Новые доказательства панспермии – могла ли жизнь попасть на Землю из космоса?
Космос – абсолютно не пригодная для жизни человека среда. Но микроорганизмы – совсем другое дело. Помните тихоходок? Эти микроскопические существа славятся своей способностью пережить апокалипсис и неплохо себя чувствуют в открытом космосе, выдерживая кратковременное воздействие предельно низких температур, космической радиации и почти полного вакуума. Примечательно, что водяные медведи (water bears) могут оставаться в космосе в течение многих месяцев и даже лет в обезвоженном состоянии. Неудивительно, что подобные исследования наводят ученых на мысли о том, что жизнь могла зародиться не на Земле, а попасть на нашу планету из космоса. Так, согласно работе японских ученых, бактерии Deinococcus radiodurans могут пережить путешествие с Земли на Марс, так как способны выживать в космосе до 8 лет. Полученные результаты подтверждают возможность панспермии –возможного распространения жизни по всей Вселенной с помощью микробов, которые прикрепляются к космическим телам.
Далекие галактики и бактерии – есть ли связь?
Бактерии в космосе
В ходе работы, опубликованной в журнале The Frontiers in Microbiology, ученые изучали бактерию, когда та была прикреплена к Международной космической станции – образец диаметром около 1 мм был прикреплен к внешней стороне станции на алюминиевых пластинах. Результаты исследования показали, что бактерии на внешней стороне МКС могут выживать в космосе годами. Команда также пришла к выводу, что бактерии Deinococcus radiodurans, используемые в эксперименте, могут даже совершить путешествие с Земли на Марс, намекая на вероятность нашего собственного внеземного происхождения.
Чтобы понять, как бактерии могут противостоять суровым условиям открытого космоса, ученые отправили скопления клеток бактерии Deinococcus radiodurans на Международную космическую станцию, которые находились там в течение трех лет, после чего были отправлены на Землю для дальнейшего изучения. Бактерии Deinococcus radiodurans крайне устойчивы к радиации из-за своей необыкновенной способности восстанавливать поврежденную ДНК.
Бактерии Deinococcus radiodurans собственной персоной
Как отмечает издание New Scientist, японские ученые хотели выяснить, может ли эта способность позволить им выжить в суровых условиях космоса, где уровни радиации – особенно в ультрафиолетовом диапазоне – чрезвычайно высоки. Изучая образцы бактерий, побывавших в космосе, исследователи выяснили, что в то время как внешний слой был уничтожен сильным ультрафиолетовым излучением, на нижних слоях бактерии выжили. Более того, оказавшись в лаборатории, Deinococcus radiodurans смогли исправить повреждения своей ДНК и даже продолжить рост.
Исследователи из Токийского университета фармации и естественных наук в Японии отмечают, что сегодня никто не знает, где возникла жизнь. Если она возникла на Земле, то могла легко попасть на Марс и наоборот – если жизнь возникла на Марсе, то могла легко попасть на Землю. Если путешествия микробов между мирами возможно, то вероятность найти жизнь на планетах за пределами нашей Солнечной системы возрастает.
Издание Big Think приводит слова Жана-Пьера де Вера из Немецкого аэрокосмического центра (DLR), который не принимал участия в исследовании, о том, что результаты, полученные японскими учеными добавляют все больше доказательств панспермии – гипотезы о том, что жизнь может быть перенесена между планетами на метеоритах, выброшенных в космос после столкновения с астероидом. Де Вера считает, что будущие исследования должны сосредоточится на выяснении того, могут ли бактерии защитить себя от других видов излучения в космосе, например, космического излучения – электромагнитного излучения, имеющее внеземной источник.
Как возникла жизнь на Земле?
В первые дни своего существования наша планета постоянно подвергалась бомбардировке метеоритами, а также столкнулась с небесным телом, размером с Марс под названием Тейя, что, вероятно, привело к образованию нашего спутника – Луны. Это произошло около 4,5 миллиардов лет назад, а жизнь, согласно современным оценкам, зародилась на Земле около 4 миллиардов лет назад. Но существует ли связь между всеми этими столкновениями и нашим существованием? Учитывая медленный темп эволюции, относительно быстрое появление жизни вскоре после того, как Земля остыла, вполне может указывать на панспермию.
Панспермия – это гипотеза о возможности переноса живых организмов или их зародышей через космическое пространство (как с естественными объектами, такими как метеориты, астероиды[1] или кометы, так и с космическими аппаратами).
Отмечу, что среди вопросов, вытекающих из гипотезы панспермии – если мы – микробы с другой планеты, то почему во Вселенной больше нет жизни, возникшей подобным образом? Но если следовать этой логике, то существует высокая вероятность того, что космическая жизнь изобильна.
Однако многие ученые считает, что жизнь изначально зародилась на Земле. Этому способствовало огромное количество случайных факторов, таких как расположение планеты в Солнечной системы (Зона обитаемости), наличие спутника, а также в результате процессов, происходящих на Земле по мере ее остывания после формирования и столкновения с древней планетой Тейей. А как вы думаете, жизнь попала на нашу планету из космоса или наоборот – жизнь в космосе начала распространяться благодаря Земле? Ответ будет ждать в комментариях к этой статье, а также в нашем Telegram чате, присоединяйтесь.
Источник
Ученые доказали, что жизнь на Землю могла быть принесена из космоса
На протяжении десятилетий астрономы предполагали, что микробы могут дрейфовать через просторы космоса, как пыльца на ветру, сея семена жизни по всей Вселенной. Новое исследование астробиологической миссии «Танпопо», что в переводе с японского означает «одуванчик», предполагает, что такие микробы действительно могут существовать. В итоге это позволяет жизни во Вселенной быть гораздо более распространенной, чем считалось ранее.
«Происхождение жизни — самая большая загадка в истории человечества», — говорит Акихико Ямагиши, микробиолог Токийского университета, главный исследователь миссии Танпопо и ведущий автор новой статьи. По его словам, команда смогла показать, что микробы могут выжить в межпланетных путешествиях (например, по пути с Марса на Землю), никак не защищаясь от опасностей космоса, если они слипнутся в сгустки.
Для этого астробиологи провели свои эксперименты в космосе, чтобы увидеть, как земная жизнь чувствует себя в этой суровой среде, где вакуум, недостаток кислорода, ультрафиолетовое излучение и экстремальные температуры, казалось бы, исключают ее наличие. В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers of Microbiology, исследователи сообщают, что Deinococcus radiodurans, являющиеся одними из самых устойчивых бактерий к действию ионизирующего излучения, смогли выжить в суровых условиях космоса на внешней части МКС в течение целых трех лет.
Все началось с того, что астронавт НАСА Скотт Келли еще в 2015 году прикрепил плотно упакованные гранулы дейнококковых бактерий на специальные выставочные панели за пределами Международной космической станции. Deinococcus, которые можно найти высоко в нашей атмосфере, известны своей необычной способностью противостоять генетическим повреждениям от высоких доз ультрафиолетового излучения и склонностью к образованию относительно больших колоний.
Ученые уже показали, что бактерии могут выжить и путешествовать в космосе, забившись в трещины метеоритов и комет — этот процесс получил название «тиопанспермия», то есть каменистая панспермия. Также в экспериментах, имитирующих космические условия на Земле, был проверен тот факт, что сгустки бактерий тоже могут выдерживать высокие уровни ультрафиолетового излучения, однако для чистоты испытаний это нужно было проверить за пределами нашей атмосферы, и для этого отлично подошла внешняя поверхность МКС.
Внешний вид гранул с различным количеством дейнококков, закрепленных на внешней части МКС.
Астронавты вернулись к этим гранулам спустя один, два и три года. После их сурового трехлетнего пребывания на орбите самые тонкие слои бактерий были сожжены ультрафиолетовым излучением. Но умершие неплохо защищали ДНК собратьев под ними от слишком сильного повреждения, чтобы позволило им выжить: исследователи обнаружили, что все образцы размерами более 0,5 миллиметра по крайней мере частично пережили космический эксперимент.
Ученые отметили, что, хотя ДНК некоторых бактерий все же были повреждены ультрафиолетовым излучением, ущерб был минимален и с ним справлялся внутренний механизм восстановления, так называемая эксцизионная репарация нуклеотидов. Поэтому Ямагиси и его коллеги предполагают, что колония в два раза толще — примерно с копеечную монету — может прожить в космосе до восьми лет. По его словам, этого времени более чем достаточно, чтобы долететь от Марса до Земли.
Это исследование добавляет очков теории панспермии, которая предполагает, что жизнь на Земле — это дитя далекого родителя. Идея этой теории проста: жизнь зародилась не на Земле, а, напротив, попала сюда из какого-то другого уголка Вселенной. Новое исследование «очень хорошо проведено», говорит Чандра Викрамасингхе, астробиолог из Университета Букингема, которая не принимала в нем участия. Викрамасингхе была первой, кто теоретизировал панспермию научно строгим способом в 1974 году. «За последние четыре десятилетия все предсказания кометной панспермии подтвердились. Это крайне маловероятно для ошибочной теории».
Манасви Лингам, астробиолог из Флоридского технологического института, который также не принимал участия в исследовании, считает его «ценным дополнением к растущему числу доказательств того, что экстремофилы очень выносливы и способны противостоять опасностям космического пространства», по крайней мере в течение коротких периодов времени.
Один из марсианских метеоритов. На таком теоретически могут путешествовать по космосу различные бактерии.
Однако Лингам добавляет, что новое исследование также имеет серьезные последствия для защиты планет от биологического загрязнения — экстремофилы, такие как Deinococcus, возможно, уже успешно путешествовали автостопом на прошлых и нынешних космических кораблях, отправленных на Марс, непреднамеренно портя первозданную марсианскую среду. Поэтому, если мы когда-нибудь обнаружим жизнь на Марсе, то, возможно, нам будет трудно сказать, возникла ли она там сама или же переместилась с другой планеты.
Концепцию, предложенную Ямагиси и его коллегами, предполагающую, что бактерии могут выжить, объединившись вместе, чтобы построить «ковчег для межпланетного переноса жизни», авторы исследования решили назвать «массапанспермией» от слов mass, одно из значений которого это массив, и панспермия.
Хотя это лучшая оценка выживаемости бактерий в открытом космосе на данный момент, теория панспермии остается спорной. До сих пор остается много нерешенных вопросов о том, как выжившие в космосе микробы могли физически пережить перенос с одного небесного тела на другое. Команда Ямагиси и миссия Танпопо продолжат эксперименты с различными видами животных в различных условиях, чтобы получить ответы на некоторые из этих вопросов.
Источник
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