Жизнь на земле

Земля — третья от Солнца планета Солнечной систе­мы, возникшая 4,5 млрд лет назад из газопылевого об­лака. Она движется вокруг Солнца со скоростью почти 30 км/с. Это единственная из­вестная нам планета, на кото­рой существует жизнь.

После своего образования Земля состояла лишь из не­органических веществ, а ее поверхность была бесплод­ной пустыней с нагроможде­нием гор. Но со временем на ней сформировались условия, возможные для зарождения и развития жизни.

Обязательные условия для возникновения жизни — раз­мер планеты, подходящее рас­стояние до Солнца, наличие атмосферы с определенным содержанием кислорода, угле­кислого газа и присутствие озонового слоя в верхних сло­ях воздушной оболочки. И са­мое главное, на планете долж­на находиться вода в жидком виде, так как без нее жизнь невозможна. Необходимы и многие другие условия. Вместе они создают на планете зону жизни. Но даже при наличии всех условий вероятность само­произвольного возникновения жизни близка к нулю. Правда, ученые в начале нашего столе­тия сумели создать искусствен­ную живую клетку в лабора­торных условиях. Однако это еще не дает ответа на вопрос, как же возникла жизнь на на­шей планете.

Зона жизни — это услов­ная область в космосе, где может возникнуть жизнь. На планетах, ко­торые находятся в этой области, имеется жид­кая вода, а значит, есть условия для жизни, по­хожей на земную.

Сегодня существуют две ос­новные научные гипотезы, ко­торые пытаются найти при­чину этого явления. Обе они по-своему интересны, но ни одна из них так и не дала исчер­пывающий ответ. Поэтому они пока остаются гипотезами, а не теориями. Версия же о том, что жизнь была создана Богом или даже Вселенским разумом, яв­ляется, скорее, предметом веры.

Первая гипотеза называет­ся гипотезой панспермии. Она предполагает, что в космиче­ском пространстве существу­ют так называемые зародыши жизни, например споры. Пе­реносясь от одной звездной си­стемы к другой, они переносят жизнь с планеты на планету. Миллиарды лет назад кометы и метеориты занесли на Зем­лю эти зародыши — споры и органические молекулы. В бла­гоприятных условиях из них развился тот чудесный живой мир, в котором мы живем. Ко­нечно, во время путешествия в космосе эти частицы должны быть способны выдерживать большие перепады темпера­тур, космическое излучение и другие губительные для живо­го факторы.

Сегодня доказано, что не­которые бактерии и нуклеи­новые кислоты способны пере­жить полет в космос и возвра­щение на Землю. Более того, в Гренландии найдены бакте­рии возрастом 3,8 млрд лет, в то время как нашей планете всего 4,5 млрд лет. Некоторые ученые считают, что эти бакте­рии попали на Землю из кос­моса. Однако в самом космосе «чужие» споры пока не обна­ружены, и гипотеза не под­тверждена. К тому же она не дает ответа на главный вопрос: как возникла жизнь? Ведь если живые организмы попали к нам из космоса, где-то ведь они должны были появиться. Поэтому гипотеза панспер­мии остается гипотезой.

Согласно второй гипотезе, жизнь могла зародиться на самой Земле. Ученые предпо­лагают, что живое неизбежно должно возникать из неживо­го, следуя некоему неизвест­ному нам природному закону. С момента образования Все­ленной и первых частиц ма­терия постоянно изменяется. Сначала возникли элементар­ные атомы и молекулы, потом появились газопылевые ту­манности, звезды и планеты, а на планетах зародилась жизнь. Поэтому она и возникла на Земле, где были подходящие условия. Конечно, эту гипоте­зу невозможно опровергнуть, но вопросов остается множе­ство. Прежде всего, это, конеч­но, неимоверная сложность всего живого. Хотя жизнь мог­ла возникнуть именно путем постоянного усложнения Все­ленной.

Действительно, клетка — ми­кроскопическая частичка жи­вого организма — устроена очень непросто и состоит из множества мельчайших частей. Разумеется, случайное возник­новение из живого вещества такого необычайно сложно­го образования кажется со­вершенно невероятным. Ведь клетка (ячейка размером око­ло 0,01 мм) — это уникальный микроскопический химиче­ский «завод», построенный из триллионов связанных между собой сложнейших молекул и выполняющий более 40 000 функций. В клетке работает более 2000 различных фер­ментов, состоящих из более 20 аминокислот. И именно в клетке осуществляется меха­низм передачи наследствен­ных признаков при помощи генетического кода.

Однако вполне вероятно, что появление клетки — такая же закономерность, как воз­никновение звезд, просто мы еще не знаем природы этой закономерности.

Ученые всего мира потра­тили много сил и средств на ра­боты по созданию искусствен­ной живой клетки. В начале нашего века им это удалось: сначала была создана искус­ственная хромосома (особым образом уложенная нуклеино­вая кислота), а потом и искус­ственная клетка с органоидом (крошечным внутренним орга­ном). Правда, этот удивитель­ный результат еще не объяс­няет, как клетки могли возник­нуть самостоятельно.

Есть ли жизнь за пределами Земли?

В поисках внеземной жизни человек в пер­вую очередь обратил внимание на бли­жайшие планеты Солнечной системы: Меркурий, Венеру и Марс.

Самой близкой к Солнцу планетой являет­ся Меркурий. Он практически не имеет атмо­сферы, а его поверхность пустынна и покрыта многочисленными кратерами. Температура на поверхности Меркурия ночью опускается до -183 °С, а днем достигает +500 °С. Конеч­но, о жизни в таких условиях не может идти и речи.

Венеру и Землю часто называют близнеца­ми. Они находятся недалеко друг от друга и близки по размерам и массе. До начала поле­тов в космос о Венере знали очень мало, так как плотная атмосфера не позволяла рассмотреть ее поверхность даже в самые мощные телеско­пы. Лишь благодаря исследованиям с помощью космических аппаратов эта таинственная плане­та приоткрыла некоторые свои тайны. Условия на Венере поистине адские. Ее атмосфера в 100 раз плотнее земной. Она состоит из углекисло­го газа и плотных облаков, насыщенных серной кислотой. А температура на поверхности пла­неты все время колеблется около +464 °С. В та­ких невероятных условиях даже сверхпрочные космические аппараты не смогли проработать более часа, а о существовании жизни не стоит и мечтать.

Марс — четвертая планета в Солнечной си­стеме. Он имеет яркий красноватый цвет, из- за чего его часто называют Красной планетой. Марс в десять раз легче Земли и является пу­стынной и холодной планетой с атмосферой из углекислого газа, азота и аргона. Кислорода на Марсе мало. Если на Земле этого вещества в атмосфере 18 %, то на Марсе — всего 0,13 %, а большую ее часть составляет углекислый газ. Поэтому дышать на Марсе без кислородной ма­ски невозможно, и жизнь, по крайней мере та­кая, как наша, сейчас там невозможна.

Исследования Марса проводились с помощью марсоходов. В настоящее время на этой планете работает марсоход третьего поколения — «Кьюриосити». Это настоящая передвижная лаборатория весом почти 900 кг. Она проделала ряд исследований поверхности планеты, но существование жизни на Марсе в настоящее время или же в прошлом не получило подтверждения.

Итак, нам остается лишь вернуться на нашу родную Землю, где жизнь буквально кипит во всех ее уголках.

Эволюция живой природы

Биологическая эволю­ция — естественный процесс развития жи­вой природы, сопровождаю­щийся изменением генетичес­кого состава популяций, фор­мированием адаптаций, видо­образованием и вымиранием видов, преобразованием эко­систем и биосферы в целом.

Эволюционные идеи вы­сказывались и во времена Античности, и в Средневеко­вье, и в Новое время. Одна из известных эволюционных те­орий принадлежит Жан-Ба­тисту Ламарку. Однако в ос­нове современной синтетичес­кой теории эволюции лежит учение Чарльза Дарвина о происхождении видов путем естественного отбора. В 1831—1836 гг. Дарвин в качестве на­туралиста совершил путеше­ствие на судне королевского флота «Бигль». Собранный бо­гатый материал убедил иссле­дователя в том, что живой мир Земли развивался миллионы лет. В своей книге «Происхож­дение видов путем естествен­ного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859) Дар­вин ввел понятие «естествен­ный отбор». Он считал, что природа как бы отбирает ор­ганизмы, которые наиболее приспособлены к выживанию в борьбе за существование.

Сегодняшние эволюционные теории включают в себя как творчески переосмысленный дарвинизм, так и многочис­ленные данные генетики и па­леонтологии.

Вопросы для самопроверки:

1. Какое главное условие для появления жизни?
2. Что такое зона жизни?
3. В чем уязвимость гипоте­зы панспермии?
4. Какая планета находится ближе всех к Солнцу?
5. Почему на Венере невозможна жизнь?
6. Почему на Марсе нельзя дышать без особых приспособлений?
7. Что помогло Дарвину раз­работать теорию эволю­ции?

Ответы:

1. Главное условие для появления жизни — наличие жид­кой воды.
2. Зона жизни — область в космосе, где на планетах может возникнуть жизнь.
3. Гипотеза панспермии не дает ответа на то, как вообще возникла жизнь.
4. Ближе всех к Солнцу — Меркурий.
5. Атмосфера на Бенере очень плотная, содержит серную кислоту, и на самой планете чересчур жарко.
6. На Марсе очень мало кислорода.
7. Путешествие на корабле «Бигль», во время которого Дарвин познакомился со многими животными и расте­ниями и нашел множество примеров их видового разно­образия.