Inimese elu algus maa peal. Elu tekkimine Maal

Elu tekkimine Maal on üks muljetavaldavamaid mõistatusi, mis on inimkonda kogu meie intelligentse ajaloo vältel kummitanud. Tänapäeval teame hästi, millal meie planeedile ilmus esimene elu.

See juhtus umbes 4 miljardit tagasi, samal ajal kui Kambriumi plahvatus, s.o. hulkraksete organismide kiire tekkeperiood vastab 540 miljoni aasta tagusele ajale. Sellest ajast peale on elu Maal Darwini evolutsiooni tõttu pika aja jooksul paranenud. Inimelus ja Universumis toimunud tohutud muutused näitavad, et meie evolutsioon isegi kiireneb. Meie tehnoloogia ja elu ise muutuvad üha arenenumaks. Me liigume edasi tohutu kiirendusega ja me ei tea täna, mis võib olla nende kiirenduste tagajärg.

Kuidas tekkis esimene elu Maal? 1. Moosese raamatus öeldakse, et elu, sealhulgas inimese enda, lõi Jumal maa tolmust (“Jumal lõi inimese maa tolmust”, 1. Moosese raamat). On uudishimulik, et üldiselt vastab see tegelikkusele, kuigi loomulikult ei selgitata, kuidas see tegelikult juhtus. Vastuse sellele küsimusele võib leida teaduse kaudu, mille ülesandeks on selgitada meie universumis toimuvaid looduslikke protsesse. Teadus ei opereeri tõestamata väidetega. Teaduse eesmärk pole mitte ainult jälgida kõiki elu tekkimise etappe Maal, vaid ka reprodutseerida neid etappe laboritingimustes, kuna näiteks füüsikud mitte ainult ei selgitanud Päikese sees toimuvate termotuumareaktsioonide mehhanisme, vabastades hiiglaslikud energiat, vaid lõi ka samadel põhimõtetel töötava vesinikupommi. Füüsikud nimetavad seda väikeseks Päikeseks Maal. Saksa teadlane G. Bethe pälvis Nobeli preemia Päikesesiseste termotuumaprotsesside selgitamise eest.

Tänaseks on teadlased tõestanud, et elusorganismid tekkisid elutust ainest pika muundumise ahela käigus lihtsatest molekulidest esimese eluni – bakteriteni. Bakter on üherakuline organism, samas kui keerulised elusstruktuurid on mitmerakulised. Näiteks koosneb inimene triljonist rakust, samas kui bakteril on ainult üks. Pealegi püüavad teadlased neid ahelaid kasutades laboris luua täielikult isepaljunevaid tehisorganisme. Need uuringud võimaldavad meil testida, kas meie arusaam keerulistest protsessidest, mis viisid esimese elu tekkimiseni, on õige. 2009. aastal lõid teadlased laboris esimese molekulaarsüsteemi, mis ise kopeeris ja võis areneda.

Bioloogid on leidnud viisi keerukate geneetiliste molekulide (RNA ja DNA) moodustamiseks, kasutades lihtsaid molekule (O, C, N, P), mis eksisteerisid varajases staadiumis Maa areng mitu miljardit aastat tagasi. RNA ja DNA struktuuri avastamine võimaldab meil mõista bioloogiliste molekulide põhiomadust – end kopeerida ja areneda. DNA on keeruline molekul, mille molekulmass on üks triljon, samas kui RNA molekulmass on vaid 35 000. Tuletan meelde, et vee molekulmass on 18 ja süsiniku molekulmass on 12. Elu peamised elemendid Maal on vesi. ja süsinik. Süsinik on võimeline moodustama erinevaid keemilisi sidemeid teiste elementidega ja tootma keerulisi orgaanilisi molekule, sealhulgas lipiide, süsivesikuid, valke ning geneetilisi molekule RNA ja DNA, mis on elu põhimolekulid. Seetõttu on elu meie Maal süsinikul põhinev elu, kuigi mujal universumis on võimalikud ka muud eluvormid, näiteks ränipõhine elu.

On teada, et Universumi peamised elemendid on vesinik ja heelium. Tähelepanelik lugeja võib küsida, kuidas tekkisid meie planeedile keerulised molekulid või rasked elemendid peale vesiniku ja heelium. Kes nad "toosid" Maale? Vastus sellele küsimusele on meile hästi teada astronoomiast: nn ülimassiivsed tähed toodavad oma sügavustes mitmeid meile tuntud keemilisi elemente erinevate termotuumareaktsioonide tulemusena. Pärast selliste tähtede surma paiskavad nad need elemendid galaktikasse, millest saab osa tähtedevahelisest tolmust ja planeetidest. Kõik rasked elemendid Maal on supernoova plahvatuste tulemus, mis lõpuks põhjustas esimese elu Maal.

Ilma nende elementideta oleks elu lihtsalt võimatu. Võime isegi väita (võib-olla uhkelt!), et oleme osa staarivärgist (“We are star stuff!”). Näiteks raua olemasolu meie kehas, mis määrab meie vere värvi, on tähtede sees raua tootmise tulemus, mis vabaneb pärast tähe surma. Tähtede ja galaktikate sees oleva aine spektraalanalüüs näitab, et kõik Universumi kehad koosnevad samast elementide komplektist, mis moodustavad perioodilisustabeli, ja kõigil elusorganismidel, sealhulgas taimemaailmal, on ühine esivanem, s.t. nad tulid samast elupuu juurest. Elupuu ise koosneb kolmest põhiosast (eukarya, arhaea, bakterid) ja ainult kaks haru “eukarya” hõlmavad kogu taime- ja loomamaailma. Elu Maal ei tekkinud kohe, vaid peaaegu 10 miljardi aasta möödudes Suurest Paugust, mil tekkisid kõik vajalikud tingimused esimese elu tekkeks. Huvitaval kombel tekkis ka meie universum hiiglaslikust plahvatusest ühest punktist. Sellel "punktil", mida füüsikud nimetavad "singulaarsus", oli äärmiselt oluline väike suurus ja peaaegu lõpmatu tihedus. Inflatsiooni (kiire paisumise) ja kiirenduste tõttu on meie universum tänaseks muutunud hiiglaslikuks. Valgus suudab läbida universumi vaid 14 miljardi aastaga, kuigi katab kauguse Maast Päikeseni vaid kaheksa minutiga.

Tuleme aga tagasi selle artikli põhiküsimuse juurde – kuidas tekkis esimene elu Maal. Veel 1950. aastatel viisid kaks silmapaistvat teadlast Chicago ülikoolist L. Miller ja H. Urey läbi huvitava katse, mis näitas, et elu võib looduslikult tekkida erinevatest molekulidest (H2, H2O, CH4, NH3), mis eksisteerisid varajane Maa ja rida keemilisi reaktsioone. Eksperiment näitas, et elu põhimolekule – aminohappeid (valke) ja nukleiinhappeid (RNA ja DNA aluseid) oli lihtne saada molekulidest, mis esinesid varajase Maa ürgses atmosfääris. Nad asetasid vee, vesiniku, metaani ja ammooniumi klaastorusse ning lasid sellest läbi tugeva elektrivoolu, mis on analoogne looduses välguga. Nädala pärast leiti torust erinevaid orgaanilisi molekule, sealhulgas valke. Viimased vastutavad elusraku kõigi keerukate metaboolsete funktsioonide eest. Kuid sellised katsed, kuigi need olid esimesed oluline samm teel elutust ainest esimesse ellu ei suutnud nad seletada paljusid muid protsesse, mis hõlmavad üleminekut aminohapetelt (valkudelt) esimesele elule ja eriti seda, kuidas primitiivne rakk saaks end taastoota, areneda, s.t. kuidas see viis uue elu tekkeni.

IN Hiljuti teadlased on suutnud selgitada kõiki põhiprotsesse, kuidas esimesed elusorganismid Maal elutust ainest tekkisid (näiteks ajakiri “Scientific American”, september 2009). Need protsessid hõlmavad nukleotiidide moodustumist, mis koosnevad suhkrutest, fosfaatidest, tsüaniidalustest, atsetüleenist ja veest, geneetilistest molekulidest RNA ja DNA ning protoraku, mis tekitab esimese elu. RNA molekul võis moodustuda lihtsatest molekulidest, mis esinesid Maal enne esimese elu teket. See oli esimene geneetiline materjal, mis moodustas Maal elu koos DNA-ga, mis oli hilisema evolutsiooni tulemus. RNA-st tekib DNA, millest omakorda tekivad valgud. "RNA maailm" hõlmab esimese elusorganismi ilmumist - RNA genoomiga protoraku, mis on võimeline isekopeeruma ja darvinistlik evolutsioon, samas kui "DNA maailm" hõlmab bakterirakk DNA genoomi, valkude ja elupuu algusega ühise esivanemaga kogu elu jaoks Maal. Nii RNA-l kui DNA-l on pikad alused (RNA puhul 2 kuni 40 ja tüüpilise geeni puhul 1000 kuni miljonini), mis sisaldavad suhkruid, fosfaate ja lihtsaid molekule – tsüaniid, atsetüleen, formaldehüüd ja vesi, mida leidub varajane Maa. Nukleiinhapped (RNA ja DNA) vastutavad geneetilise koodi eest ja annavad juhiseid kõigi rakusiseste protsesside jaoks. Valkude moodustamiseks peavad nukleiinhapped moodustama pikki ja keerukaid ahelaid. Kõigil Maa elusorganismide DNA molekulidel on sama struktuur, kuigi neil on erinev geenikomplekt ja need erinevad üksteisest oma DNA erinevate ühenduste poolest.

Niisiis viisid esimeses etapis lihtsad ja orgaanilised molekulid, aga ka mitmesugused keemilised reaktsioonid nukleotiidide moodustumiseni. Nukleotiidide kolm komponenti – suhkrud, fosfaadid ja nukleiinhappealused – moodustusid spontaanselt lihtsatest molekulidest. Seejärel tekkis nukleotiidide kombineerimisel esimene geneetiline molekul - RNA ja seejärel hilisemas arengujärgus DNA molekul. Nukleiinhapped, mis on nukleotiidide kogum, sisaldavad geneetilist teavet. Järgmine etapp on RNA genoomiga primitiivse raku moodustumine, sealhulgas membraan, mis on võimeline jagunemise teel isekopeerima. Protocell hakkas arenema. Metabolism, mis hõlmas mitmeid keemilisi reaktsioone, võimaldas protorakkudel saada oma keskkonnast energiat. Järgmine etapp on DNA moodustumine ja uue DNA genoomiga raku tekkimine, mis täidab esmase geneetilise molekuli rolli. RNA mängib nüüd vahepealset rolli DNA ja valgu vahel. Ilmub esimene DNA genoomi ja membraaniga bakter. See on võimeline ise kopeerima ja arenema. Kui varem vastutas valkude moodustamise eest RNA, siis nüüd võtavad valgud üle RNA funktsioonid raku isekopeerimise ja ainevahetusprotsesside läbiviimisel. Huvitav on see, et vana paradoks – mis tuli enne, “kana või muna” – leiab nende protsesside põhjal lihtsa seletuse: esmalt oli kana (nukleiinhapped) ja siis ilmus muna (valgud). Siis olid moodustumise alguseks valgud (muna). nukleiinhapped(kana).

Elu on keemiline süsteem, mis on võimeline ennast kopeerima ja darvinistlikku evolutsiooni. E. Schrödinger, üks kvantmehaanika rajajaid, andis oma raamatus "Elu füüsika vaatenurgast" elule järgmise definitsiooni: "Elussüsteemid kogunevad ise vastu looduse kalduvusele korralageduse ehk entroopia poole."

Teeme kokkuvõtte. Elu sai alguse pärast seda, kui keemilised molekulid moodustasid varajases Maal nukleotiide, RNA olulisi elemente. Seejärel tekkis RNA genoomiga protorakk, järgmises etapis DNA ja esimene DNA genoomiga bakter. Bakterid püsisid muutumatuna miljardeid aastaid ja hakkasid arenema keerukamateks organismideks, kui algas Kambriumi plahvatuse nimeline ajastu, mil loomariik arenes väikestest ja ürgsetest organismidest mitmerakulisteks organismideks. Samal ajal tekkis Darwini evolutsioonile tuginedes tohutu loomamaailma mitmekesisus ja umbes 5 miljonit aastat tagasi ilmusid esimesed humanoidsed olendid – hominiidid. Hiljuti avastati hominid Ardi, kes on 4,4 miljonit aastat vana ja võib esindada inimese evolutsiooni esimest faasi. Kaasaegsed inimesed, homo sapiens, tekkisid umbes 50 000–100 000 aastat tagasi Kagu-Aafrikas ja levisid hiljem üle kogu maailma. 5000 aastat tagasi ehitati Egiptuse püramiidid. Umbes kakssada aastat tagasi sai meist tehnoloogiline tsivilisatsioon, kui avastati elekter, ilmusid aurumasinad ja lennukid. Kui seda aega võrrelda meie Universumi vanusega (14 miljardit aastat), siis on see vaid 0,00001% sellest ajast, s.o. Oleme noor tsivilisatsioon, kuigi meil on see mitmel viisil õnnestunud. Teine võrdlus põhineb kosmilise kalendri kasutamisel. Kui eeldada, et kogu Universumi ajalugu võrdub ühe aastaga, siis esimesed tänapäeva inimesed ilmusid alles kaks minutit tagasi, 11 sekundit tagasi ehitati Egiptuse püramiidid, sekund tagasi tõestasid Galileo ja Kepler, et päikesesüsteem on heliotsentriline ja alles pool sekundit tagasi sai meist tehnoloogiline tsivilisatsioon.

Vaatame oma tulevikku ja küsime endalt, kas meie areng on läbi. Sellele küsimusele vastamiseks peame mõistma, miks evolutsioon toimub, s.t. muutused meie kehas aja jooksul ja kas meie genoomi ilmuvad uued geenid. Teisele küsimusele on vastus leitud – jah, lisanduvad geenid ja meie evolutsioon mitte ainult ei jätku, vaid ka ajas kiireneb. Tel Avivi ülikooli bioloogiateoreetik Eva Jablonsky avaldas oma uurimuse, mis näitas, et DNA järjestuses on puudu enam kui sada pärilikku muutust. Need muutused hõlmavad baktereid, seeni, taimi ja ka loomi. Mürgised ained, toitumine ja isegi stress võivad põhjustada muutusi genoomis. Mutatsioonid on uute geenide tekke põhjuseks. Me muutume täna kiiremini kui kunagi varem meie ajaloos.

Huvitav on see, et meie universumi kiirendus avastati suhteliselt hiljuti. Kas universumi kiirenemise ja meie evolutsiooni kiirenemise vahel on mingi seos? Universumi kiirenemise põhjuse selgitamiseks oletasid füüsikud tumeenergia olemasolu, s.t. eriline tõukejõud, mis määrab Universumi kiirenduse. Tänapäeval teame selle jõu olemusest vähe, hoolimata asjaolust, et sajad teadlased üle maailma üritavad selle struktuuri lahti harutada.

Aeg on Universumi kõige olulisem omadus ja see vastutab kõigi meie maailmas toimuvate muutuste eest. Maailmas toimuvate muutuste põhjuseks võib olla see, et kosmose temperatuur on dramaatiliselt muutunud – Suure Paugu aegsest 1032K-st (see temperatuur on triljon triljonit korda kõrgem kui kuumimate tähtede tsentri temperatuur) 3K-ni. tänapäeval (-270C) 14 miljardi aasta jooksul. Seda temperatuuri mõõdetakse kosmose jääkkiirguse spektriga, mis täidab kogu meie universumi ja mis on selge tõend Suure Paugu reaalsusest ja tõsiasjast, et seal oli maailma algus. Selline ruumi temperatuuri järsk langus on seotud selle laienemisega (inflatsiooniga). Loomulikult ei saa see temperatuuri paisumine ja langus mõjutada kõigi universumis toimuvate protsesside kiirust, põhjustades muutusi mitte ainult universumis, vaid mõjutades ka meie evolutsiooni tempot, mis jätkub alati seni, kuni meie universum eksisteerib ja muutub. õigel ajal. Kui ruumi temperatuur langeb nullini, siis meie universum hävib, mis tähendab evolutsiooni ja elu enda lõppu. On uudishimulik, et neljast meie universumi arengustsenaariumist, mida astronoomias käsitletakse, on tõendeid selle kohta, et meie universum hävib lõpuks kontrollimatu paisumise ja temperatuuri langemise tõttu absoluutse nullini. See järeldus põhineb nn valgete kääbuste plahvatuste (valge kääbuse supernoova plahvatus) andmete analüüsil.

Siis kuulutab järjekordne Suur Pauk uue universumi ja uue maailma algust. See uus universum läbib täiesti erineva arengutee ja sellel on erinevad füüsikaseadused, millel on erinevad põhikonstandid, nagu valguse kiirus, elektronide mass, gravitatsioonikonstant jne, ja loomulikult erinev elu. Täna arutlevad teadlased teiste universumite (multiversumi) olemasolu võimalikkuse üle, milles on samuti võimalik elu, kuid mis põhineb teistel põhimõtetel ja muudel loodusseadustel.

Ilja Gulkarov, Chicago

Elu tekkimine Maal on tänapäeva loodusteaduse üks raskemaid ja samal ajal aktuaalsemaid ja huvitavamaid küsimusi.

Maa tekkis arvatavasti 4,5-5 miljardit aastat tagasi hiiglaslikust kosmilise tolmupilvest. mille osakesed pressiti kuumaks palliks. Sellest eraldus atmosfääri veeaur ja vesi langes atmosfäärist vihma kujul miljoneid aastaid aeglaselt jahtuvale Maale. Maapinna süvendites tekkis eelajalooline ookean. Algne elu tekkis selles umbes 3,8 miljardit aastat tagasi.

Elu tekkimine Maal

Kuidas planeet ise tekkis ja kuidas mered sellele tekkisid? Selle kohta on üks laialt aktsepteeritud teooria. Selle järgi tekkis Maa kõiki looduses tuntud keemilisi elemente sisaldavatest kosmilise tolmu pilvedest, mis palliks kokku suruti. Kuum veeaur pääses selle punaselt kuuma palli pinnalt välja, ümbritsedes selle pideva pilvkattega Pilvedes leiduv veeaur jahtus aeglaselt ja muutus veeks, mis sadas ohtrate pidevate vihmasadude kujul endiselt kuumale põlevale pinnale. Maa. Selle pinnal muutus see taas veeauruks ja naasis atmosfääri. Miljonite aastate jooksul kaotas Maa järk-järgult nii palju soojust, et selle vedel pind hakkas jahtudes kõvenema. Nii tekkis maakoor.

Möödusid miljoneid aastaid ja Maa pinna temperatuur langes veelgi. Sademevesi lõpetas aurustumise ja hakkas voolama tohututesse lompidesse. Nii sai alguse vee mõju maa pind. Ja siis tekkis temperatuuri languse tõttu tõeline üleujutus. Varem atmosfääri aurustunud ja selle komponendiks muutunud vesi langes pidevalt Maale, koos äikese ja välguga sadas pilvedest võimsaid sajuhooge.

Vähehaaval kogunes maapinna sügavaimatesse lohkudesse vesi, millel ei olnud enam aega täielikult aurustuda. Seda oli nii palju, et järk-järgult tekkis planeedile eelajalooline ookean. Välk lõi taevasse. Kuid keegi ei näinud seda. Maal polnud veel elu. Pidev vihm hakkas mägesid õõnestama. Vesi voolas neist mürarikaste ojadena ja tormistes jõgedes. Miljonite aastate jooksul on veevoolud maakera sügavalt erodeerinud ja kohati on tekkinud orud. Veesisaldus atmosfääris vähenes ja üha enam kogunes planeedi pinnale.

Pidev pilvkate muutus õhemaks, kuni ühel ilusal päeval puudutas Maad esimene päikesekiir. Pidev vihm on lakanud. Suurema osa maast kattis eelajalooline ookean. Selle ülemistest kihtidest uhus vesi minema tohutul hulgal lahustuvaid mineraale ja sooli, mis sattusid merre. Sellest vesi aurustus pidevalt, moodustades pilvi ja soolad settisid ning aja jooksul toimus merevee järkjärguline sooldumine. Ilmselt tekkisid iidsetel aegadel teatud tingimustes ained, millest tekkisid erilised kristallvormid. Need kasvasid, nagu kõik kristallid, ja tekitasid uusi kristalle, mis lisasid endale aina rohkem aineid.

Päikesevalgus ja võib-olla väga tugevad elektrilahendused olid selles protsessis energiaallikaks. Võib-olla tekkisid sellistest elementidest Maa esimesed asukad - prokarüootid, moodustunud tuumata organismid, mis on sarnased tänapäevaste bakteritega. Nad olid anaeroobid, see tähendab, et nad ei kasutanud hingamiseks vaba hapnikku, mida atmosfääris veel ei eksisteerinud. Nende toiduallikaks olid orgaanilised ühendid, mis tekkisid endiselt elutul Maal päikese ultraviolettkiirguse, pikselahenduste ja vulkaanipursete käigus tekkiva soojuse tagajärjel.

Seejärel eksisteeris elu õhukeses bakterikihis veehoidlate põhjas ja niisketes kohtades. Seda elu arengu ajastut nimetatakse arheaniks. Bakteritest ja võib-olla täiesti sõltumatul viisil tekkisid pisikesed üherakulised organismid - kõige iidsemad algloomad.

Milline nägi välja primitiivne Maa?

Liigume edasi 4 miljardi aasta tagusesse aega. Atmosfäär ei sisalda vaba hapnikku, seda leidub ainult oksiidides. Peaaegu mitte ühtegi heli peale tuule vile, laavaga purskuva vee sahina ja meteoriitide löökide Maa pinnale. Pole taimi, loomi ega baktereid. Võib-olla nägi Maa nii välja, kui sellele elu ilmus? Kuigi see probleem on paljudele teadlastele juba pikka aega muret valmistanud, on nende arvamused selles küsimuses väga erinevad. Kivimid võisid näidata tolleaegseid tingimusi Maal, kuid need hävisid juba ammu geoloogiliste protsesside ja maakoore liikumise tagajärjel.

Elu tekke teooriad Maal

Selles artiklis räägime lühidalt mitmest elu tekke hüpoteesist, mis peegeldavad tänapäevaseid teaduslikke ideid. Elu tekke valdkonna tuntud eksperdi Stanley Milleri sõnul saame elu tekkest ja selle evolutsiooni algusest rääkida hetkest, mil orgaanilised molekulid organiseerusid ise struktuurideks, mis suutsid end taastoota. . Kuid see tekitab muid küsimusi: kuidas need molekulid tekkisid; miks nad suutsid end taastoota ja koonduda nendeks struktuurideks, millest tekkisid elusorganismid; mis tingimusi selleks vaja on?

Elu tekke kohta Maal on mitu teooriat. Näiteks üks kauaaegsetest hüpoteesidest ütleb, et see toodi Maale kosmosest, kuid lõplikke tõendeid selle kohta pole. Lisaks on meile teadaolev elu üllatavalt kohanenud eksisteerima just maapealsetes tingimustes, nii et kui see oleks tekkinud väljaspool Maad, oleks see olnud maapealsel planeedil. Enamik tänapäeva teadlasi usub, et elu tekkis Maal, selle meredes.

Biogeneesi teooria

Elu päritolu õpetuste väljatöötamisel on olulisel kohal biogeneesi teooria - elusolendite tekkimine ainult elusolenditest. Kuid paljud peavad seda vastuvõetamatuks, kuna see vastandab põhimõtteliselt elavat elutuga ja kinnitab teaduse poolt tagasi lükatud ideed elu igavikulisusest. Abiogenees - idee elusolendite päritolust elututest asjadest - esialgne hüpotees kaasaegne teooria elu päritolu. 1924. aastal soovitas kuulus biokeemik A. I. Oparin, et võimsate elektrilahendustega Maa atmosfääris, mis 4–4,5 miljardit aastat tagasi koosnes ammoniaagist, metaanist, süsinikdioksiidist ja veeaurust, võivad tekkida kõige lihtsamad orgaanilised ühendid, mis on vajalikud elu. Akadeemik Oparini ennustus läks tõeks. 1955. aastal sai Ameerika teadlane S. Miller, juhtides elektrilaenguid läbi gaaside ja aurude segu, kõige lihtsamad rasvhapped, uurea, äädik- ja sipelghapped ning mitmed aminohapped. Nii viidi 20. sajandi keskel eksperimentaalselt läbi valgulaadsete ja muude orgaaniliste ainete abiogeenne süntees ürgse Maa tingimusi taastootvates tingimustes.

Panspermia teooria

Panspermia teooria seisneb orgaaniliste ühendite ja mikroorganismide eoste ülekandmises ühest kosmilisest kehast teise. Kuid see ei vasta üldse küsimusele: kuidas tekkis elu universumis? Elu tekkimist on vaja põhjendada selles universumi punktis, mille vanus on Suure Paugu teooria kohaselt piiratud 12-14 miljardi aastaga. Enne seda polnud isegi elementaarosakesi. Ja kui pole tuumasid ja elektrone, pole ka keemilisi aineid. Seejärel ilmusid mõne minuti jooksul prootonid, neutronid, elektronid ja aine sisenes evolutsiooni teele.

Selle teooria põhjendamiseks kasutatakse UFO-de vaatlemist, rakette ja "astronaude" meenutavate objektide kaljumaalinguid ning teateid väidetavatest kohtumistest tulnukatega. Meteoriitide ja komeetide materjale uurides avastati neis palju "elu lähteaineid" - aineid nagu tsüanogeenid, vesiniktsüaniidhape ja orgaanilised ühendid, mis võisid mängida paljale Maale langenud "seemnete" rolli.

Selle hüpoteesi pooldajad olid Nobeli preemia laureaadid F. Crick ja L. Orgel. F. Crick tugines kahele kaudsele tõendile: universaalsusele geneetiline kood: vajalik kõigi elusolendite normaalseks ainevahetuseks, molübdeen, mis on praegu planeedil üliharuldane.

Elu tekkimine Maal on võimatu ilma meteoriitide ja komeetideta

Texase tehnikaülikooli teadlane esitas pärast tohutu hulga kogutud teabe analüüsimist teooria selle kohta, kuidas elu võib Maal tekkida. Teadlane on kindel, et varajaste vormide ilmumine kõige lihtsam elu meie planeedil oleks olnud võimatu ilma sellele langenud komeetide ja meteoriitide osaluseta. Teadlane jagas oma tööd Ameerika Geoloogiaühingu 125. aastakoosolekul, mis toimus 31. oktoobril Colorados Denveris.

Töö autor, Texase tehnikaülikooli (TTU) geoteaduste professor ja ülikooli paleontoloogiamuuseumi kuraator Sankar Chatterjee ütles, et jõudis sellisele järeldusele pärast meie planeedi varase geoloogilise ajaloo teabe analüüsimist ja selle võrdlemist. andmed koos erinevaid teooriaid keemiline evolutsioon.

Ekspert usub, et selline lähenemine võimaldab selgitada üht meie planeedi ajaloo kõige varjatumat ja mittetäielikult uuritud perioodi. Paljude geoloogide sõnul toimus suurem osa kosmose "pommitamistest", milles osalesid komeedid ja meteoriidid, umbes 4 miljardit aastat tagasi. Chatterjee usub, et varaseim elu Maal tekkis langevate meteoriitide ja komeetide jäetud kraatrites. Ja tõenäoliselt juhtus see "hilise raskepommitamise" perioodil (3,8–4,1 miljardit aastat tagasi), kui väikeste kosmoseobjektide kokkupõrge meie planeediga suurenes järsult. Sel ajal oli komeedi kukkumise juhtumeid mitu tuhat. Huvitaval kombel toetab seda teooriat kaudselt Nice'i mudel. Selle järgi vastab tegelik komeetide ja meteoriitide arv, mis tol ajal Maale oleks pidanud langema, reaalsele kraatrite arvule Kuul, mis omakorda oli meie planeedile omamoodi kilp ega võimaldanud lõputut pommitamist. selle hävitamiseks.

Mõned teadlased väidavad, et selle pommitamise tulemuseks on elu koloniseerimine Maa ookeanides. Mitmed selleteemalised uuringud näitavad aga, et meie planeedil on rohkem veevarusid, kui peaks. Ja see ülejääk on omistatud komeetidele, mis jõudsid meieni Oorti pilvest, mis asub meist väidetavalt ühe valgusaasta kaugusel.

Chatterjee juhib tähelepanu, et nende kokkupõrgete tagajärjel tekkinud kraatrid täitusid komeetide endi sulaveega, samuti lihtsate organismide moodustamiseks vajalike keemiliste ehitusplokkidega. Samas usub teadlane, et need kohad, kus elu isegi pärast sellist pommitamist ei tekkinud, osutusid selleks lihtsalt sobimatuks.

«Kui Maa tekkis umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, oli see elusorganismide ilmumiseks täiesti sobimatu. See oli tõeline keev katel vulkaanidest, mürgisest kuumast gaasist ja sellele pidevalt langevatest meteoriitidest,” kirjutab veebiajakiri AstroBiology teadlasele viidates.

"Ja pärast ühe miljardi aasta möödumist sai sellest vaikne ja rahulik planeet, mis on rikas tohutute veevarude poolest, kus asustasid erinevad mikroobide esindajad - kõigi elusolendite esivanemad."

Elu Maal võis tekkida tänu savile

Cornelli ülikooli Dan Luo juhitud teadlaste rühm esitas hüpoteesi, et tavaline savi võib olla iidsete biomolekulide kontsentraatoriks.

Esialgu teadlasi elu päritolu probleem ei huvitanud – nad otsisid võimalust tõsta rakuvabade valgusünteesisüsteemide efektiivsust. Selle asemel, et lasta DNA-l ja seda toetavatel valkudel reaktsioonisegus vabalt hõljuda, üritasid teadlased neid hüdrogeeli osakesteks sundida. See hüdrogeel nagu käsn absorbeeris reaktsioonisegu, sorbeeris vajalikud molekulid ja selle tulemusena lukustati kõik vajalikud komponendid väikeses mahus – sarnaselt rakus toimuvale.

Seejärel proovisid uuringu autorid kasutada savi odava hüdrogeeli asendajana. Saviosakesed osutusid sarnaseks hüdrogeeli osakestega, muutudes omamoodi mikroreaktoriteks interakteeruvate biomolekulide jaoks.

Pärast selliste tulemuste saamist ei suutnud teadlased jätta meelde elu päritolu probleemi. Saviosakesed, millel on võime biomolekule sorbeerida, võiksid tegelikult olla esimeste biomolekulide jaoks esimesed bioreaktorid, enne kui nad veel membraane omandasid. Seda hüpoteesi toetab ka asjaolu, et silikaatide ja teiste mineraalide leostumine kivimitest savi moodustamiseks algas geoloogiliste hinnangute järgi vahetult enne seda, kui bioloogide hinnangul hakkasid vanimad biomolekulid ühinema protorakkudeks.

Vees või täpsemalt lahuses võib juhtuda vähe, sest protsessid lahuses on absoluutselt kaootilised ja kõik ühendid on väga ebastabiilsed. Savi kaasaegne teadus- täpsemalt savimineraalosakeste pinda - peetakse maatriksiks, millele võivad tekkida primaarsed polümeerid. Kuid see on ka vaid üks paljudest hüpoteesidest, millest igaühel on oma tugevad ja nõrgad küljed. Kuid selleks, et simuleerida elu tekkimist täies ulatuses, peate tõesti olema Jumal. Kuigi tänapäeval ilmuvad läänes juba artiklid pealkirjadega “Rakuehitus” või “Rakkude modelleerimine”. Näiteks üks viimaseid Nobeli preemia laureaate James Szostak üritab nüüd aktiivselt luua tõhusaid rakumudeleid, mis paljunevad ise ja taastoodavad omalaadseid.

Spontaanse genereerimise teooria

Elu spontaanse tekke teooria oli laialt levinud antiikmaailmas – Babülonis, Hiinas, Vana-Egiptuses ja Vana-Kreeka(sellest teooriast pidas kinni eelkõige Aristoteles).

Teadlased Vana maailm ja keskaegne Euroopa uskus, et elusolendid tekivad pidevalt elutust ainest: ussid mustusest, konnad mudast, tulikärbsed hommikukastest jne. Seega kuulus Hollandi teadlane 17. sajandist. Van Helmont kirjeldas oma teaduslikus traktaadis üsna tõsiselt kogemust, kus ta sai 3 nädala jooksul hiired otse mustast särgist ja peotäiest nisu lukustatud pimedas kapis. Esmakordselt otsustas Itaalia teadlane Francesco Redi (1688) allutada laialt levinud teooria eksperimentaalsele testimisele. Ta pani mitu lihatükki anumatesse ja kattis osa neist musliiniga. Avatud anumates ilmusid mädanenud liha pinnale valged ussid - kärbsevastsed. Musliiniga kaetud anumates ei olnud kärbsevastseid. Nii suutis F. Redi tõestada, et kärbsevastsed ei teki mitte mädanenud lihast, vaid selle pinnale kärbeste munetud munadest.

1765. aastal keetis kuulus Itaalia teadlane ja arst Lazzaro Spalanzani suletud klaaskolbides liha- ja köögiviljapuljonge. Suletud kolbides olevad puljongid ei riknenud. Ta jõudis järeldusele, et kõrge temperatuur tappis kõik elusolendid, kes võisid puljongi rikneda. F. Redi ja L. Spalanzani katsed aga kõiki ei veennud. Vitalistlikud teadlased (ladina keelest vita - elu) uskusid, et keedetud puljongis ei toimu elusolendite spontaanset teket, kuna selles hävib eriline "elujõud", mis ei saa tungida suletud anumasse, kuna see kantakse läbi puljongi õhku.

Seoses mikroorganismide avastamisega süvenesid vaidlused elu spontaanse tekke võimaluse üle. Kui keerulised elusolendid ei suuda spontaanselt tekkida, siis võib-olla suudavad mikroorganismid?

Sellega seoses kuulutas Prantsuse Akadeemia 1859. aastal välja auhinna sellele, kes otsustab lõpuks küsimuse spontaanse elupõlvkonna võimalikkusest või võimatusest. Selle auhinna pälvis 1862. aastal kuulus prantsuse keemik ja mikrobioloog Louis Pasteur. Nii nagu Spalanzani, keetis ka tema toitainepuljongi klaaskolvis, kuid kolb polnud tavaline, vaid 5-kujulise torukujulise kaelaga. Õhk ja seega ka "elujõud" võis kolbi tungida, kuid tolm ja koos sellega õhus olevad mikroorganismid settisid 5-kujulise toru sääreosasse ning kolvis olev puljong jäi steriilseks (joon. 2.1.1). Kuid niipea, kui kolvi kael oli katki või 5-kujulise toru sääreosa steriilse puljongiga loputatud, hakkas puljong kiiresti hägunema - sellesse ilmusid mikroorganismid.

Nii tunnistati tänu Louis Pasteuri töödele spontaanse genereerimise teooria vastuvõetamatuks ja teadusmaailmas kehtestati biogeneesi teooria, mille lühisõnastus on "kõik elusad asjad on elusatest asjadest".

Kui aga kõik elusorganismid inimkonna ajalooliselt ettenähtaval perioodil põlvnevad ainult teistest elusorganismidest, tekib loomulikult küsimus: millal ja kuidas tekkisid Maale esimesed elusorganismid?

Loomise teooria

Kreatsionismi teooria eeldab, et kõik elusorganismid (või ainult nende kõige lihtsamad vormid) on loodud (“kujundatud”) mingi üleloomuliku olendi (jumalus, absoluutne idee, ülimeel, ülitsivilisatsioon jne) poolt teatud ajaperioodil. On ilmne, et see on seisukoht, millest enamiku maailma juhtivate religioonide, eriti kristliku religiooni järgijad on iidsetest aegadest peale kinni pidanud.

Kreatsionismi teooria on tänapäevalgi üsna laialt levinud mitte ainult religioossetes, vaid ka teadusringkondades. Tavaliselt kasutatakse seda kõige keerulisemate biokeemilise ja bioloogilise evolutsiooni probleemide selgitamiseks, millele praegu lahendust ei leia ja mis on seotud valkude ja nukleiinhapete tekkega, nendevahelise interaktsiooni mehhanismi kujunemisega, üksikute komplekssete organellide tekke ja moodustumisega või elundid (nagu ribosoom, silm või aju). Perioodilise "loomise" teod selgitavad ka selgete üleminekusidemete puudumist ühte tüüpi loomast
teisele, näiteks ussidest lülijalgseteni, ahvidest inimeseni jne. Tuleb rõhutada, et filosoofiline vaidlus teadvuse (ülimeel, absoluutne idee, jumalus) või mateeria ülimuslikkuse üle on aga põhimõtteliselt lahendamatu, kuna katse seletada kaasaegse biokeemia ja evolutsiooniteooria mis tahes raskusi põhimõtteliselt arusaamatute üleloomulike loomisaktidega nõuab. Need küsimused jäävad väljapoole teadusliku uurimistöö ulatust, kreatsionismi teooriat ei saa liigitada Maal elu tekke teaduslikuks teooriaks.

Püsiseisundi ja panspermia teooriad

Mõlemad teooriad esindavad üksteist täiendavaid elemente ühest maailmapildist, mille olemus on järgmine: universum eksisteerib igavesti ja elu on selles igavesti (statsionaarne olek). Sisserändajad kannavad elu planeedilt planeedile avakosmos"eluseemned", mis võivad olla osa komeetidest ja meteoriitidest (panspermia). Sarnaseid seisukohti elu tekke kohta pidas eelkõige biosfääri õpetuse rajaja akadeemik V.I. Vernadski.

Püsiseisundi teooria, mis eeldab universumi lõputult pikka eksisteerimist, ei nõustu aga kaasaegse astrofüüsika andmetega, mille kohaselt tekkis universum suhteliselt hiljuti (umbes 16 miljardit aastat tagasi) esmase plahvatuse kaudu.

On ilmne, et mõlemad teooriad (panspermia ja statsionaarne olek) ei paku üldse seletust elu esmase tekkemehhanismile, selle ülekandmisele teistele planeetidele (panspermia) või ajas lõpmatuseni tagasi lükkamisele (statsionaarse oleku teooria) .

Elu tekkimine Maal on tänapäeva loodusteaduse üks raskemaid ja samal ajal aktuaalsemaid ja huvitavamaid küsimusi.

Maa tekkis arvatavasti 4,5-5 miljardit aastat tagasi hiiglaslikust kosmilise tolmupilvest. mille osakesed pressiti kuumaks palliks. Sellest eraldus atmosfääri veeaur ja vesi langes atmosfäärist vihma kujul miljoneid aastaid aeglaselt jahtuvale Maale. Maapinna süvendites tekkis eelajalooline ookean. Algne elu tekkis selles umbes 3,8 miljardit aastat tagasi.

Elu tekkimine Maal

Kuidas planeet ise tekkis ja kuidas mered sellele tekkisid? Selle kohta on üks laialt aktsepteeritud teooria. Selle järgi tekkis Maa kõiki looduses tuntud keemilisi elemente sisaldavatest kosmilise tolmu pilvedest, mis palliks kokku suruti. Kuum veeaur pääses selle punaselt kuuma palli pinnalt välja, ümbritsedes selle pideva pilvkattega Pilvedes leiduv veeaur jahtus aeglaselt ja muutus veeks, mis sadas ohtrate pidevate vihmasadude kujul endiselt kuumale põlevale pinnale. Maa. Selle pinnal muutus see taas veeauruks ja naasis atmosfääri. Miljonite aastate jooksul kaotas Maa järk-järgult nii palju soojust, et selle vedel pind hakkas jahtudes kõvenema. Nii tekkis maakoor.

Möödusid miljoneid aastaid ja Maa pinna temperatuur langes veelgi. Sademevesi lõpetas aurustumise ja hakkas voolama tohututesse lompidesse. Nii sai alguse vee mõju maapinnale. Ja siis tekkis temperatuuri languse tõttu tõeline üleujutus. Varem atmosfääri aurustunud ja selle komponendiks muutunud vesi langes pidevalt Maale, koos äikese ja välguga sadas pilvedest võimsaid sajuhooge.

Vähehaaval kogunes maapinna sügavaimatesse lohkudesse vesi, millel ei olnud enam aega täielikult aurustuda. Seda oli nii palju, et järk-järgult tekkis planeedile eelajalooline ookean. Välk lõi taevasse. Kuid keegi ei näinud seda. Maal polnud veel elu. Pidev vihm hakkas mägesid õõnestama. Vesi voolas neist mürarikaste ojadena ja tormistes jõgedes. Miljonite aastate jooksul on veevoolud maakera sügavalt erodeerinud ja kohati on tekkinud orud. Veesisaldus atmosfääris vähenes ja üha enam kogunes planeedi pinnale.

Pidev pilvkate muutus õhemaks, kuni ühel ilusal päeval puudutas Maad esimene päikesekiir. Pidev vihm on lakanud. Suurema osa maast kattis eelajalooline ookean. Selle ülemistest kihtidest uhus vesi minema tohutul hulgal lahustuvaid mineraale ja sooli, mis sattusid merre. Sellest vesi aurustus pidevalt, moodustades pilvi ja soolad settisid ning aja jooksul toimus merevee järkjärguline sooldumine. Ilmselt tekkisid iidsetel aegadel teatud tingimustes ained, millest tekkisid erilised kristallvormid. Need kasvasid, nagu kõik kristallid, ja tekitasid uusi kristalle, mis lisasid endale aina rohkem aineid.

Päikesevalgus ja võib-olla väga tugevad elektrilahendused olid selles protsessis energiaallikaks. Võib-olla tekkisid sellistest elementidest Maa esimesed asukad - prokarüootid, moodustunud tuumata organismid, mis on sarnased tänapäevaste bakteritega. Nad olid anaeroobid, see tähendab, et nad ei kasutanud hingamiseks vaba hapnikku, mida atmosfääris veel ei eksisteerinud. Nende toiduallikaks olid orgaanilised ühendid, mis tekkisid endiselt elutul Maal päikese ultraviolettkiirguse, pikselahenduste ja vulkaanipursete käigus tekkiva soojuse tagajärjel.

Seejärel eksisteeris elu õhukeses bakterikihis veehoidlate põhjas ja niisketes kohtades. Seda elu arengu ajastut nimetatakse arheaniks. Bakteritest ja võib-olla täiesti sõltumatul viisil tekkisid pisikesed üherakulised organismid - kõige iidsemad algloomad.

Milline nägi välja primitiivne Maa?

Liigume edasi 4 miljardi aasta tagusesse aega. Atmosfäär ei sisalda vaba hapnikku, seda leidub ainult oksiidides. Peaaegu mitte ühtegi heli peale tuule vile, laavaga purskuva vee sahina ja meteoriitide löökide Maa pinnale. Pole taimi, loomi ega baktereid. Võib-olla nägi Maa nii välja, kui sellele elu ilmus? Kuigi see probleem on paljudele teadlastele juba pikka aega muret valmistanud, on nende arvamused selles küsimuses väga erinevad. Kivimid võisid näidata tolleaegseid tingimusi Maal, kuid need hävisid juba ammu geoloogiliste protsesside ja maakoore liikumise tagajärjel.

Elu tekke teooriad Maal

Selles artiklis räägime lühidalt mitmest elu tekke hüpoteesist, mis peegeldavad tänapäevaseid teaduslikke ideid. Elu tekke valdkonna tuntud eksperdi Stanley Milleri sõnul saame elu tekkest ja selle evolutsiooni algusest rääkida hetkest, mil orgaanilised molekulid organiseerusid ise struktuurideks, mis suutsid end taastoota. . Kuid see tekitab muid küsimusi: kuidas need molekulid tekkisid; miks nad suutsid end taastoota ja koonduda nendeks struktuurideks, millest tekkisid elusorganismid; mis tingimusi selleks vaja on?

Elu tekke kohta Maal on mitu teooriat. Näiteks üks kauaaegsetest hüpoteesidest ütleb, et see toodi Maale kosmosest, kuid lõplikke tõendeid selle kohta pole. Lisaks on meile teadaolev elu üllatavalt kohanenud eksisteerima just maapealsetes tingimustes, nii et kui see oleks tekkinud väljaspool Maad, oleks see olnud maapealsel planeedil. Enamik tänapäeva teadlasi usub, et elu tekkis Maal, selle meredes.

Biogeneesi teooria

Elu päritolu õpetuste väljatöötamisel on olulisel kohal biogeneesi teooria - elusolendite tekkimine ainult elusolenditest. Kuid paljud peavad seda vastuvõetamatuks, kuna see vastandab põhimõtteliselt elavat elutuga ja kinnitab teaduse poolt tagasi lükatud ideed elu igavikulisusest. Abiogenees - idee elusolendite tekkest elututest asjadest - on tänapäevase elu tekke teooria esialgne hüpotees. 1924. aastal soovitas kuulus biokeemik A. I. Oparin, et võimsate elektrilahendustega Maa atmosfääris, mis 4–4,5 miljardit aastat tagasi koosnes ammoniaagist, metaanist, süsinikdioksiidist ja veeaurust, võivad tekkida kõige lihtsamad orgaanilised ühendid, mis on vajalikud elu. Akadeemik Oparini ennustus läks tõeks. 1955. aastal sai Ameerika teadlane S. Miller, juhtides elektrilaenguid läbi gaaside ja aurude segu, kõige lihtsamad rasvhapped, uurea, äädik- ja sipelghapped ning mitmed aminohapped. Nii viidi 20. sajandi keskel eksperimentaalselt läbi valgulaadsete ja muude orgaaniliste ainete abiogeenne süntees ürgse Maa tingimusi taastootvates tingimustes.

Panspermia teooria

Panspermia teooria seisneb orgaaniliste ühendite ja mikroorganismide eoste ülekandmises ühest kosmilisest kehast teise. Kuid see ei vasta üldse küsimusele: kuidas tekkis elu universumis? Elu tekkimist on vaja põhjendada selles universumi punktis, mille vanus on Suure Paugu teooria kohaselt piiratud 12-14 miljardi aastaga. Enne seda polnud isegi elementaarosakesi. Ja kui pole tuumasid ja elektrone, pole ka keemilisi aineid. Seejärel ilmusid mõne minuti jooksul prootonid, neutronid, elektronid ja aine sisenes evolutsiooni teele.

Selle teooria põhjendamiseks kasutatakse UFO-de vaatlemist, rakette ja "astronaude" meenutavate objektide kaljumaalinguid ning teateid väidetavatest kohtumistest tulnukatega. Meteoriitide ja komeetide materjale uurides avastati neis palju "elu lähteaineid" - aineid nagu tsüanogeenid, vesiniktsüaniidhape ja orgaanilised ühendid, mis võisid mängida paljale Maale langenud "seemnete" rolli.

Selle hüpoteesi pooldajad olid Nobeli preemia laureaadid F. Crick ja L. Orgel. F. Crick põhines kahel kaudsel tõendil: geneetilise koodi universaalsus: vajadus kõigi elusolendite normaalse ainevahetuse järele, mis on praegu planeedil üliharuldane.

Elu tekkimine Maal on võimatu ilma meteoriitide ja komeetideta

Texase tehnikaülikooli teadlane esitas pärast tohutu hulga kogutud teabe analüüsimist teooria selle kohta, kuidas elu võib Maal tekkida. Teadlane on kindel, et meie planeedi kõige lihtsamate eluvormide varajaste vormide ilmumine oleks olnud võimatu ilma sellele langenud komeetide ja meteoriitide osaluseta. Teadlane jagas oma tööd Ameerika Geoloogiaühingu 125. aastakoosolekul, mis toimus 31. oktoobril Colorados Denveris.

Töö autor, Texase tehnikaülikooli (TTU) geoteaduste professor ja ülikooli paleontoloogiamuuseumi kuraator Sankar Chatterjee ütles, et jõudis sellisele järeldusele pärast meie planeedi varase geoloogilise ajaloo teabe analüüsimist ja selle võrdlemist. andmed erinevate keemilise evolutsiooni teooriatega.

Ekspert usub, et selline lähenemine võimaldab selgitada üht meie planeedi ajaloo kõige varjatumat ja mittetäielikult uuritud perioodi. Paljude geoloogide sõnul toimus suurem osa kosmose "pommitamistest", milles osalesid komeedid ja meteoriidid, umbes 4 miljardit aastat tagasi. Chatterjee usub, et varaseim elu Maal tekkis langevate meteoriitide ja komeetide jäetud kraatrites. Ja tõenäoliselt juhtus see "hilise raskepommitamise" perioodil (3,8–4,1 miljardit aastat tagasi), kui väikeste kosmoseobjektide kokkupõrge meie planeediga suurenes järsult. Sel ajal oli komeedi kukkumise juhtumeid mitu tuhat. Huvitaval kombel toetab seda teooriat kaudselt Nice'i mudel. Selle järgi vastab tegelik komeetide ja meteoriitide arv, mis tol ajal Maale oleks pidanud langema, reaalsele kraatrite arvule Kuul, mis omakorda oli meie planeedile omamoodi kilp ega võimaldanud lõputut pommitamist. selle hävitamiseks.

Mõned teadlased väidavad, et selle pommitamise tulemuseks on elu koloniseerimine Maa ookeanides. Mitmed selleteemalised uuringud näitavad aga, et meie planeedil on rohkem veevarusid, kui peaks. Ja see ülejääk on omistatud komeetidele, mis jõudsid meieni Oorti pilvest, mis asub meist väidetavalt ühe valgusaasta kaugusel.

Chatterjee juhib tähelepanu, et nende kokkupõrgete tagajärjel tekkinud kraatrid täitusid komeetide endi sulaveega, samuti lihtsate organismide moodustamiseks vajalike keemiliste ehitusplokkidega. Samas usub teadlane, et need kohad, kus elu isegi pärast sellist pommitamist ei tekkinud, osutusid selleks lihtsalt sobimatuks.

«Kui Maa tekkis umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, oli see elusorganismide ilmumiseks täiesti sobimatu. See oli tõeline keev katel vulkaanidest, mürgisest kuumast gaasist ja sellele pidevalt langevatest meteoriitidest,” kirjutab veebiajakiri AstroBiology teadlasele viidates.

"Ja pärast ühe miljardi aasta möödumist sai sellest vaikne ja rahulik planeet, mis on rikas tohutute veevarude poolest, kus asustasid erinevad mikroobide esindajad - kõigi elusolendite esivanemad."

Elu Maal võis tekkida tänu savile

Cornelli ülikooli Dan Luo juhitud teadlaste rühm esitas hüpoteesi, et tavaline savi võib olla iidsete biomolekulide kontsentraatoriks.

Esialgu teadlasi elu päritolu probleem ei huvitanud – nad otsisid võimalust tõsta rakuvabade valgusünteesisüsteemide efektiivsust. Selle asemel, et lasta DNA-l ja seda toetavatel valkudel reaktsioonisegus vabalt hõljuda, üritasid teadlased neid hüdrogeeli osakesteks sundida. See hüdrogeel nagu käsn absorbeeris reaktsioonisegu, sorbeeris vajalikud molekulid ja selle tulemusena lukustati kõik vajalikud komponendid väikeses mahus – sarnaselt rakus toimuvale.

Seejärel proovisid uuringu autorid kasutada savi odava hüdrogeeli asendajana. Saviosakesed osutusid sarnaseks hüdrogeeli osakestega, muutudes omamoodi mikroreaktoriteks interakteeruvate biomolekulide jaoks.

Pärast selliste tulemuste saamist ei suutnud teadlased jätta meelde elu päritolu probleemi. Saviosakesed, millel on võime biomolekule sorbeerida, võiksid tegelikult olla esimeste biomolekulide jaoks esimesed bioreaktorid, enne kui nad veel membraane omandasid. Seda hüpoteesi toetab ka asjaolu, et silikaatide ja teiste mineraalide leostumine kivimitest savi moodustamiseks algas geoloogiliste hinnangute järgi vahetult enne seda, kui bioloogide hinnangul hakkasid vanimad biomolekulid ühinema protorakkudeks.

Vees või täpsemalt lahuses võib juhtuda vähe, sest protsessid lahuses on absoluutselt kaootilised ja kõik ühendid on väga ebastabiilsed. Kaasaegne teadus käsitleb savi – täpsemalt savimineraalide osakeste pinda – maatriksiks, millel võivad tekkida primaarsed polümeerid. Kuid see on ka vaid üks paljudest hüpoteesidest, millest igaühel on oma tugevad ja nõrgad küljed. Kuid selleks, et simuleerida elu tekkimist täies ulatuses, peate tõesti olema Jumal. Kuigi tänapäeval ilmuvad läänes juba artiklid pealkirjadega “Rakuehitus” või “Rakkude modelleerimine”. Näiteks üks viimaseid Nobeli preemia laureaate James Szostak üritab nüüd aktiivselt luua tõhusaid rakumudeleid, mis paljunevad ise ja taastoodavad omalaadseid.

Küsimus, millal elu Maal tekkis, on alati muret teinud mitte ainult teadlastele, vaid ka kõigile inimestele. Vastused sellele

peaaegu kõik religioonid. Kuigi sellele küsimusele pole siiani täpset teaduslikku vastust, võimaldavad mõned faktid püstitada enam-vähem põhjendatud hüpoteese. Teadlased leidsid Gröönimaalt kivimiproovi

pisikese süsinikupritsmega. Proovi vanus on üle 3,8 miljardi aasta. Süsiniku allikaks oli suure tõenäosusega mingi orgaaniline aine – selle aja jooksul kaotas see täielikult oma struktuuri. Teadlased usuvad, et see süsinikutükk võib olla vanim elujälg Maal.

Milline nägi välja primitiivne Maa?

Liigume edasi 4 miljardi aasta tagusesse aega. Atmosfäär ei sisalda vaba hapnikku, seda leidub ainult oksiidides. Peaaegu mitte ühtegi heli peale tuule vile, laavaga purskuva vee sahina ja meteoriitide löökide Maa pinnale. Pole taimi, loomi ega baktereid. Võib-olla nägi Maa nii välja, kui sellele elu ilmus? Kuigi see probleem on paljudele teadlastele juba pikka aega muret valmistanud, on nende arvamused selles küsimuses väga erinevad. Kivimid võisid näidata tolleaegseid tingimusi Maal, kuid need hävisid juba ammu geoloogiliste protsesside ja maakoore liikumise tagajärjel.

Selles artiklis räägime lühidalt mitmest elu tekke hüpoteesist, mis peegeldavad tänapäevaseid teaduslikke ideid. Elu tekke valdkonna tuntud eksperdi Stanley Milleri sõnul saame elu tekkest ja selle evolutsiooni algusest rääkida hetkest, mil orgaanilised molekulid organiseerusid ise struktuurideks, mis suutsid end taastoota. . Kuid see tekitab muid küsimusi: kuidas need molekulid tekkisid; miks nad suutsid end taastoota ja koonduda nendeks struktuurideks, millest tekkisid elusorganismid; mis tingimusi selleks vaja on?

Ühe hüpoteesi kohaselt sai elu alguse jäätükist. Kuigi paljud teadlased usuvad, et atmosfääris leiduv süsinikdioksiid säilitas kasvuhoonetingimused, usuvad teised, et Maal valitses talv. Madalatel temperatuuridel on kõik keemilised ühendid stabiilsemad ja võivad seetõttu koguneda suuremas koguses kui kõrgel temperatuuril. Ammoniaagi ja orgaaniliste ühendite, nagu formaldehüüdi ja tsüaniid, allikaks olid kosmosest toodud meteoriidifragmendid, hüdrotermiliste ventilatsiooniavade heitmed ja atmosfääri elektrilahenduste käigus toimuvad keemilised reaktsioonid. Maailma ookeani vette sattudes külmusid nad koos sellega. Jääsambas sattusid orgaaniliste ainete molekulid lähestikku ja astusid interaktsioonidesse, mis viisid glütsiini ja teiste aminohapete moodustumiseni. Ookean oli kaetud jääga, mis kaitses äsja tekkinud ühendeid ultraviolettkiirguse toimel hävimise eest. See jäine maailm võib sulada näiteks siis, kui planeedile kukub hiiglaslik meteoriit (joonis 1).

Charles Darwin ja tema kaasaegsed uskusid, et elu võis tekkida veekogus. Paljud teadlased järgivad seda seisukohta endiselt. Kinnises ja suhteliselt väikeses veehoidlas võisid sinna voolavate vete poolt kaasa toodud orgaanilised ained koguneda vajalikus koguses. Seejärel kontsentreeriti need ühendid kihiliste mineraalide sisepindadele, mis võivad reaktsioone katalüüsida. Näiteks kaks fosfaldehüüdi molekuli, mis kohtusid mineraali pinnal, reageerisid üksteisega, moodustades fosforüülitud süsivesikute molekuli, mis on ribonukleiinhappe võimalik eelkäija (joonis 2).

Või äkki tekkis elu vulkaanilise tegevuse piirkondades? Vahetult pärast tekkimist oli Maa tuld hingav magmapall. Vulkaanipursete ajal ja sula magmast eralduvate gaasidega on mitmesuguseid keemilised ained, mis on vajalik orgaaniliste molekulide sünteesiks. Jah, molekulid vingugaas, olles sattunud katalüütiliste omadustega püriitmineraali pinnale, võisid nad reageerida metüülrühmadega ühenditega ja moodustada äädikhapet, millest seejärel sünteesiti teisi orgaanilisi ühendeid (joonis 3).

Esimest korda õnnestus Ameerika teadlasel Stanley Milleril saada laboritingimustes orgaanilisi molekule – aminohappeid, simuleerides neid, mis olid ürgsel Maal aastal 1952. Siis muutusid need katsed sensatsiooniks ja nende autor saavutas ülemaailmse kuulsuse. Praegu jätkab ta California ülikoolis prebiootilise (enne elu) keemia alast uurimistööd. Paigaldus, millel esimene katse läbi viidi, oli kolbide süsteem, millest ühes oli võimalik saada võimas elektrilahendus 100 000 V pingel.

Miller täitis selle kolbi maagaasidega - metaani, vesiniku ja ammoniaagiga, mis olid ürgse Maa atmosfääris. Allpool olev kolb sisaldas väikest kogust vett, imiteerides ookeani. Elektrilahendus oli tugevuselt välgulähedane ja Miller eeldas, et selle toimel tekivad keemilised ühendid, mis vette sattudes reageerivad omavahel ja moodustavad keerulisemaid molekule.

Tulemus ületas kõik ootused. Pärast õhtul paigalduse väljalülitamist ja järgmisel hommikul naasmist avastas Miller, et vesi kolvis oli omandanud kollaka värvuse. See, mis tekkis, oli aminohapete supp, valkude ehitusplokid. Seega näitas see katse, kui kergesti võivad tekkida elu peamised koostisosad. Vaja oli vaid gaaside segu, väikest ookeani ja veidi välku.

Teised teadlased kalduvad arvama, et Maa iidne atmosfäär erines Milleri modelleeritud atmosfäärist ning koosnes suure tõenäosusega süsinikdioksiidist ja lämmastikust. Seda gaasisegu ja Milleri eksperimentaalset seadistust kasutades püüdsid keemikud toota orgaanilisi ühendeid. Nende kontsentratsioon vees oli aga nii tühine, nagu lahustuks basseinis tilk toiduvärvi. Loomulikult on raske ette kujutada, kuidas sellises lahjendatud lahuses elu võiks tekkida.

Kui maiste protsesside panus esmase orgaanilise aine varude tekkesse oli tõepoolest nii tühine, siis kust see üldse tuli? Võib-olla kosmosest? Asteroidid, komeedid, meteoriidid ja isegi planeetidevahelise tolmu osakesed võivad kanda orgaanilisi ühendeid, sealhulgas aminohappeid. Need maavälised objektid võivad pakkuda piisavas koguses orgaanilisi ühendeid, et elu saaks ürgookeani või väikesesse veekogusse siseneda.

Sündmuste järjestus ja ajavahemik, alustades primaarse orgaanilise aine tekkest ja lõpetades elu kui sellise ilmumisega, jääb ja ilmselt jääb igaveseks mõistatuseks, mis paneb muretsema paljusid uurijaid, aga ka küsimus, mis. tegelikult pidage seda eluks.

Praegu on elul mitu teaduslikku määratlust, kuid kõik need pole täpsed. Mõned neist on nii laiad, et nende alla satuvad elutud objektid, nagu tuli või mineraalkristallid. Teised on liiga kitsad ja nende sõnul ei tunnistata elavaks muulaid, kes järglasi ei too.

Üks edukamaid määratleb elu kui isemajandavat keemilist süsteemi, mis on võimeline käituma Darwini evolutsiooniseaduste kohaselt. See tähendab, et esiteks peab rühm elavaid isendeid tootma endaga sarnaseid järglasi, kes pärivad oma vanemate tunnused. Teiseks peavad järeltulijate põlvkonnad näitama mutatsioonide tagajärgi – geneetilisi muutusi, mis on päritud järgmistele põlvkondadele ja põhjustavad populatsiooni varieeruvust. Ja kolmandaks on vajalik loodusliku valiku süsteemi toimimine, mille tulemusena saavad mõned isendid teiste ees eelise ja jäävad muutunud tingimustes ellu, saades järglasi.

Millised süsteemi elemendid olid vajalikud, et sellel oleks elusorganismile omased omadused? Suur hulk biokeemikuid ja molekulaarbioloogid Arvatakse, et RNA molekulidel olid vajalikud omadused. RNA - ribonukleiinhapped - on spetsiaalsed molekulid. Mõned neist võivad paljuneda, muteeruda, edastades seeläbi teavet ja seetõttu võivad nad osaleda looduslikus valikus. Tõsi, nad ei ole võimelised ise replikatsiooniprotsessi katalüüsima, kuigi teadlased loodavad, et lähiajal leitakse sellise funktsiooniga RNA fragment. Teised RNA molekulid osalevad geneetilise informatsiooni “lugemises” ja selle ülekandmises ribosoomidesse, kus sünteesitakse valgumolekule, milles osalevad kolmandat tüüpi RNA molekulid.

Seega võivad kõige primitiivsemat elussüsteemi esindada RNA molekulid, mis dubleerivad, läbivad mutatsioone ja alluvad looduslikule valikule. Evolutsiooni käigus tekkisid RNA baasil spetsiifilised DNA molekulid - geneetilise informatsiooni valvurid - ja mitte vähem spetsialiseerunud valgumolekulid, mis võtsid kõigi praegu teadaolevate bioloogiliste molekulide sünteesi katalüsaatori funktsioonid.

Mingil ajahetkel leidis DNA, RNA ja valgu "elav süsteem" lipiidmembraani moodustatud koti sees peavarju ja see välismõjude eest paremini kaitstud struktuur toimis esimeste rakkude prototüübina. kolmele peamisele eluharule, mida tänapäeva maailmas esindavad bakterid, arhead ja eukarüootid. Mis puudutab selliste primaarsete rakkude ilmumise kuupäeva ja järjestust, siis see jääb saladuseks. Lisaks pole lihtsate tõenäosushinnangute kohaselt piisavalt aega evolutsiooniliseks üleminekuks orgaanilistelt molekulidelt esimestele organismidele – esimesed lihtsamad organismid tekkisid liiga ootamatult.

Paljude aastate jooksul uskusid teadlased, et on ebatõenäoline, et elu võis tekkida ja areneda perioodil, mil Maa põrkas pidevalt kokku suurte komeetide ja meteoriitidega, mis lõppes ligikaudu 3,8 miljardit aastat tagasi. Hiljuti on aga Gröönimaa edelaosas leitud Maa vanimatest settekivimitest avastatud jälgi vähemalt 3,86 miljardi aasta tagustest keerulistest rakustruktuuridest. See tähendab, et esimesed eluvormid võisid tekkida miljoneid aastaid enne seda, kui meie planeedi pommitamine suurte kosmiliste kehade poolt lõppes. Kuid siis on võimalik täiesti erinev stsenaarium (joonis 4).

Maale langevad kosmoseobjektid võisid mängida keskset rolli elu tekkimisel meie planeedil, kuna mitmete teadlaste hinnangul võisid bakteritega sarnased rakud tekkida mõnel teisel planeedil ja seejärel koos asteroididega Maale jõuda. Üks tõendusmaterjal, mis toetab elu maavälise päritolu teooriat, leiti kartulikujulise meteoriidi seest, mille nimi oli ALH84001. See meteoriit oli algselt tükk Marsi maakoorest, mis paiskus seejärel umbes 16 miljonit aastat tagasi toimunud plahvatuse tagajärjel kosmosesse, kui suur asteroid põrkas Marsi pinnaga kokku. Ja 13 tuhat aastat tagasi, pärast pikka rännakut Päikesesüsteemis, maandus see meteoriidi kujul olev Marsi kivimi fragment Antarktikas, kus see hiljuti avastati. Kell üksikasjalik uuring Meteoriidi seest avastati kuju poolest kivistunud baktereid meenutavad vardakujulised struktuurid, mis tekitasid ägedaid teaduslikke vaidlusi eluvõimaluse üle sügaval Marsi maakoores. Neid vaidlusi on võimalik lahendada mitte varem kui 2005. aastal, kui USA riiklik lennundus- ja kosmoseamet viib ellu programmi planeetidevahelise kosmoseaparaadi lennutamiseks Marsile, et võtta proove Marsi maakoorest ja toimetada proove Maale. Ja kui teadlastel õnnestub tõestada, et Marsil asustasid kunagi mikroorganismid, siis võime suurema kindlusega rääkida elu maavälisest päritolust ja elu kosmosest toomise võimalusest (joonis 5).

Riis. 5. Meie päritolu on mikroobidest.

Mida oleme iidsetelt eluvormidelt pärinud? Allpool toodud üherakuliste organismide võrdlus inimrakkudega näitab palju sarnasusi.

1. Suguline paljunemine Kaks spetsiaalset vetikate paljunemisrakku – sugurakke – paarituvad, moodustades raku, mis kannab mõlema vanema geneetilist materjali. See meenutab märkimisväärselt inimese munaraku viljastamist spermaga.

2. Ripsmed Üherakulise parametsiumi pinnal olevad õhukesed ripsmed õõtsuvad nagu pisikesed aerud ja annavad sellele toidu otsimisel liikumist. Sarnased ripsmed katavad Hingamisteed inimesed, eritavad lima ja püüavad kinni võõrosakesed.

3. Jäädvustage teised rakud Amööb neelab toitu, ümbritsedes seda pseudopoodiaga, mis moodustub osa raku pikenemisest ja pikenemisest. Looma või inimese kehas amööbitaoline vererakud sarnasel viisil pikendavad nad pseudopoodi, et absorbeerida ohtlikku bakterit. Seda protsessi nimetatakse fagotsütoosiks.

4. Mitokondrid Esimesed eukarüootsed rakud tekkisid siis, kui amööb püüdis kinni aeroobsete bakterite prokarüootsed rakud, mis arenesid mitokondriteks. Ja kuigi raku (kõhunäärme) bakterid ja mitokondrid ei ole väga sarnased, on neil üks funktsioon – toota energiat toidu oksüdeerimise teel.

5. Flagella Inimese sperma pikk flagellum võimaldab sellel suurel kiirusel liikuda. Ka bakteritel ja lihtsatel eukarüootidel on sarnase siseehitusega lipukesi. See koosneb paarist mikrotuubulitest, mida ümbritsevad üheksa teist.

Elu areng Maal: lihtsast keerukani

Praegu ja ilmselt ka tulevikus ei suuda teadus vastata küsimusele, milline nägi välja kõige esimene Maale ilmunud organism – esivanem, kellelt pärinesid elupuu kolm peamist haru. Üheks haruks on eukarüootid, mille rakkudes on moodustunud tuum, mis sisaldab geneetilist materjali ja spetsialiseeritud organellid: energiat tootvad mitokondrid, vakuoolid jne. Eukarüootsete organismide hulka kuuluvad vetikad, seened, taimed, loomad ja inimesed.

Teine haru on bakterid - prokarüootsed (eeltuumalised) üherakulised organismid, millel puudub väljendunud tuum ja organellid. Ja lõpuks, kolmas haru on üherakulised organismid, mida nimetatakse arheadeks ehk arhebakteriteks, mille rakkude struktuur on sama, mis prokarüootidel, kuid lipiidide keemiline struktuur on täiesti erinev.

Paljud arhebakterid suudavad ellu jääda äärmiselt ebasoodsates keskkonnatingimustes. Mõned neist on termofiilsed ja elavad ainult kuumaveeallikates, mille temperatuur on 90 ° C või isegi kõrgem, kus teised organismid lihtsalt surevad. Tundes end sellistes tingimustes suurepäraselt, tarbivad need üherakulised organismid rauda ja väävlit sisaldavaid aineid, aga ka mitmeid keemilised ühendid, mürgine teistele eluvormidele. Teadlaste sõnul on leitud termofiilsed arhebakterid äärmiselt primitiivsed organismid ja evolutsioonilises mõttes Maa kõige iidsemate eluvormide lähisugulased.

Huvitav on see, et kõigi kolme eluharu tänapäevased esindajad, kes on kõige sarnasemad oma esivanematega, elavad endiselt kõrge temperatuuriga kohtades. Selle põhjal kalduvad mõned teadlased arvama, et suure tõenäosusega tekkis elu umbes 4 miljardit aastat tagasi ookeani põhjas kuumaveeallikate lähedal, pursates välja metallide ja kõrge energiasisaldusega aineterikkaid ojasid. Omavahel ja tollase steriilse ookeani veega suheldes ning paljudes erinevates keemilistes reaktsioonides tekitasid need ühendid põhimõtteliselt uusi molekule. Niisiis valmistati selles “keemiaköögis” kümneid miljoneid aastaid suurimat rooga – elu. Ja umbes 4,5 miljardit aastat tagasi ilmusid Maale üherakulised organismid, mille üksildane olemasolu jätkus kogu eelkambriumi perioodi vältel.

Evolutsioonipuhang, mis andis alust mitmerakuliste organismide tekkeks, toimus palju hiljem, veidi üle poole miljardi aasta tagasi. Kuigi mikroorganismid on nii väikesed, et üks tilk vett võib sisaldada miljardeid, on nende töö ulatus tohutu.

Arvatakse, et algselt ei olnud maakera atmosfääris ja ookeanides vaba hapnikku ning nendes tingimustes elasid ja arenesid ainult anaeroobsed mikroorganismid. Eriline samm elusolendite evolutsioonis oli fotosünteetiliste bakterite tekkimine, mis valgusenergiat kasutades muutsid süsihappegaasi süsivesikute ühenditeks, mis toimisid toiduna teistele mikroorganismidele. Kui esimesed fotosünteesid tekitasid metaani või vesiniksulfiidi, siis kunagi ilmunud mutandid hakkasid fotosünteesi käigus hapnikku tootma. Atmosfääri ja veekogudesse kogunenud hapnikuna hõivasid hapnikuvabad nišid anaeroobsed bakterid, mille jaoks see on hävitav.

Austraaliast leitud 3,46 miljardi aasta tagused iidsed fossiilid on paljastanud struktuurid, mis arvatakse olevat tsüanobakterite, esimeste fotosünteetiliste mikroorganismide jäänused. Kunagisest anaeroobsete mikroorganismide ja sinivetikate domineerimisest annavad tunnistust saastamata soolase veekogude madalates rannikuvetes leiduvad stromatoliitid. Kujult meenutavad nad suuri rändrahne ja esindavad nende elutegevuse tulemusena tekkinud lubja- või dolomiitkivimites elavat huvitavat mikroorganismide kooslust. Mitme sentimeetri sügavusel pinnast on stromatoliitid mikroorganismidest küllastunud: tegelikult pealmine kiht fotosünteetilised tsüanobakterid, mis toodavad hapnikku elusalt; leitakse sügavamaid baktereid, mis taluvad teatud määral hapnikku ega vaja valgust; alumises kihis on baktereid, mis suudavad elada ainult hapniku puudumisel. Erinevates kihtides paiknevad need mikroorganismid moodustavad süsteemi, mida ühendavad nendevahelised keerulised suhted, sealhulgas toidusuhted. Mikroobikile taga on kivim, mis on tekkinud surnud mikroorganismide jäänuste koosmõjul vees lahustunud kaltsiumkarbonaadiga. Teadlased usuvad, et kui ürgsel Maal polnud mandreid ja ookeanipinnast kõrgemale kerkisid vaid vulkaanide saarestikud, olid madalad veed täis stromatoliite.

Fotosünteetiliste tsüanobakterite tegevuse tulemusena ilmus ookeani hapnik ja ligikaudu 1 miljard aastat pärast seda hakkas see atmosfääri kogunema. Esiteks interakteerub tekkiv hapnik vees lahustunud rauaga, mis viis raudoksiidide ilmnemiseni, mis järk-järgult põhjas sadenesid. Nii tekkis miljonite aastate jooksul mikroorganismide osalusel tohutud rauamaagi lademed, millest tänapäeval terast sulatatakse.

Siis, kui suurem osa ookeanides leiduvast rauast oksüdeerus ega suutnud enam hapnikku siduda, pääses see gaasilisel kujul atmosfääri.

Pärast seda, kui fotosünteetilised tsüanobakterid tekitasid süsinikdioksiidist teatud energiarikka orgaanilise aine varu ja rikastasid maa atmosfääri hapnikuga, tekkisid uued bakterid – aeroobid, mis võivad eksisteerida vaid hapniku juuresolekul. Nad vajavad hapnikku orgaaniliste ühendite oksüdatsiooniks (põlemiseks) ja oluline osa saadud energiast muundatakse bioloogiliselt kättesaadavaks vormiks - adenosiintrifosfaadiks (ATP). See protsess on energeetiliselt väga soodne: anaeroobsed bakterid saavad ühe glükoosi molekuli lagundamisel ainult 2 ATP molekuli ja hapnikku kasutavad aeroobsed bakterid 36 ATP molekuli.

Aeroobseks elustiiliks piisava hapniku tulekuga debüteerisid ka eukarüootsed rakud, millel erinevalt bakteritest on tuum ja organellid nagu mitokondrid, lüsosoomid ning vetikates ja kõrgemates taimedes - kloroplastid, kus toimuvad fotosünteesireaktsioonid. Eukarüootide tekke ja arengu kohta on üks huvitav ja põhjendatud hüpotees, mille peaaegu 30 aastat tagasi väljendas Ameerika teadlane L. Margulis. Selle hüpoteesi kohaselt on eukarüootses rakus energiavabrikutena toimivad mitokondrid aeroobsed bakterid ja taimerakkude kloroplastid, milles toimub fotosüntees, on tsüanobakterid, mille neelasid arvatavasti umbes 2 miljardit aastat tagasi primitiivsed amööbid. Vastastikku kasulike interaktsioonide tulemusena muutusid imendunud bakterid sisemisteks sümbiontideks ja moodustasid neid absorbeerinud rakuga stabiilse süsteemi – eukarüootse raku.

Erineva geoloogilise vanusega kivimites leiduvate organismide fossiilsete jäänuste uuringud on näidanud, et sadade miljonite aastate jooksul pärast nende tekkimist esindasid eukarüootseid eluvorme mikroskoopilised sfäärilised üherakulised organismid, nagu pärm, ning nende evolutsiooniline areng kulges väga aeglaselt. tempos. Kuid veidi enam kui miljard aastat tagasi tekkisid paljud uued eukarüootide liigid, mis tähistasid dramaatilist hüpet elu arengus.

Esiteks oli see tingitud seksuaalse paljunemise ilmnemisest. Ja kui bakterid ja üherakulised eukarüootid paljunevad, luues endast geneetiliselt identseid koopiaid ja ilma seksuaalpartneri vajaduseta, siis toimub seksuaalne paljunemine paremini organiseeritud eukarüootsetes organismides järgmiselt. Vanemate kaks haploidset sugurakku, millel on üks kromosoomikomplekt, ühinevad, moodustades mõlema partneri geenidega kahekordse kromosoomikomplekti sisaldava sigooti, ​​mis loob võimalused uuteks geenikombinatsioonideks. Seksuaalse paljunemise tekkimine tõi kaasa uute organismide tekke, mis sisenesid evolutsiooni areenile.

Kolm neljandikku kogu elu olemasolust Maal esindasid eranditult mikroorganismid, kuni evolutsioonis toimus kvalitatiivne hüpe, mis viis kõrgelt organiseeritud organismide, sealhulgas inimeste tekkeni. Jälgime kahaneva joonega Maa elu ajaloo peamisi verstaposte.

1,2 miljardit aastat tagasi toimus plahvatuslik evolutsioon, mille põhjustas seksuaalse paljunemine ja mida iseloomustas kõrgelt organiseeritud eluvormide – taimede ja loomade – ilmumine.

Segagenotüübi uute variatsioonide teke, mis tekib sugulisel paljunemisel, avaldus uute eluvormide bioloogilise mitmekesisuse näol.

2 miljardit aastat tagasi tekkisid keerulised eukarüootsed rakud, kui üherakulised organismid muutsid oma struktuuri keeruliseks, absorbeerides teisi prokarüootseid rakke. Mõned neist – aeroobsed bakterid – muutusid mitokondriteks – hapnikuhingamise energiajaamadeks. Teised – fotosünteesivad bakterid – hakkasid fotosünteesi läbi viima peremeesraku sees ning muutusid vetikate ja taimerakkude kloroplastideks. Eukarüootsed rakud, millel on need organellid ja selgelt eristatav geneetilist materjali sisaldav tuum, moodustavad kõik kaasaegsed keerulised eluvormid - hallitusest inimesteni.

3,9 miljardit aastat tagasi ilmusid üherakulised organismid, mis ilmselt nägid välja nagu tänapäevased bakterid ja arhebakterid. Nii iidsed kui ka kaasaegsed prokarüootsed rakud on suhteliselt lihtsa ehitusega: neil puudub moodustunud tuum ja spetsialiseeritud organellid, nende tarretiselaadne tsütoplasma sisaldab DNA makromolekule – geneetilise informatsiooni kandjaid ja ribosoome, millel toimub valgusüntees ja energia tootmine. rakku ümbritsev tsütoplasmaatiline membraan.

4 miljardit aastat tagasi tekkis RNA müstiliselt. Võimalik, et see tekkis lihtsamatest orgaanilistest molekulidest, mis tekkisid primitiivsel maakeral. Arvatakse, et iidsetel RNA molekulidel olid geneetilise informatsiooni kandjate ja valgukatalüsaatorite funktsioonid, nad olid võimelised replikatsiooniks (eneseduplikatsiooniks), muteerunud ja allusid looduslikule valikule. Kaasaegsetes rakkudes RNA-l neid omadusi ei ole või ei esine, kuid see mängib väga olulist rolli vahendajana geneetilise informatsiooni ülekandmisel DNA-st ribosoomidesse, kus toimub valgusüntees.

A.L. Prohhorov
Põhineb Richard Monasterski artiklil
ajakirjas National Geographic, 1998 nr 3

"Mandri" arhiivist

On hästi teada, et meie universum tekkis umbes 14 miljardit aastat tagasi hiiglasliku plahvatuse tagajärjel, mida teaduses tuntakse Suure Pauguna. Universumi tekkimine “millestki” ei ole vastuolus teadaolevate füüsikaseadustega: plahvatuse järel tekkinud aine positiivne energia on täpselt võrdne gravitatsiooni negatiivse energiaga, seega on sellise protsessi koguenergia null. Viimasel ajal on teadlased arutanud ka teiste universumite - "mullide" - tekkimise võimalust. Maailm koosneb nende teooriate kohaselt lõpmatust hulgast universumitest, millest me veel midagi ei tea. Huvitav on see, et plahvatuse hetkel ei tekkinud mitte ainult kolmemõõtmeline ruum, vaid, mis on väga oluline, ruumiga seotud aeg. Aeg on kõigi pärast Suurt Pauku Universumis toimunud muutuste põhjus. Need muutused toimusid järjestikku, samm-sammult, kui aja nool kasvas, ning hõlmasid tohutu hulga galaktikate (suurusjärgus 100 miljardit), tähtede (galaktikate arv korrutatud 100 miljardiga), planeedisüsteemide ja lõpuks elu ise, sealhulgas intelligentne elu. Et kujutada ette, kui palju tähti universumis on, teevad astronoomid selle huvitava võrdluse: tähtede arv meie universumis on võrreldav liivaterade arvuga kõigis Maa randades, sealhulgas meredes, jõgedes ja ookeanides. Ajas tardunud universum oleks muutumatu ja vähehuvitav ning selles ei toimuks mingit arengut, s.t. kõik need muutused, mis toimusid hiljem ja viisid lõpuks olemasoleva maailmapildini.

Meie galaktika on 12,4 miljardit aastat vana ja meie päikesesüsteem 4,6 miljardit aastat vana. Meteoriitide ja Maa vanimate kivimite vanus on veidi alla 3,8-4,4 miljardi aasta. Esimesed üherakulised organismid, millel puudusid prokarüootsed tuumad ja rohekassinised bakterid, ilmusid 3,0–3,5 miljardit aastat tagasi. Need on kõige lihtsamad bioloogilised süsteemid, mis on võimelised moodustama valke, aminohapete ahelaid, mis koosnevad elu põhielementidest C, H, O, N, S ja juhtivad iseseisev pilt elu. Lihtsad rohe-sinised “vetikad”, st. vaskulaarsete kudedeta veetaimed ja “arhebakterid” ehk vanad bakterid (kasutatakse ravimite valmistamiseks) on endiselt meie biosfääri oluline osa. Need bakterid on esimene edukas elu kohanemine Maal. Huvitav on see, et rohekasinised bakterid ja teised prokarüootid on püsinud peaaegu muutumatuna miljardeid aastaid, samas kui väljasurnud dinosaurused ja muud liigid ei saa enam kunagi uuesti sündida, sest tingimused Maal on suuresti muutunud ja nad ei saa enam läbida kõiki arenguetappe, mida nad neil kaugetel aastatel läbisid. Kui elu Maal ühel või teisel põhjusel lakkab (kokkupõrke tõttu hiidmeteoriidiga, Päikesesüsteemiga külgneva supernoova plahvatuse või meie enda enesehävitamise tagajärjel), ei saa see samal ajal uuesti alata. kujul, sest praegused tingimused erinevad põhimõtteliselt umbes nelja miljardi aasta tagustest tingimustest (näiteks vaba hapniku olemasolu atmosfääris, samuti muutused Maa faunas). Evolutsioon, mis on oma olemuselt ainulaadne, ei saa end enam samal kujul korrata ega läbida kõiki etappe, mille ta on viimaste miljardite aastate jooksul läbinud. Dr Payson USA Los Alamose riiklikust laborist avaldas väga huvitava mõtte evolutsiooni rollist elusstruktuuride süsteemi organiseerimisel: „Elu on molekulaarsete vastastikmõjude jada. Kui avastame bioloogias mõne muu põhimõtte kui evolutsioon, õpime laboris looma elussüsteeme ja mõistma seeläbi elu tekkemehhanismi. Põhjus, miks me ei saa laboris liikide transformeerimist läbi viia (näiteks Drosophila lendab mõneks teiseks liigiks), on see, et looduslikes tingimustes kulus selleks miljoneid aastaid ja tänapäeval ei tea me ühtegi teist põhimõtet, kuidas selliseid tekitada. transformatsioon.

Prokarüootide arvu kasvades “leiutasid” nad fotosünteesi fenomeni, st. keemiliste reaktsioonide kompleksne ahel, mille käigus päikesevalguse energia koos süsinikdioksiidi ja veega muudetakse hapnikuks ja glükoosiks. Taimedes toimub fotosüntees kloroplastides, mis sisalduvad nende lehtedes, mille tulemuseks on õhuhapnik. Hapnikuga küllastunud atmosfäär tekkis 2-2,5 miljardit tagasi. Eukarüootid, geneetilise informatsiooniga tuuma sisaldavad mitmerakulised rakud, aga ka organellid tekkisid 1-2 miljardit aastat tagasi. Organelle leidub nii prokarüootsetes rakkudes kui ka looma- ja taimerakkudes. DNA on iga elava raku geneetiline materjal, mis sisaldab pärilikku teavet. Pärilikud geenid paiknevad kromosoomides, mis sisaldavad DNA-ga seotud valke. Kõik organismid – bakterid, taimestik ja loomastik – on vaatamata liikide tohutule mitmekesisusele ühise päritoluga, s.t. neil on ühine esivanem. Elupuu koosneb kolmest põhiharust – Bakterid, Arheed, Eukaaria. Viimane rühm hõlmab kogu taime- ja loomamaailma. Kõik teadaolevad elusorganismid toodavad valke, kasutades ainult 20 aluselist aminohapet (kuigi aminohapete koguarv looduses on 70), samuti kasutavad rakkudes energia salvestamiseks sama energiamolekuli ATP-d. Nad kasutavad ka DNA molekule, et edastada geene ühelt põlvkonnalt teisele. Geen on pärilikkuse põhiüksus, DNA osa, mis sisaldab valgusünteesiks vajalikku teavet. Erinevad organismid neil on sarnased geenid, mis võivad pika evolutsiooni jooksul muutuda või paraneda. Bakteritest amööbideni ja amööbidest inimeseni vastutavad geenid organismide omaduste ja liikide paranemise eest, valgud aga elu toetavad. Kõik elusorganismid kasutavad DNA-d, et oma geene järgmisele põlvkonnale edasi anda. Geneetiline teave viiakse DNA-st valgule RNA kaudu keeruka transformatsiooniahela kaudu, mis sarnaneb DNA-ga, kuid erineb sellest oma struktuuri poolest. Transformatsioonide ahelas chemistry®biology®life sünteesitakse orgaaniline molekul. Bioloogid on kõigist nendest muutustest hästi teadlikud. Kõige hämmastavam neist on geneetilise koodi dešifreerimine (The Human Genome Project), mis hämmastab kujutlusvõimet nii keerukuse kui täiuslikkusega. Geneetiline kood on universaalne kõigi kolme elupuu haru jaoks.

Huvitavaim küsimus, millele osa inimkonda on kogu oma ajaloo vältel vastust otsinud, on see, kuidas tekkis esimene elu ja eelkõige, kas see tekkis Maal või toodi meteoriitide abil tähtedevahelisest keskkonnast. Meteoriitides leidub ka kõiki elu põhimolekule, sealhulgas aminohappeid ja DNA-d. Suunatud panspermia teooria viitab sellele, et elu tekkis tähtedevahelises ruumis (huvitav, kus?) ja rändab läbi tohutu kosmose, kuid see teooria ei suuda seletada, kuidas elu võib kosmose karmides tingimustes (ohtlik kiirgus, madalad temperatuurid, atmosfääri puudumine jne) ellu jääda. .). Teadlased nõustuvad teooriaga, et looduslikud, ehkki primitiivsed tingimused Maal viisid lihtsate orgaaniliste molekulide moodustumiseni ja ka erineva keemilise aktiivsusega vormide väljatöötamiseni, mis lõpuks käivitas elupuu. Väga huvitav eksperiment Milleri ja Urey 1953. aastal läbiviidud uuringud tõestasid keerukate orgaaniliste molekulide (aldehüüdid, karboksüülid ja aminohapped) moodustumist, juhtides võimsa elektrilahenduse - looduslikes tingimustes välgu analoogi - läbi gaaside CH4, NH3, H2O. , H2, mis esinesid esmases atmosfääris Maa. See katse näitas, et elu keemilised põhikomponendid, s.o. bioloogilisi molekule saab looduslikult moodustada Maa primitiivsete tingimuste simuleerimise teel. Siiski ei avastatud ühtegi eluvormi, sealhulgas DNA molekulide polümerisatsiooni, mis ilmselt said tekkida ainult pikaajalise evolutsiooni tulemusena.

Vahepeal hakkasid tekkima keerulisemad struktuurid, tohutud rakud – elundid ja suured elumoodustised, mis koosnesid miljonitest ja miljarditest rakkudest (näiteks koosneb inimene kümnest triljonist rakust). Süsteemi keerukus sõltus aja kulgemisest ja loodusliku valiku sügavusest, mis säilitas uute elutingimustega kõige enam kohanenud liigid. Kuigi kõik lihtsad eukarüootid reprodutseeriti lõhustumise teel, moodustusid keerukamad süsteemid seksuaalvahekorras. Viimasel juhul võtab iga uus rakk pooled geenid ühelt vanemalt ja pooled teiselt vanemalt.

Elu väga pikka aega pikk periood selle ajaloost (peaaegu 90%) eksisteeris mikroskoopilisel ja nähtamatul kujul. Umbes 540 miljonit aastat tagasi algas täiesti uus murranguline periood, mida teaduses tuntakse kambriumi ajastuna. See on tohutu hulga kõva kesta, luustiku ja võimsa kestaga mitmerakuliste liikide kiire tekkimise periood. Ilmusid esimesed kalad ja selgroogsed, ookeanidest pärit taimed hakkasid rändama üle kogu Maa. Esimesed putukad ja nende järeltulijad aitasid kaasa loomamaailma levikule üle Maa. Järjest hakkasid ilmuma tiibadega putukad, kahepaiksed, esimesed puud, roomajad, dinosaurused ja mammutid, esimesed linnud ja esimesed lilled (dinosaurused kadusid 65 miljonit aastat tagasi, ilmselt Maa hiiglasliku kokkupõrke tõttu massiivse meteoriidiga). Siis saabus ahvide esivanemate delfiinide, vaalade, haide ja primaatide periood. Umbes 3 miljonit aastat tagasi ebatavaliselt suurte ja võimsate olenditega arenenud aju, hominiidid (inimeste esimesed esivanemad). Esimese inimese (homo sapiens) ilmumine pärineb 200 000 aastat tagasi. Mõnede teooriate kohaselt võib kõigist teistest loomamaailma liikidest kvalitatiivselt erineva esimese inimese ilmumine olla hominiidide tugeva mutatsiooni tagajärg, mis oli uue alleeli (alleeli) moodustumise allikas. - ühe geeni modifitseeritud vorm. Kaasaegse inimese teke pärineb umbes 100 000 aastat tagasi, meie ajaloo ajaloolised ja kultuurilised tõendid ei ületa 3000–74 000 aastat, kuid tehnoloogiliselt arenenud tsivilisatsiooniks sai me alles hiljuti, kõigest 200 aastat tagasi!

Elu Maal on ligikaudu 3,5 miljardi aasta taguse bioloogilise evolutsiooni tulemus. Elu ilmumine Maal on suure arvu tagajärg soodsad tingimused– astronoomiline, geoloogiline, keemiline ja bioloogiline. Kõigil elusorganismidel, alates bakteritest kuni inimesteni, on ühine esivanem ja need koosnevad mitmest põhimolekulist, mis on ühised kõigile meie universumi objektidele. Elusorganismide peamised omadused on see, et nad reageerivad, kasvavad, paljunevad ja edastavad teavet ühelt põlvkonnalt teisele. Meie, maapealne tsivilisatsioon, oleme oma noorusest hoolimata saavutanud palju: oleme omandanud aatomienergia, dešifreerinud inimese geneetilist koodi, loonud keerukaid tehnoloogiaid, alustanud eksperimente geenitehnoloogia (sünteetilise elu) vallas, tegeleme kloonimisega, ja töötavad selle nimel, et pikendada meie oodatavat eluiga (ka täna arutavad teadlased eluea pikendamise võimalust 800 aastani või rohkemgi), hakkasid kosmosesse lendama, leiutasid arvuteid ja isegi üritavad luua kontakti maavälise tsivilisatsiooniga (SETI programm, otsing maavälise luure jaoks). Sest teine ​​tsivilisatsioon läbib hoopis teistsuguse arengutee, see on täiesti erinev meie omast. Selles mõttes on iga tsivilisatsioon omamoodi ainulaadne – võib-olla on see üks põhjusi, miks SETI programm ebaõnnestus. Hakkasime sekkuma pühade pühasse, st. protsessideks, mis kestaks looduskeskkonnas miljoneid ja miljoneid aastaid.

Et paremini mõista, kui noored me oleme, oletame, et Maa koguajalugu on üks aasta ja meie ajalugu algas 1. jaanuaril. Selles skaalas ilmusid prokarüootid ja sinakasrohelised bakterid juba 1. juunil, mis viis peagi hapnikurikka atmosfäärini. Kambrioni ajastu algas 13. novembril. Dinosaurused elasid Maal 13. detsembrist 26. detsembrini ja esimesed hominiidid ilmusid 31. detsembri pärastlõunal. Uueks aastaks saatsime meie, juba kaasaegsed inimesed, esimese sõnumi kosmosesse – oma galaktika teise ossa. Alles umbes 100 000 aasta pärast (ehk meie skaalal 15 minuti pärast) lahkub meie sõnum (keegi pole veel lugenud) meie galaktikast ja tormab teistesse galaktikatesse. Kas seda kunagi loetakse? Me ei saa teada. Suure tõenäosusega mitte.

Meiega sarnase tsivilisatsiooni tekkimiseks universumi teises osas ei läheks mitte ainult miljardeid aastaid. On oluline, et sellisel tsivilisatsioonil oleks piisavalt aega oma arenguks ja tehnoloogiliseks muutumiseks ning mis kõige tähtsam, et ta ei hävitaks ennast (see on veel üks põhjus, miks me ei leia teist tsivilisatsiooni, kuigi oleme seda otsinud juba üle 50. aastat: see võib hävida enne, kui jõuab tehnoloogiliseks muutuda). Meie tehnoloogial võib olla kahjulik mõju atmosfäärile. Juba täna valmistab meile muret osooniaukude ilmumine meie atmosfääri, mis on viimase 50 aasta jooksul oluliselt suurenenud (osoon on kolmeaatomiline hapnikumolekul, mis üldiselt on mürk). See on meie tehnoloogilise tegevuse tulemus. Osoonikiht kaitseb meid Päikese ohtliku ultraviolettkiirguse eest. Selline kiirgus põhjustab osooniaukude olemasolul maakera temperatuuri tõusu ja selle tulemusena globaalset soojenemist. Marsi pind on tänapäeval steriilne osoonikihi puudumise tõttu. Viimase 20 aasta jooksul on Maa atmosfääris olev osooniauk kasvanud suure mandri suuruseks. Temperatuuri tõus isegi 2 kraadi võrra toob kaasa jää sulamise, ookeanide taseme tõusu, aga ka nende aurustumise ja süsinikdioksiidi ohtliku suurenemise atmosfääris. Siis toimub atmosfääri uus soojenemine ja see protsess jätkub seni, kuni kõik mered ja ookeanid aurustuvad (teadlased nimetavad seda nähtust põgenenud kasvuhooneefektiks). Pärast ookeanide aurustumist suureneb süsinikdioksiidi kogus atmosfääris umbes 100 000 korda ja ulatub umbes 100% -ni, mis toob kaasa mitte ainult maakera atmosfääri osoonikihi täieliku ja pöördumatu hävimise. kogu elu Maal. Selline sündmuste areng on meie päikesesüsteemi ajaloos Veenusel juba toimunud. 4 miljardit aastat tagasi olid Veenuse tingimused lähedased Maa omadele ja võib-olla oli seal isegi elu, sest... Päike neil kaugetel aegadel nii eredalt ei paistnud (teatavasti suureneb päikesekiirguse intensiivsus järk-järgult). Võimalik, et elu Veenuselt rändas Maale ja Maalt rändab päikesekiirguse suurenedes Marsile, kuigi ilmselt on elusrakkude läbi kosmoserände probleemide tõttu selline areng ebatõenäoline. Süsinikdioksiidi kogus Veenuse atmosfääris on tänapäeval 98% ja atmosfäärirõhk on ligi sada korda kõrgem kui Maal. Võib-olla on see tulemus Globaalne soojenemine ja Veenuse ookeanide aurustumine. Veenus ja Marss annavad meile olulise õppetunni, st. me teame täna, mis võib juhtuda meie planeediga, kui meetmeid ei võeta. Teine probleem on seotud päikesekiirguse suurenemisega, mis lõppkokkuvõttes põhjustab teadaoleva tulemusega põgenenud kasvuhooneefekti Maal.

Meie areng on hüppeline ja kiirenev. Maa rahvaarv kahekordistub iga 40 aasta järel ja on viimase 2000 aasta jooksul kasvanud ligikaudu 200 tuhandelt 6 miljardile. Kuid kas nii kiire areng ei sisalda meie eksistentsi ohuseemneid? Kas me hävitame oma tsivilisatsiooni? Kas meil on aega saada kõrgelt arenenud tsivilisatsiooniks ja mõista oma ajalugu? Kas suudame lennata sügavale kosmosesse ja leiame teise meiesuguse tsivilisatsiooni? Einsteini sõnul on maailma kõige hämmastavam asi see, et maailm on teada. Võib-olla on see inimtsivilisatsiooni üks intrigeerivamaid omadusi – võime paljastada maailma saladusi. Me saame aru maailmast, milles elame, ja mõistame seda reguleerivaid seadusi. Miks aga need seadused eksisteerivad? Miks võrdub valguse kiirus näiteks 300 000 km/sek või miks matemaatikas hästi tuntud arv i (ringi ümbermõõdu ja läbimõõdu suhe) on täpselt 3,14159...? Ameerika füüsik A. Michelson sai Nobeli preemia valguse kiiruse enneolematu täpsusega mõõtmiseks (tuletan meelde, et see on hiiglaslik väärtus: sellisel kiirusel liikudes leiame end Kuult umbes sekundiga, Päikeselt 8 minutiga ja keskpunktist galaktika 28 000 aasta pärast). Teine näide on see, et 30 miljonist 500–600 tähe pikkusest tükist koosneva geneetilise koodi dekodeerimine nõudis 15 aastat tööd keerukate programmide ja arvutite abil. Selgus, et kogu koodi pikkus võrdub 100 miljoni tähe pikkusega. See avastus tehti kahe aastatuhande vahetusel ja näitas, et võime ravida igasuguse keerukusega haigusi, parandades vigu kahjustatud geeni vastavas osas. Matemaatikud arvutasid kiirete arvutite abil uskumatu täpsusega triljoni kümnendkoha täpsusega arvu I, et teada saada selle täpne väärtus ja kirjeldada seda arvu mõne lihtsa valemi abil. Kes need numbrid välja mõtles ja miks need on sellised? Kuidas sai geneetiline kood nii täiuslik olla? Kuidas on füüsikalised konstandid meie universumiga seotud? Muidugi peegeldavad need meie universumi geomeetrilist struktuuri ja neil on ilmselt erinev tähendus erinevad universumid. Seda me täna ei tea, nagu ka paljusid muid asju. Kuid me püüame leida üldised seadused meie maailmast või isegi ühest seadusest, millest võiks tuletada kõik muud seadused konkreetsel juhul, ja ka, mis on väga oluline, mõista maailma konstantide tähendust. Samuti ei tea me, kas meie olemasolu on seotud mingisuguse missiooni täitmisega.

Kuid pöördume tagasi oma ajaloo ja evolutsiooni juurde. Kas see on lõppenud ja mis on selle tähendus? Mis saab meist miljonite aastate pärast, kui loomulikult suudame oma tehnoloogilised probleemid lahendada ega hävita end? Mida tähendab selliste säravate isiksuste nagu Einstein, Shakespeare või Mozart ilmumine meie ajalukku? Kas on võimalik saada uus mutatsioon ja luua veel üks täiuslikum liik kui inimene? Kas see uus liik suudab lahendada universumi probleeme ja mõista meie ajalugu? Oleme avastanud seadused ja mõõtnud maailma konstante hingematva täpsusega, kuid me ei mõista, miks need on sellised, nagu nad on või mis on nende roll universumis. Kui neid konstante vaid veidi muudetaks, näeks kogu meie ajalugu teistsugune välja. Hoolimata kogu geneetilise koodi keerukusest ja salapärasusest näivad Universumi enda saladused lõputud. Mis on nende saladuste olemus ja kas me suudame need lahti mõtestada? Muidugi me muutume. Aga kuidas? Kas me oleme oma pika arengu ajaloo kõrgeim ja viimane lüli? Kas meie ajalugu on mõne geniaalse plaani tulemus või on see lihtsalt sadade ja tuhandete soodsate tingimuste tulemus, mille on võimaldanud aeg ja pikk evolutsioon? Pole kahtlustki, et meie arengul pole piire ja see on ka lõputu, nagu maailm on lõputu, koosnedes miljonitest ja miljonitest universumitest, mis pidevalt hävivad ja taas moodustuvad.

Ilja Gulkarov, professor, füüsika- ja matemaatikateaduste doktor, Chicago
18. juuni 2005