Современные представления о развитии формы жизни и её зарождение в космосе

Зарождение и формы жизни

Формы жизни и её зарождение так или иначе произошло в космосе. Это можно интерпретировать тем, что именно в космосе «живет» наша планета.зарождение жизни в космосе

 Рассматриваемые учеными формы жизни

Ученые утверждают, что все происходящее в живом существе можно определить как упорядоченную систему, которая может поддерживать себя на фоне тенденции к жизни и может воспроизводить себя. Существующие формы жизни должны преобразовать пищу, солнечный свет или электричество в упорядоченную форму, пригодную для живых существ, например, тепло.

Живое существо как правило имеет два элемента: набор инструкций, которые говорят системе о том, как поддерживать и воспроизводить себя и механизм для выполнения этих инструкций. В биологии эти две части называются гены и метаболизм (химические реакции в живом организме при поедании пищи).

Некоторые ученые утверждают что формы жизни не обязательно должны быть биологическими.

Например, компьютерный вирус — это форма, которая сделает копии в памяти компьютера и передает на другие компьютеры, т.е. размножается. Таким образом, это подходит под определение живой системы. Как и биологический вирус, это скорее дегенерат, потому что он содержит только инструкции или гены и не имеет собственного метаболизма. Вместо этого, он перепрограммирует «метаболизм» другому компьютеру. Некоторые люди сомневаются в том, что вирусы следует считать живыми, потому что они паразиты, и не могут существовать отдельно от своих хозяев. Но тогда и многие формы жизни, включая нас самих, являются паразитами, в том, что они питаются и их выживание зависит от других. Кажется, что компьютерные вирусы следует считать небиологической жизнью.

Очерченные другие формы жизни

Теоретически ученые рассматривают и другие формы жизни, как:

  • метаногенная — на основе метана;
  • на основе кремния, так как кремний имеет такие же формы как углерод;
  • основа элемент бор, умеющий образовывать связи с атомом азота
  • на ксено-нуклеиновую кислоте — синтетический нуклеотидт похожий на ДНК и РНК
  • хромодинамическая теория на основе сильного ядерного взаимодействия
Основная форма жизни в ближайшие 4 миллиарда лет существует на основе углерода.

 Углерод основа биологической жизни

Углерод основа жизни потому что современная «жизнь» создается на основе цепочек атомов углерода с некоторыми другими атомами, такими как азот или фосфор. Можно предположить, что жизнь может быть на какой-то другой химической основе, например, на основе кремния, но углерод это самый благоприятный случай, так как такая форма жизни имеет обширное количество соединений.

формы жизниИзвестно, что атомы углерода имеют сильное взаимодействие элементарных частиц с  тонкой настройкой физических констант, как электрический заряд и даже размерность пространства — времени.

Если эти константы имели бы существенно различные значения, то ядро атома углерода не было бы стабильным и электроны упали бы на ядро, либо улетели.

На первый взгляд, это кажется примечательным, что Вселенная так тонко настроена, что это может свидетельствовать, что Вселенная была специально разработана, чтобы произвести человеческий род.

Однако, нужно быть осторожным для таких аргументов, потому что существует так называемый космологический антропный принцип: мир такой, какой есть для жизни. Если бы было не так, мы бы не спрашивали о теории зарождения жизни на земле. Нас бы не было.

 Космологический антропный принцип

Можно применить антропный принцип в его сильной или слабой версии.

Сильный антропный принцип, предполагает, что существует много вселенных с разными значениями физических констант. В небольшом количестве, но и на других вселенных существуют такие объекты, как атомы углерода, которые могут выступать в качестве строительных блоков живых систем. Поскольку мы должны жить в одной из этих вселенных, нам не следует удивляться, что физические константы  тонко настроены. Если бы их не было, нас бы здесь не было.  Сильная форма антропного принципа не очень удовлетворяет нас сейчас. Какой практический смысл может дать существование других вселенных? И если они отделены от нашей собственной Вселенной как происходящие на них влияет на нашу Вселенную?

Ученые космологи реальнее считают так называемый слабый антропный принцип:  мир такой какой есть.  То есть, считают значения физических констант, как данность и факт, что произошло зарождение жизни в космосе и сейчас существует на этой планете, на этом этапе в истории Вселенной.

 Теория зарождения жизни в космосе

Не было углерода, когда Вселенная появилась в результате Большого Взрыва, около 15 миллиардов лет назад. Было так жарко, что все было в форме частиц, называемых протонами и нейтронами. Там изначально было равное количество протонов и нейтронов. Однако, когда  Вселенная расширялась, она остывала. Примерно через минуту после большого взрыва температура упала примерно до миллиарда градусов. При этой температуре нейтроны начнут распадаться на протоны.

Если бы на этом все закончилось вся материя оказалась бы в качестве простейшего элемента водорода, ядро которого состоит из одного протона. Однако, некоторые из нейтронов столкнувшись с протонами, склеились в виде следующего простейшего элемента, гелия, ядро которого состоит из двух протонов и двух нейтронов. Дальше более тяжелые элементы, как углерод или кислород сформировались  позднее в ранней Вселенной. Трудно представить, что можно построить систему жизни из водорода или гелия и в любом случае ранняя Вселенная была еще слишком горяча для атомов, объединяющихся в молекулы.

Вселенная продолжает расширяться и остывать. Гравитационным притяжением через два миллиарда лет после большого взрыва образовались первые звезды. Это могло занять только несколько сотен миллионов лет. После этого, некоторые звезды взорвались как сверхновые, и разогнали тяжелые элементы обратно в космос. Звезды сформировали сырье для последующих поколений звезд и зарождения жизни в космосе.

Многие звезды находятся слишком далеко для нас, чтобы иметь возможность увидеть непосредственно, что они представляют. Но некоторые звезды, называемые пульсарами, дают регулярные импульсы радиоволн. Мы наблюдаем незначительные изменения на  схожих размерах с  Землей пульсарах, и это интерпретируется как вероятность жизни вокруг них.

Хотя, конечно, на планетах вокруг пульсаров, вряд ли есть жизнь, потому что любые живые существа погибли бы при взрыве сверхновой. Но, тот факт, что существуют планетарные  предпосылки и  что из сотен миллиардов звезд в нашей галактике на планетах возможно зарождение жизни в космосе.

Таким образом, необходимые планетарные условия для зарождения нашей формы жизни в космосе могли существовать примерно четыре миллиарда лет назад после большого взрыва.

Сырье для зарождения жизни

Наша Солнечная система образовалась около четырех с половиной миллиардов лет назад или около десяти миллиардов лет после большого взрыва от газа и загрязненных остатков более ранних звезд.

Земля сформировалась в основном из тяжелых элементов, включая углерод и кислород которые послужили  сырьем для зарождения жизни.

углерод основа жизниНекоторые из этих атомов образовались в виде молекул ДНК со знаменитой формой двойной спирали.

По теории молекулярных биологов существует четыре типа нуклеиновой кислоты: аденин, цитозин, гуанин и тимин. Аденин одной цепи всегда сочетается с тиамином другой цепи, а гуанин с цитозином.

Таким образом, последовательность нуклеиновых кислот по одной цепочке определяет уникальность, связанную последовательность в другой цепи. Две цепочки затем могут отдельно выступать в качестве шаблонов для построения дальнейшей цепочки. Таким образом, молекулы ДНК могут воспроизводить генетическую информацию, закодированную в их последовательности нуклеиновых кислот.

Участки последовательности создали белки и другие химические вещества, которые могут выполнять инструкции, закодированные в последовательности и собрать сырье для ДНК к самовоспроизводству.

Для зарождения жизни в космосе и развития до нынешней биологической формы жизни на основе углерода потребовалось десять миллиардов лет.

 

Оставить комментарий

.