планеты».

Могла ли жизнь «самозародиться» на Земле?

В девятнадцатом веке слияние трех теорий привело к тому, что стали научный мир стал более серьезно относиться к панспермии:

1) Первым событием было то, что гипотеза Канта-Лапласа, говорящая о том, что солнечная система сформировалась из раскаленной газо-пылевой туманности, показала, что поверхность ранней Земли была слишком горячей, чтобы поддерживать жизнь. Это означало, что жизнь впервые появилась в безжизненной среде.

2) эволюционная теория Дарвина подразумевала некий момент возникновения на Земле органической жизни, но она не описывала, то как она могла зародиться.

3) эксперименты Луи Пастера полностью опровергли идею о «самозарождении» жизни, подразумевающую, что жизнь может возникнуть из инертной материи.

Эти три открытия сделали практически невозможным с научной точки зрения возникновение жизни из неорганического вещества на ранней Земле. Но зато теперь вопрос о происхождении жизни на нашей планете в научных кругах стал более актуальным, чем когда-либо прежде.

Панспермия становится по-настоящему научной теорией

Немецкий врач Герман Рихтер был первым, кто возродил панспермию в свете этих новых теорий, именно благодаря ему тория панспермии получила свое название. В 1865 году, раздраженный дарвинским молчанием о происхождении жизни, и будучи убежден в том, что законы сохранения материи и энергии предполагают, что вселенная вечна, он писал:

«…Поэтому мы также рассматриваем органическую жизнь во вселенной как вечную; оно всегда существовала и распространялась непрерывно…»

Рихтер назвал внеземную жизнь космозоа (cosmozoa) и предположил, что:

панспермия «соответствует взглядам, устоявшимся в других областях науки; это является краеугольным камнем для смелых утверждений Дарвина ».

Сэр Уильям Томпсон, позже известный как лорд Кельвин, в 1871 году писал:

«Мы должны в высшей степени считать вероятным, что в космосе движутся бесчисленные несущие семена жизни метеоры».

Известный врач и физик Герман Гельмгольц был одним из сторонников Рихтера и Кельвина Он отметил, что метеориты содержат органические молекулы, а кометы, по-видимому, состоят из водорода и углерода.

В 1871 году Гельмгольц написал об этом:

«Кто знает, не распространяют ли эти тела, которые повсюду роятся в космосе, зародыши жизни там, где есть новый мир, который способен предоставить дом органическим телам?»

Гельмгольц рассматривал панспермию как полностью научную теорию, написав: «Мне кажется, совершенно естественным, что а все наши попытки произвести организмы из неживой материи проваливаются. Мы можем спросить, возникала ли жизнь когда-нибудь вообще или она существовала всегда, и не были ли микробы перенесены из одного мира в другой и развились там, где нашли благоприятную почву ».

В начале двадцатого века панспермия стала по-настоящему научной благодаря работе нобелевского лауреата Шведского ученого Сванте Аррениуса.

В 1908 году Сванте Аррениуса он писал: «Человек привык размышлять о происхождении материи, но бросил это, когда опыт научил его, что материя неразрушима и может быть только преобразована из одной формы в другую. По тем же причинам мы никогда не исследуем происхождение энергии. И мы можем привыкнуть к мысли, что жизнь вечна и, следовательно, бесполезно выяснять ее происхождение ».

В то время как Аррениус полностью охватил торию панспермии Рихтера и о вечности Вселенной, в которой она разыгралась, он же и скептически относился к идее, что жизнь переносится через твердые тела.

Вдохновленный экспериментальным подтверждением Петром Лебедевым гипотезы Джеймса Клерка Максвелла о том, что радиация может оказывать давление на твердые поверхности, Аррениус предположил, что микробы переносятся по Вселенной солнечным излучением.

Бактериальные споры, утверждал он, могут пережить длительные периоды глубокой заморозки. Кроме того, Эмиль Ру, один из ближайших соратников Пастера, показал, что сибирская язва может выдерживать ультрафиолетовое излучение в отсутствие воздуха. Оба открытия привели Аррениуса к мысли, что бактерии останутся жизнеспособными в глубинах межзвездного пространства.

Также российский биохимик Александр Опаринв своей книге «Происхождение жизни» в 1938 году выдвинул теорию о том, как жизнь может возникнуть из небытия (абиогенез). Частично это позже было продемонстрировано в знаменитом эксперименте Стенли Миллера 1953 года, в котором он при помощи электричества синтезировал аминокислоты из смеси химических веществ. Более поздние научные изыскания позволили усовершенствовать гипотезу, сначала подтвердив, что основой живых организмов является РНК, затем РНК и белки, и наконец, в дополнение ко всему ДНК.

Как вы считаете, могла ли жизнь самостоятельно зародиться на нашей планете или она была занесена из космоса? Напишите свое мнение в комментариях.

Источник