Автор Тема: Гидрогеологическая система – колыбель жизни?  (Прочитано 2856 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Тему предполагаю использовать:
 
Во-первых, для обсуждения гипотезы возникновения живых систем. Суть гипотезы отражается в названии темы.
 
Ну и, во-вторых, для систематизации собственных размышлизмов, разбросанных по разным веткам. Уже возникла настоятельная потребность свести воедино (собрать в кучу, так сказать) разрозненные высказывания по данной гипотезе.

Пока только ссылки на сообщения. В дальнейшем попытаюсь их логически увязать в единую систему в русле гипотезы.

Сначала ссылки на сообщения, в которых попытался расписать основную идею гипотезы (получилось корявенько, конечно, но что есть, то есть):

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg194280.html#msg194280
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg195327.html#msg195327
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg195328.html#msg195328
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg195329.html#msg195329
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg195330.html#msg195330
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg198693.html#msg198693

И три дополнительных ссылки (в них некоторые связанные с основной идеей моменты):

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg198089.html#msg198089
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg203030.html#msg203030
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg203407.html#msg203407

Для начала, полагаю, будет достаточно.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Re: Гидрогеологическая система – колыбель жизни?
« Ответ #2 : Сентябрь 04, 2017, 15:12:00 »
Накопление генетического опыта заключается не только в накапливании нейтральных/полезных изменений в геноме, но и вообще в изменении генома (удвоении, утроении участков генома и т.д.).

Например, не считаю, что изначально весь геном у первых живых систем был в некоем компактном и централизованном, так сказать, виде. Полагаю, что участки генома, а возможно просто комбинации из отдельных генов (не в теперешнем виде, конечно) «обвешанные» разными молекулярными структурами «варились в общем котле». Типа, у всей «тёплой компашки генов» был некий общий резервуар (возможно, для разных «компашек» были разные резервуары), в котором и происходила репликация генов (и цепочек из нескольких генов). Резервуар, по сути, был средой для генов, репликация никаких целей, разумеется, не имела. Просто наиболее удачно реплицирующиеся комбинации постепенно вытесняли менее удачно реплицирующие комбинации (строительного материала в резервуаре (не смотря на постоянный приток/отток реагентов) на всех не хватало).

Если резервуар был не полностью изолирован (а оно так и было в гидрогеологических системах), то часть таких успешных комбинаций перетекала в следующие резервуары, и ЕО продолжался в следующих резервуарах. Конкретные параметры, которые могли оказывать на успешность репликации в новых резервуарах мог заключаться в нужных комбинациях генов и «обвеса» (по сути, прилипшие другие комбинации генов) и компактности комбинаций.

То есть, для каждого последующего резервуара, более успешной в репликации могла оказаться иная комбинация генов. При этом резервуары могли не очень сильно отличаться по внутреннему хим. составу и физическим условиям от соседних резервуаров (всё-таки сообщающиеся сосуды в единой гидрогеологической системе).

А условия компактности могло обеспечиваться слипанием частиц генома. То бишь, по резервуарам распространялись «компашки» (образования) из слипшихся комбинаций генов из наиболее удачно реплицирующихся вариантов. Причём, такой процесс «выедания» материала в одном резервуаре и перетекании в другой резервуар наиболее приспособленных (наиболее удачно реплицирующихся комбинаций) был объективен. Ведь таких слипшихся образований из комбинаций генов в данном резервуаре было больше всех и соответственно вероятность того, что в соседний резервуар попадёт именно такое образование, была существенно выше.

Сразу же просматривается и ответ на вопрос по поводу накопления опыта – несколько слипшихся комбинаций, каждая из которых удачно реплицируется вместе с обвесом!!! в каких-то своих условиях, но все вместе они могут реплицироваться в разных условиях.
То есть, образование из слипшихся комбинаций обладает изначально более широкой приспособленностью (типа, изначально приспособлена к различным условиям существования), чем одна комбинация сама по себе.

Например, комбинация А приспособлена (и успешно реплицировалась) к условиям сложившимся в резервуаре А*, комбинация Б приспособлена к условиям в резервуаре Б* и т.д. А образование состоящее из слипшихся комбинаций А, Б, В, Г приспособлена ко всем резервуарам сразу, в которых ранее успешно реплицировались эти комбинации – и к А*, и к Б*, и В*, и Г*...

И для удачно реплицирующейся комбинации в соответствующем резервуаре остальные комбинации (прилипшие к ней) будут просто «обвесом» и будут реплицироваться как «обвес». В этом смысле «обвес» может оказаться полезным в следующем резервуаре (типа, одна из комбинаций возьмёт на себя роль «паровоза»). «Обвес» из прилипших комбинаций играет роль опыта (того самого, наработанного генетического опыта). Разумеется, в слипшейся форме каждая из комбинаций будет пытаться реплицировать себя и «обвес», но удачнее всего будет реплицировать такая комбинация, которая уже удачно реплицировалась в подобном резервуаре в одиночестве (без «обвеса» из других прилипших «компашек») – то есть, для которой данный резервуар является «родным». «Родным» в переносном смысле, конечно – просто схожих по физическим условиям и химическому составу…

Мало того, в большой гидрогеологической системе наиболее удачно реплицирующиеся образования периодически возвращались в «родные пенаты». И это тоже объяснимо – перетечь через множество резервуаров (условия в которых различны в разной степени) под силу только образованию, приспособленному для успешной репликации в различных условиях (а не в каких-то очень конкретных). А отсюда осторожный вывод – наиболее широкой приспособленностью будут обладать образования имеющие с своём составе максимальное количество комбинаций (типа, больше опыта!). Это, в общем-то, означает, что наибольшее распространение во всей гидрогеологической системе получат крупные образования из слипшихся комбинаций, имеющие опыт успешной репликации во всех (или в большей части) резервуарах данной гидрогеологической системы.

Предполагаю, что различные гидрогеологические системы («соседи», так сказать) могли периодически сообщаться между собой (наводнения из временного переизбытка осадков в данной местности, геологические подвижки и т.д.). И такие образования могли проникать в соседние гидрогеологические системы (что способствовало еще большему накоплению опыта у выживших образований, и дальнейшему расширению приспособленности). В конечном итоге появились образования (системы из слипшихся комбинаций генов), которые могли успешно реплицироваться в очень широком диапазоне внешних условий – по сути, во всех существующих резервуарах гидрогеологических систем на поверхности планеты. А отсюда один шаг к переходу таких образований в океан (разумеется, сначала в прибрежной зоне, где условия были схожими с условиями существования в гидрогеологических системах).

Думаю, попытки выхода в океан (или хотя бы закреплению на «плацдарме» в прибрежной зоне) были неоднократными. Возможно, что это был период, когда мелководные гидрогеологические системы стали формировать (по мере накопления жидкой воды на поверхности планеты) мелководные озёра и моря, а следом – и океан…

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Re: Гидрогеологическая система – колыбель жизни?
« Ответ #3 : Сентябрь 10, 2017, 08:19:31 »
Просто дополнительная информация. Возможно, пригодится. И заодно, чтобы долго не искать...

Тепловой поток через открытую пору способствует непрерывной репликации нуклеиновых кислот и отбору более длинных цепочек
http://elementy.ru/novosti_nauki/432432/Teplovoy_potok_cherez_otkrytuyu_poru_sposobstvuet_nepreryvnoy_replikatsii_nukleinovykh_kislot_i_otboru_bolee_dlinnykh_tsepochek

Первые свидетельства в пользу физической теории происхождения жизни
https://m.geektimes.ru/post/292603/

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Re: Гидрогеологическая система – колыбель жизни?
« Ответ #4 : Сентябрь 10, 2017, 12:01:17 »
Из старых архивов... Отчасти, в тему...

Цианосульфидный протометаболизм — верный путь к земной жизни
http://elementy.ru/novosti_nauki/432438/Tsianosulfidnyy_protometabolizm_vernyy_put_k_zemnoy_zhizni

Цитировать
Чтобы приготовлялся бульон, наша лужа должна была периодически высыхать и снова заполняться водой, периодически освещаться светом и временами погружаться в темноту. И тогда в ней сам собой мог пойти синтез сразу всех необходимых биологических молекул: нуклеотидов, аминокислот, липидов. Ученые предложили взаимосвязанную сеть реакций, и уж если старт дан, то на выходе получится весь набор. И нет нужды гадать, что было раньше — аминокислоты и белки или сахара с рибонуклеотидами. Всё было сразу. Теплая лужа — это горячий и пересыхающий водоем, заполненный синильной кислотой и сероводородом, освещенный жестким ультрафиолетом: добро пожаловать, жизнь!

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Пруд Дарвина: профессор МГУ объяснил, почему жизнь зародилась на суше
https://ria.ru/science/20171009/1506435295.html

Цитировать
Российский биолог и австралийский геолог рассказали о новых неожиданных открытиях, которые заставили ученых вернуться к классическим дарвиновским идеям о зарождении жизни в "теплом мелком пруду" на суше, а не в водах первичного океана Земли, и объяснили, где лучше искать ее за пределами нашей планеты.

Достаточно долгое время ученые считали, что жизнь на Земле зародилась примерно 3,5 миллиарда лет назад в первичном океане Земли, в окрестностях вулканов и геотермальных источников, так называемых "черных курильщиков", или их менее горячих собратьев — "белых курильщиков". Подобные представления, в силу большого количества доказательств их правоты, почти не подвергались сомнениям.

Армен Мулкиджанян, профессор МГУ имени М. В. Ломоносова и университета Оснабрюка в Германии, и Мартин ван Кранендонк, геолог и директор Астробиологического института Австралии, рассказали на всероссийском фестивале "Наука 0+", проходившем в стенах МГУ на прошлой неделе, о нескольких последних открытиях, которые пошатнули эти представления и заставили ученых вернуться к идее, которую озвучил еще сам Чарльз Дарвин более чем 150 лет назад.

Мир вулканов и ультрафиолета

"Абсолютно вся жизнь на Земле состоит из трех биологических полимеров — ДНК, хранилища информации, РНК, играющей роль ее переносчика, и белков, способных ускорять реакции в миллионы раз. Очевидно, что все они не могли появиться одновременно, и мы уже почти столетие пытаемся понять, какие молекулы появились первыми и как выглядела первая жизнь", — начал свой рассказ Мулкиджанян.

Исследования последних лет, как отмечает ученый, однозначно показывают, что первыми появились молекулы РНК. Они, в отличие от ДНК, сохраняют химическую активность и способны ускорять другие реакции, а также, в отличие от белков, могут играть роль переносчика информации и собирать как копии самих себя, так и другие молекулы.

По этой причине сегодня господствующей теорией зарождения жизни является гипотеза так называемого "мира РНК", в соответствии с которой изначально жизнь полностью состояла из универсальных РНК-молекул, способных исполнять сразу все функции, и лишь потом появились "узкоспециализированные" белки и ДНК.

"На Западе эти идеи стали популярны лишь в 1980-х годах, тогда как сама концепция предложена еще в 1957 году академиком Андреем Белозерским. Андрей Николаевич и его соратники открыли рибосомальную РНК, и это открытие заставило их осознать, что она не кодирует информацию, а участвует в сборе белков. Этого хватило для того, чтобы Белозерский понял, что вся жизнь могла состоять из РНК в прошлом", — продолжает Мулкиджанян.

Эта смелая гипотеза, как отмечает биолог, нашла свое подтверждение в последующие десятилетия — за последние годы ученые создали десятки молекул РНК, способных копировать себя и исполнять другие функции, которые обычно осуществляют белки, а также прототипы примитивных протоклеток на их базе. Поэтому сегодня никто не сомневается в том, что жизнь началась именно в "мире РНК", но пока ученые спорят, как и где он возник.

"Что же общего между тремя главными "молекулами жизни", а также сахарами и жирами? При их образовании, при слиянии одиночных звеньев полимерных цепей всегда выделяется вода. Как это связано с зарождением жизни? Это очень важное свойство живых существ, на которое мы обратили внимание лишь недавно. Оно означает, что для самопроизвольного появления длинных цепочек, РНК, ДНК, белков, жиров и сахаров нужно постоянно убирать эту воду, чтобы эти молекулы не распадались. Наши клетки тратят на это огромное количество энергии", — подчеркивает ученый.

Это порождает один из самых сложных и почти необъяснимых парадоксов в биологии и в изучении истории возникновения жизни. С одной стороны, вода нужна для существования жизни и химических реакций в клетках, а с другой стороны — ее большие количества будут мешать образованию первых сложных молекул, что сделает невозможным самопроизвольное формирование будущих "кирпичиков жизни".

"Сегодня среди геологов очень популярна идея о том, что жизнь могла зародиться на дне океана, у геотермальных источников, выбрасывающих огромное количество нутриентов и способных обеспечивать жизнь энергией даже в полной темноте. У этой идеи есть две проблемы: там всегда очень мокро — и эту "лишнюю" воду нельзя оттуда удалить, а во-вторых, там очень темно. Наличие света, как оказалось, является важнейшим фактором в появлении жизни. Поэтому мы считаем, что эта теория ошибочна", — заявил профессор МГУ.

Космический "слепой часовщик"

Ошибочность этой теории, по словам Мулкиджаняна, была недавно раскрыта опытами, в рамках которых российские ученые и их зарубежные коллеги попытались воспроизвести рождение "букв" РНК и ДНК — относительно просто устроенных органических молекул, получить которые, как неожиданно оказалось, очень сложно.

"Сегодня этот вопрос почему-то рассматривается очень поверхностно — многие наши коллеги просто отмахиваются от него, не пытаясь объяснить то, как возникают эти молекулы. Грубо говоря, они просто пропускают данный этап эволюции жизни, отмахиваясь от него и не объясняя, как эти вещества могли возникнуть на дне океана и как они постепенно начали усложняться и накапливаться в достаточных количествах", — продолжает ученый.

Эти вещества, как считает Мулкиджанян, возникли в ходе своеобразной химической эволюции — "неудачные" и нестабильные молекулы распадались, а более стабильные постепенно накапливались в среде и продолжали усложняться.   

Роль дарвиновского "слепого часовщика", проводившего этот отбор и постепенно собиравшего эти основы жизни, по словам биолога, брали на себя две вещи — ультрафиолетовое излучение Солнца и та среда, в которой находились будущие "кирпичики жизни".

В пользу этого говорит несколько факторов. Во-первых, как отмечает биолог, все молекулы РНК и ДНК, а также отдельные их звенья уникальным образом реагируют на облучение ультрафиолетом, очень быстро избавляясь от энергии, которую им передает поглощенный квант света, преобразуя ее в тепло. Это, как отмечает исследователь, заметно сокращает вероятность того, что возбужденная молекула распадется на части. Ни белки, ни другие азотистые основания таким свойством не обладают.

Во-вторых, жизнь, судя по особенностям химического состава всех живых клеток и предположительным свойствам предка всех живых организмов, вычисленных генетическим путем, зародилась не в морской воде, а в очень необычной среде, у которой отличался не только химический состав, но и главный компонент. Растворителем в ней выступал формамид — соединение аммиака и метана, похожее по своим свойствам на воду, но кипящее при более высоких температурах.

"Первые примитивные формы жизни имели тот же химический состав, что и среда, в которой они жили, так как у них еще не было белков, способных "откачивать" ненужные элементы во внешнюю среду и не пускать их назад. Поэтому можно сказать, что первые клетки жили в особой жидкости, где было много калия, бора, фосфора, ионов переходных металлов и почти не содержалось натрия. Все это исключает возможность того, что жизнь зародилась в морской воде", — объясняет профессор.

Где такие водоемы, аналогов которым сегодня нет, могли встречаться на ранней Земле? Ответ на этот вопрос недавно нашли Мартин ван Кранендонк и его коллеги, проводящие уже два десятилетия раскопки в местечке под названием Пилбара на северо-западе Австралии, где залегают древнейшие горные породы планеты, сформировавшиеся 3,5 миллиарда лет назад.

Вулканическая колыбель жизни

"Этот регион, как давно считал сам я и мои коллеги, представлял собой мелководное дно первичного океана Земли, где в то время находился один из самых мощных очагов вулканизма на планете и где, как мы думали, обитали первые организмы на Земле. Три года назад мы нашли здесь породы, не похожие ни на что другое, полностью перевернувшие это представление", — заявил австралийский ученый.

По его словам, это открытие было совершено абсолютно случайно. Однажды, когда он и его аспирантка Тара Джокич прогуливались по зоне раскопок, она обратила внимание на странные горные породы, состоявшие из множества перемежающихся темных и светлых слоев, объединенных в волнистые структуры, содержащие множество пузырьков.

"Раньше мы считали, что Пилбара представляла в то время жерло супервулкана, покрытое морской водой, периодически то исчезавшей, то появлявшейся внутри него, и эти полосы мы считали следами этого процесса испарения и появления воды. Два года назад, будучи проездом в Новой Зеландии, я узнал, чем они являются, и это осознание сделало гейзеры в национальном парке Оракеи Корако моим самым любимым местом на Земле", — продолжает Кранендонк.

В окрестностях этих гейзеров Кранендонк и его коллеги нашли абсолютно такие же горные породы, так называемые гейзериты, как и в Пилбаре. Эти отложения, как оказалось, формируются на дне вулканических озер и рек, чьи воды питаются выбросами гейзеров и содержат в себе огромное количество микробов, питающихся различными химическими веществами, которые содержатся в этих водоемах.

Вода в этих реках и озерах, как вспоминает геолог, больше похожа на густой суп, чем на обычную воду, и в этом "супе" содержится множество пузырьков газов, выбрасываемых микробами. Еще большее удивление ожидало геологов тогда, когда они открыли следы бора, калия, цинка и многих других элементов, содержащихся в живых клетках и отсутствующих в морской воде.

Все это, как считает Кранендонк, указывает на то, что именно вулканические озера — а не "черные курильщики" или другие геотермальные источники на дне океана — были колыбелью жизни. Это, в свою очередь, говорит о том, что Дарвин был прав: жизнь действительно зародилась в "теплом мелком пруду".

"Уже сейчас можно сказать, что Дарвин действительно опередил время, но я, как ученый, не удержусь и покритикую его: жизнь не просто возникла в "теплом пруду", а в нескольких прудах, и в них были не только аммиак и органика, но и бор. Соответственно, мы можем поставить Дарвину только 97 из 100", — шутит геолог.

Подобные открытия, как отмечает ученый, имеют огромное значение для поиска следов внеземной жизни. Уже сейчас можно говорить, что три главных кандидата на роль ее прибежища — Европа, Энцелад и Титан, спутники Юпитера и Сатурна, вряд ли являются обитаемыми. Единственной обитаемой планетой Солнечной системы, помимо Земли, мог быть Марс, где найдены и следы гейзеров, и жидкая вода, и залежи бора и молибдена.

"Мы уже могли бы найти следы жизни на Марсе. Марсоход "Спирит" в последние дни своей работы случайно открыл отложения необычных белых пород, аналогичные тем, которые образуются от выбросов гейзеров в присутствии бактерий. Если бы я был Илоном Маском или имел миллиард долларов, я бы отправил миссию именно туда", — заключает ученый.

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 2491
    • Просмотр профиля
Уважаемые форумчане, доброго дня Вам!

Возможно, не стоит рассматривать только нашу планету в качестве подобной "колыбели"...стоит, наверное, вспомнить, что наша планета вращается вокруг звезды не первого поколения во Вселенной...специалисты полагают, что достаточно сложные органические соединения могли уже синтезироваться в двухфазной системе газопылевых облаков, в которых образовывались звезды поколения II и их планетарные системы...что, если зачатки жизни в форме информационных молекул попали на поверхность Земли вместе со льдом комет...именно поэтому и прослеживается связь жизни и воды...

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Думаю, что в условиях космоса (в очень разряжённых газопылевых облаках и при очень низкой температуре) такой синтез будет идти невообразимо долго. На поверхностях планет (на границах раздела сразу трёх фаз!) и при более оптимальных температурах, скорость синтеза таких молекул ускоряется в миллионы раз.

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 2491
    • Просмотр профиля
Уважаемый ArefievPV, здравствуйте!

Я не только синтез с нуля имел в виду...но и то обстоятельство, что на поверхности планет дело могло начинаться уже с какого-то органического материала, исходно синтезированного в ГПО и выпавшего вместе с водой из космоса...

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 2491
    • Просмотр профиля
...еще один вопрос - могли ли сравнительно "продвинутые" органические соединения, синтезированные и прошедшие эволюцию на планетах, сохраняться при взрыве звезд предшествующих поколений и достаться в наследство, например, Земле, так сказать, в "готовом" виде...

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Re: Гидрогеологическая система – колыбель жизни?
« Ответ #10 : Октябрь 09, 2017, 11:55:58 »
Уважаемый ArefievPV, здравствуйте!

Я не только синтез с нуля имел в виду...но и то обстоятельство, что на поверхности планет дело могло начинаться уже с какого-то органического материала, исходно синтезированного в ГПО и выпавшего вместе с водой из космоса...
Добрый день, уважаемый Nur 1!

Допускаю, что это весьма вероятный сценарий.

...еще один вопрос - могли ли сравнительно "продвинутые" органические соединения, синтезированные и прошедшие эволюцию на планетах, сохраняться при взрыве звезд предшествующих поколений и достаться в наследство, например, Земле, так сказать, в "готовом" виде...
А вот это, полагаю, маловероятно. Температура при вспышке звезды слишком велика - любую мало-мальски сложную органику испепелит напрочь... Да и сами планеты взрыв звезды испарит просто...

А вот при варианте постепенного угасания материнской звезды - такое вполне возможно. Планетные тела вполне могли захватываться пролетающими мимо звёздами. Затем либо разрушаться приливными силами (а обломки с "готовым продуктом" падать на поверхности местных планет), либо оставаться на орбите у новой звезды-хозяина (тут уж возможны разные варианты).


Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Жизнь в аду
http://www.nkj.ru/news/33102/
Метеоритные бомбардировки на новорожденной Земле довольно быстро ослабели, и в остывшей земной поверхности вполне могла появиться какая-нибудь жизнь – намного раньше, чем принято считать.

Жизнь на Земле возникла в архее, или в архейском эоне – так называют период, длившийся с 4 до 2,5 млрд лет назад. (Временной диапазон, как видим, более чем широк, и среди биологов до сих пор идут споры о том, когда именно в архее возникла жизнь – тем более, что тут регулярно появляются новые странные находки.)

Однако до архея был еще катархей или гадей, который начался от рождения Земли, то есть 4,6 млрд лет назад. Название «гадей» произошло от имени древнегреческого бога Гадеса, или Аида, владыки подземного царства – считается, что первые 600 млн лет Земля представляла собой натуральный ад, и никакой жизни на ней быть просто не могло.

Адские условия создавали не в последнюю очередь метеориты, которые сыпались с неба почти непрерывно и чрезвычайно разогревали поверхность планеты. Метеоритный дождь был то сильнее, то слабее, но считается, что около 3,9 млрд лет назад случилась так называемая Поздняя тяжелая бомбардировка, и если раньше что-то живое и появлялось на Земле, то пережить эту катастрофу все равно никто бы не смог.

Однако некоторые исследователи сомневаются в том, что катархей оставался безжизненным все время. Кто-то говорит, что метеоритные дожди со временем слабели, кто-то сомневается в том, что Поздняя тяжелая бомбардировка была такой уж сильной и что жизнь после нее могла и остаться.

Несколько лет назад сотрудники Юго-Западного исследовательского института (США) попытались оценить, насколько сильно метеориты били по Земле, и пришли к выводу, что столкновения были не такими уж сильными и не такими уж частыми. Опираясь на полученные данные, исследователи посчитали, насколько метеориты разогревали поверхность Земли и на какую глубину.

В статье в Earth and Planetary Science Letters говорится, что даже если рассматривать сценарий с самыми жесткими метеоритными бомбардировками, то тепло от них в значительной степени рассеивалось, и поверхность прогревалась не так уж сильно, чтобы полностью стерилизовать планету; к тому же со временем бомбардировки слабели, и в верхних слоях земной коры вполне могли жить не только те микроорганизмы, которые способны выдерживать особенно высокие температуры, но и мезофилы, то есть те, которым для жизни нужно от 20 °С до 50 °С.

Речь, разумеется, идет не о самой-самой поверхности, но о километре вглубь земной коры: по расчетам авторов, на разной глубине в пределах этого километра метеоритное тепло рассеивалось на 10–75%. Наиболее жесткие бомбардировки продолжались первые 150 млн лет катархея, потом метеоритный натиск начал постепенно ослабевать, и обитаемая глубина могла расширяться. Поздняя тяжелая бомбардировка, конечно, могла составить проблему для микроорганизмов, но, как полагают исследователи, для древнейших микробов все равно оставалось место, где бы они могли выжить – ад на Земле уже не был так страшен.

Получается, что жизнь на Земле могла возникнуть около 4,4 млрд лет назад. Однако не стоит забывать, что мы имеем дело с моделью, имитирующей метеоритные дожди на древней Земле, и даже если жизнь могла возникнуть в то время, вовсе не обязательно, что она действительно возникла. Кроме того, метеориты не только разогревали поверхность, они также действовали на климат и, возможно, даже на геологические процессы в мантии. И все же в том, что касается температурной стерилизации земной поверхности, эффект от метеоритов, очевидно, слишком преувеличен.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Для зарождения жизни на Земле подобрали другой рецепт
https://www.nkj.ru/news/33553/
Первые молекулы-предшественники нуклеиновых кислот получились не из сероводорода, а из диоксида серы.

Споры о происхождении жизни на Земле долгое время упирались в то, что невозможно было представить, как большие биомолекулы – белки, липиды и нуклеиновые кислоты – могли возникнуть из элементарного химического сырья.

Даже если допустить, что первыми молекулами были рибонуклеиновые кислоты (так называемая гипотеза мира РНК), то все равно остается вопрос, откуда на молодой планете появились рибонуклеотиды – молекулярные «кирпичи», из которых состоят цепи РНК. Сейчас рибонуклеотиды синтезируют ферменты, но ведь в пра-пра-праисторические времена ферментов не было.

Однако не так давно химикам удалось показать, что «кирпичи» для рибонуклеиновых кислот вполне можно получить из очень простых исходных веществ: цианистого водорода (HCN) и сероводорода (H2S); и что для того, чтобы необходимые реакции произошли, нужны ультрафиолетовое излучение и определенные катализаторы, которые вполне могли быть на тогдашней Земле. Более того, исследователям удалось показать, что из того же цианистого водорода и сероводорода можно получить молекулы-предшественники для синтеза аминокислот (а значит, и белков) и липидов.

То есть с химической точки зрения никаких препятствий для возникновения биомолекул не было. Но ведь те химические реакции шли не в лаборатории, а в конкретном земном ландшафте. И хотя мы говорим, что и сероводорода, и цианистого водорода на Земле было много, вовсе не факт, что их концентрации в древних морях хватало, чтобы начать формировать сырье для нуклеиновых кислот.
Например, сероводорода, который вылетал из извергающихся вулканов, и впрямь было очень много, но в воде он растворяется плохо – значит, он оставался преимущественно в атмосфере. А вот цианистый водород, в изобилии прилетавший на Землю вместе с кометами, легко переходил в море – но вряд ли в море хватало сероводорода на те самые замечательные реакции.

Однако кроме сероводорода в вулканических выбросах был и диоксид серы (SO2), который как раз в воде растворяется хорошо. Ранее Раньян Сукрит (Ranjan Sukrit) и его коллеги из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Массачусетского технологического института показали, что сульфитные ионы, появляющиеся в водном растворе диоксида серы, тоже могут участвовать в химических реакциях, в ходе которых получаются предшественники РНК. Более того, с сульфитами такие реакции идут в 10 раз быстрее, чем с сероводородом.

С помощью данных геологических исследований и математической модели, оценивающей интенсивность вулканических извержений в разные эпохи, удалось примерно рассчитать, сколько диоксида серы давали вулканы 3,9 млрд лет назад – именно тогда на Земле предположительно появилась какая-то жизнь.
В статье в журнале Astrobiology говорится, что в прибрежных водах (в лужах, оставленных приливами, и пр.) количество сульфитных ионов было вполне достаточным – его там было столько же, сколько в лабораторных пробирках, в которых исследователи синтезировали молекулы-предшественники РНК. (При этом в открытом океане концентрация таких ионов была явно недостаточной, что вполне понятно – там молекулы просто рассеивались в огромной массе воды.) Так что, возможно, в рецепте происхождения жизни на Земле стоит заменить H2S на SO2, потому что диоксида серы было не просто много – его было много в нужном месте, там, где он мог участвовать в формировании «преджизненных» молекул.

Конечно, говорить о том, что творилось в те далекие времена на Земле, можно только с определенной долей вероятности. Но при все при том возникновение жизни из элементарных химических соединений кажется все более вероятным.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Продублирую сюда, дабы долго не искать...
Источником энергии для древнейшей жизни мог служить ацетилфосфат
http://elementy.ru/novosti_nauki/433284/Istochnikom_energii_dlya_drevneyshey_zhizni_mog_sluzhit_atsetilfosfat
Все без исключения живые клетки нуждаются в аденозинтрифосфате (АТФ) — веществе, молекулы которого служат главной «энергетической валютой» современной жизни. Однако АТФ — молекула довольно сложная, и маловероятно, что эволюция энергетических механизмов древнейшей жизни началась прямо с нее. Группа биохимиков во главе с известным английским ученым Ником Лейном считает, что на заре жизни главной «энергетической валютой» мог служить ацетилфосфат, молекула которого, устроенная гораздо проще, подходит на эту роль по ряду свойств.

P.S. В статье есть несколько любопытных и важных замечаний... ::)

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 6625
    • Просмотр профиля
Дополню ещё несколькими ссылками про генетику и эпигенетику:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg216437.html#msg216437
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg216446.html#msg216446

И ещё немаловажное для понимание умозаключение: некая сущность всегда есть результат взаимодействия других сущностей.