Могла ли жизнь прийти на Землю из космоса и откуда она там взялась?
Большинство учёных сходятся во мнении, что жизнь зародилась на Земле из неживой материи в «первичном бульоне». Однако существует и более интригующая гипотеза — панспермия. Она предполагает, что «семена жизни» были занесены на нашу планету из космоса. Расскажем, что это за теория, какие у неё есть доказательства и почему она до сих пор вызывает жаркие споры в научном сообществе.
Семена жизни
Термин «панспермия» происходит от древнегреческих слов, означающих «всё» и «семя». Гипотеза утверждает, что жизнь существует во Вселенной повсеместно и распространяется с помощью метеоритов, астероидов и космической пыли. При этом панспермия не объясняет, как жизнь зародилась в принципе, а лишь предполагает, что это могло произойти не на Земле.
Идея о «космических семенах» не нова. Ещё в V веке до нашей эры древнегреческий философ Анаксагор предполагал, что всё живое появилось из «семян», существовавших всегда. В XIX веке, после того как Луи Пастер опроверг теорию самозарождения жизни, учёные лорд Кельвин и Герман фон Гельмгольц предположили, что жизнь могла быть принесена из космоса. А в начале XX века шведский химик Сванте Аррениус развил идею, предположив, что споры бактерий могут путешествовать между звёздами под давлением света.
Виды панспермии
Существует два основных варианта этой гипотезы, которые отличаются механизмом и своей философией.
Литопанспермия
Это наиболее популярная версия, согласно которой жизнь путешествует естественным путём, будучи «спрятанной» внутри метеоритов, астероидов или комет. Столкновение крупного космического тела с обитаемой планетой может выбросить в космос обломки породы вместе с микроорганизмами, которые затем могут достигнуть другой планеты. Доказательством такой возможности служат найденные на Земле метеориты марсианского происхождения.
Направленная панспермия
Это более умозрительная гипотеза, предполагающая, что жизнь на Землю была занесена целенаправленно — некой разумной внеземной цивилизацией. Одним из главных сторонников этой идеи был Фрэнсис Крик, нобелевский лауреат и один из первооткрывателей структуры ДНК. Он считал молекулу ДНК настолько сложной, что её появление в результате случайных процессов на ранней Земле казалось ему маловероятным. Таким образом, литопанспермия описывает случайный, естественный процесс, тогда как направленная панспермия вводит в уравнение элемент разума и целенаправленного действия.
Как на Земле оказались куски Марса и Луны и сколько они стоят
Как «семена жизни» попали на Землю
Допустим, где-то на другой планете в другой Солнечной системе и правда появились семена жизни. Но как именно эти микроорганизмы могли бы совершить межпланетное путешествие? Гипотетический механизм состоит из трёх этапов:
- Выброс. Мощный удар астероида по планете, где уже есть жизнь, например, по древнему Марсу, выбрасывает в космос куски породы с «пассажирами» внутри. Исследования показывают, что некоторые микробы способны пережить ударные волны, возникающие при таких столкновениях.
- Путешествие. Оказавшись в космосе, микроорганизмы, защищённые толщей камня от радиации и вакуума, впадают в состояние анабиоза. Такое путешествие может длиться миллионы лет.
- Прибытие. В конце концов, камень с «семенами жизни» падает на другую планету, например, на Землю. Если условия на новой планете оказываются подходящими, микробы «просыпаются» и начинают новый виток эволюции.
Столкновение астероида с планетой в представлении художника
Раньше такой сценарий считался крайне маловероятным, но недавние астрофизические модели, такие как «слабый перенос», показывают, что шансы на захват обломков одной планетной системой у другой гораздо выше, чем думали раньше.
Что говорит в пользу панспермии?
Хотя прямых доказательств у гипотезы нет, существует несколько весомых косвенных аргументов.
Органика в метеоритах
То, что «строительные блоки жизни» — сложные органические молекулы — существуют за пределами Земли — уже факт. Самый известный пример — Мерчисонский метеорит, упавший в Австралии в 1969 году. В нём обнаружили более 90 различных аминокислот, причём 19 из них встречаются и в земных организмах. Это доказывает, что ключевые ингредиенты для жизни могли быть доставлены на нашу планету из космоса.
Существование экстремофилов
Другой аргумент — это существование на Земле экстремофилов, организмов, способных выживать в невероятно суровых условиях: при экстремальных температурах, давлении и, что самое важное, высочайших дозах радиации.
Микрофотография бактерии Deinococcus radiodurans
Например, бактерия Deinococcus radiodurans выдерживает дозы радиации, в тысячи раз превышающие смертельную для человека. В ходе на борту МКС скопления этих бактерий выжили в открытом космосе в течение трёх лет. Другие эксперименты показали, что споры бактерий и даже крошечные беспозвоночные — тихоходки — также способны переносить условия космоса, если они хотя бы минимально защищены от ультрафиолетового излучения.
Главные проблемы гипотезы
Несмотря на интригующие аргументы «за», у панспермии есть серьёзные слабые места.
Жесточайшие условия космоса
Каждый этап «космической доставки» — это смертельное испытание. Хотя некоторые микробы могут пережить удар при выбросе с планеты, экстремальные температуры и давление всё равно губительны для большинства из них. Во время путешествия главными врагами становятся вакуум и космическая радиация. Эксперименты показывают, что даже у самых стойких организмов выживаемость в таких условиях резко падает. Наконец, при входе в атмосферу метеорит раскаляется до тысяч градусов, что также может стерилизовать его содержимое.
Ответ на главный вопрос
Основная философская и научная проблема гипотезы в том, что она не решает загадку происхождения жизни, а лишь переносит её в другое место. Если жизнь зародилась не на Земле, то как она появилась на другой планете? Это создаёт логическую цепочку без начала и конца. Именно поэтому панспермия не является полноценной альтернативой абиогенезу, а скорее его дополнением.
В итоге
Гипотеза панспермии, долгое время считавшаяся уделом научной фантастики, но открытие органических молекул в метеоритах и поразительная стойкость земных экстремофилов вдохнули в неё новую жизнь. И пусть панспермия не даёт ответа на главный вопрос о зарождении жизни, её ценность неоспорима. Именно она стимулирует учёных искать следы жизни на Марсе, спутниках Юпитера и Сатурна, а также разрабатывать строгие правила планетарной защиты, чтобы не загрязнить другие миры земными микробами. Поиск внеземной жизни, во многом вдохновлённый этой идеей, продолжает расширять наши представления о Вселенной и нашем месте в ней.