Biólogo Mikhail Nikitin: como provar que a vida na Terra surgiu por si só

Muito em breve Mikhail Nikitin falará na conferência "Cientistas contra os mitos", que é organizado por"ANTROPOGÊNESIS.RU». Lá, o biólogo falará sobre os "alienígenas de silício" que influenciaram a formação de nosso planeta e o surgimento de organismos vivos nele.

A esse respeito, pedimos a ele que contasse brevemente aos nossos leitores qual é a visão dos cientistas sobre a origem da vida e por que outros pontos de vista não são tão consistentes.

O que os cientistas pensam sobre a origem da vida na Terra?

Primeiro, vamos definir o que é a vida. Uma definição estritamente inequívoca, como em matemática, não pode, é claro, ser dada. Mas a comissão de especialistas da NASA, liderando a busca por vida no Universo, destacou a seguinte definição:

A vida é um sistema químico capaz de evolução darwiniana.

"Química" significa "consistindo de átomos e moléculas e usando as reações entre eles." E a capacidade de evolução darwiniana caracteriza a presença de quatro condições necessárias e suficientes:

1. Reprodução.
2. Hereditariedade (os descendentes são semelhantes aos pais).
3. Mutações (os filhos ainda são ligeiramente diferentes dos pais).
4. Seleção (a probabilidade de reprodução posterior depende de mutações).

Célula

Hoje, a célula é considerada a menor unidade elementar da vida. Existem, é claro, vírus muito mais simples, menores e também capazes de evolução darwiniana. Mas todos eles são parasitas das células e, na natureza, não podem ser separados.

Nesse caso, é lógico supor que a vida se originou com o advento da célula. No entanto, biólogos há grandes dúvidas sobre isso.

ARN

Agora acredita-se amplamente que era uma vez organismos vivos ainda mais simples que as células.

De acordo com essa hipótese, as formas de vida mais primitivas usavam apenas um dos tipos de biopolímeros existentes - a molécula de RNA. Para comparação: para o trabalho das células modernas, elas já precisam de três: RNA, DNA e proteínas.

Mas na era pré-celular, todas as funções tinham que ser executadas apenas pelo RNA. Ela acelerou reações químicas em vez de proteínas e atuou como um repositório de informações hereditárias em vez de DNA.

Assim foi até que algumas formas de vida dominaram novas tecnologias - a síntese de proteínas e DNA. Tendo feito isso, eles se tornaram as células que agora compõem todos os seres vivos (exceto os vírus). E outras formas não podiam competir com eles e desapareceram.

Compostos químicos

Antes do mundo do RNA planeta Terra não era moderno. Alguns cientistas conseguiram simular as condições que existiam naquele momento e traçar a geração espontânea da vida.

Um dos primeiros desses experimentos foi o experimento de Miller-Urey, criado na década de 1950. Os cientistas pegaram uma mistura de gases - metano, amônia e hidrogênio - e os colocaram em uma complicada instalação de vidro. De um lado ela tinha um frasco com água aquecida, do outro - um orifício para o vapor escapar. Ali foram soldados eletrodos, que deixavam passar descargas imitando relâmpagos. O vapor então entrava na geladeira, onde poderia condensar.

Algumas semanas após o início do experimento, os cientistas notaram que na água sob tais condições se formaram aminoácidos - blocos de construção de proteínas - e algumas outras moléculas que compõem organismos vivos.

Isso se tornou uma observação muito importante. No entanto, agora seu significado foi repensado. Acredita-se que as condições que Miller e Urey reproduziram não são semelhantes às da Terra, mas àquelas que estavam na nuvem protoplanetária a partir da qual o sistema solar foi formado. Porque, como aprendemos mais tarde, a Terra nunca teve uma atmosfera de metano e amônia.

A propósito, os aminoácidos formados no aparato de Miller são muito semelhantes aos que são realmente encontrados em alguns meteoritos.

Depois dessa experiência, outros cientistas também tentaram simular a formação de substâncias orgânicas a partir de dióxido de carbono, que dominava a atmosfera da Terra antiga e agora é encontrado em grandes quantidades em atmosfera Marte e Vênus.

Eles experimentaram cristais de sulfeto de zinco, que, quando irradiados com a luz do sol na água, restauram dióxido de carbono e o converte em ácidos fórmico, acético, málico, e quando o nitrogênio é adicionado, em aminoácidos.

Além disso, foram realizados experimentos para obter os blocos de construção do DNA - nucleotídeos e bases nitrogenadas. Por exemplo, Carl Sagan na década de 1960 conseguiu obter este último a partir do ácido cianídrico, uma substância que se formou nas atmosferas livres de oxigênio da Terra antiga. Agora, o ácido cianídrico também é amplamente distribuído no espaço - por exemplo, em cometas ou na moderna Titã, um satélite de Saturno.

Elementos químicos

Aqueles elementos químicos, que usa a vida terrena, estão entre os mais comuns no universo. Estes são carbono, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio, magnésio, enxofre, ferro.

Além deles, outros três elementos que não participaram da geração espontânea da vida na Terra também são considerados comuns. São o hélio e o néon, que não são capazes de reações químicas, assim como o silício, que se torna ativo apenas em temperaturas muito altas.

Esses elementos químicos existiam antes do aparecimento da Terra e do sistema solar. Sua composição foi formada pela primeira geração de estrelas devido a reações termonucleares. Assim, logo após o Big Bang, o Universo consistia apenas em hidrogênio, hélio e lítio, e só então surgiram os elementos mais pesados.

Eles interagiram entre si em ordem aleatória e levaram à formação de compostos químicos, entre os quais aminoácidos e bases nitrogenadas, que mencionamos acima.

Geração espontânea de vida

No processo de origem do vivo do inanimado, acaso e regularidade certamente se combinaram. A evolução biológica só funciona quando há mutações e seleção natural. A vida, provavelmente, também se originou espontaneamente com base nesse princípio.

Muito provavelmente, houve algum tipo de seleção natural antes do advento da reprodução. Por exemplo, bases nitrogenadas no RNA e no DNA, como adenina, citosina, guanina e uracila, se destacam de outras moléculas relacionadas devido à sua alta resistência à radiação ultravioleta.

Em seguida, eles foram combinados aleatoriamente em cadeias de RNA. E aquele que poderia aumentar a probabilidade de sua própria cópia começou a reprodução, a seleção natural e a evolução darwiniana. E então começou a complicação natural em relação às células.

Por que alienígenas ou Deus não poderiam criar vida

Se a vida não se originou por si mesma, então qualquer uma das civilizações poderia ajudá-la nisso. alienígenasque chegaram à Terra, ou alguns seres sobrenaturais. Por exemplo, Deus. Vamos explorar essas teorias com mais detalhes.

alienígenas

Está provado que o Big Bang aconteceu há cerca de 13,5 bilhões de anos. A idade da vida terrestre é bastante sólida em comparação com a idade do universo. A evolução de micróbios para seres sencientes, Homo sapiens, levou aproximadamente 4 bilhões de anos.

Provavelmente levaria os alienígenas aproximadamente a mesma quantidade de tempo. E eles dificilmente poderiam passar à nossa frente. Afinal, após o Big Bang, o acúmulo de elementos mais pesados ​​\u200b\u200bque o hélio - carbono, hidrogênio, ferro - não aconteceu instantaneamente. As estrelas os sintetizam há bilhões de anos. Ou seja, dentro da Galáxia, as condições para o surgimento de sistemas planetários nos quais a vida é possível não se desenvolveram imediatamente, e os alienígenas dificilmente teriam tempo de se tornar espaço civilização antes de nós.

Mas mesmo que eles tenham conseguido fazer isso de alguma forma, surge uma pergunta natural: como surgiu a vida deles? Se é ele mesmo, então por que não consideramos essa possibilidade em relação à vida na Terra?

Deus

Como não temos evidência direta do que Deus pode ou não fazer, é claro que é muito mais difícil encontrar argumentos aqui. Os criacionistas sempre serão capazes de apresentar uma opção para a qual não funcionarão, porque "os caminhos do Senhor são inescrutáveis".

Mas pessoalmente, por exemplo, estou convencido por considerações estéticas. Deus é descrito como um ser superinteligente. No entanto, ao mesmo tempo, existem muitos detalhes no dispositivo de organismos vivos que não poderiam ser feitos por nenhum designer são.

Só um tolo admitiria, por exemplo, a presença de um nervo laríngeo recorrente em mamíferos.

Vai do cérebro aos músculos da laringe e ao mesmo tempo faz um loop, descendo primeiro até o coração, contornando o arco aórtico e subindo de volta. Com isso, para o funcionamento normal de uma girafa, por exemplo, são necessários 5 metros extras de fibra nervosa. E ao mesmo tempo, ele também sofrerá um atraso no tempo de trânsito do sinal.

É claro que se os animais fossem criados por um ser racional, não teria cometido tamanha estupidez. Essa estrutura é muito mais parecida com o resultado da evolução dos mamíferos a partir de seus ancestrais semelhantes aos peixes. Esses não tinham pescoço, o coração ficava perto da cabeça e o fluxo de sangue do coração era feito graças a vários pares de vasos branquiais. Portanto, o rastreamento do nervo ao redor deles parecia normal e não representava um problema. E então os peixes chegaram à terra, perderam as guelras e alguns de seus descendentes tinham um pescoço fino e comprido. Quanto mais longe, mais esse design começou a interferir, mas eles não podiam mais recusar.

Alguns criacionistas estão promovendo outra ideia: Deus apenas desencadeou o Big Bang e depois não tocou universo. Nos séculos 17-19, muitos cientistas também pensavam assim. Por exemplo, quando Napoleão perguntou a Laplace: “Onde está Deus em suas teorias?” - o astrônomo respondeu: "Não preciso dessa hipótese."

Mas mesmo que o Senhor realmente não tenha interferido em nada depois do Big Bang, então por que isso contradiz a ideia de evolução? Como esta versão do criacionismo é fundamentalmente diferente da científico fotos do mundo?

Por que a vida não está se formando em outros planetas agora?

Planetas parecidos com a Terra com uma superfície de pedra sólida, que não são encontrados nos gigantes gasosos Júpiter e Saturno, em sistema solar quatro: Terra, Vênus, Mercúrio e Marte.

Tanto agora quanto antes, fazia muito calor em Vênus: lá estão 450 ° C e, nessas condições, o chumbo derrete facilmente. Em temperaturas tão altas, mesmo os micróbios mais extremofílicos não sobrevivem, e proteínas, RNA e DNA são destruídos muito rapidamente.

Mercúrio é muito quente durante o dia - até 400 ° C e frio à noite - até -170 ° C. Não há atmosfera e nem água.

O Marte moderno também não é muito hospitaleiro: lá é frio, como em Norilsk, e seco, como no deserto do Namibe, além de radiação. No entanto, existem vestígios suficientes neste planeta que em tempos antigos havia água líquida, uma atmosfera mais densa e temperaturas mais altas, bastante habitável.

O fato é que todos os planetas do tipo terrestre foram formados pela colisão de objetos menores - embriões planetários. Nesses momentos, muito calor era liberado, fazendo com que suas superfícies ficassem muito quentes. A Terra também passou por um estágio de oceano de magma, após o qual esfriou por muito tempo - talvez até 300 milhões de anos.

Como Marte é menor, suas colisões com germes planetários não foram tão energéticas e esfriou mais rápido.

O resultado final é que ele poderia ter condições habitáveis ​​100-200 milhões de anos antes do nosso planeta. Mas não há nenhuma evidência direta para isso.

É possível que sejamos marcianos. Afinal, as primeiras formas vivas poderia aparecer lá, e então voe para a Terra com meteoritos.

Agora, quando Marte está seco e frio, ou não há mais vida lá, ou ela se esconde muito bem em algum lugar em suas profundezas, sob a superfície. Uma das provas disso pode ser o aparecimento periódico de impurezas de metano na atmosfera - este é um gás que se decompõe rapidamente na atmosfera. Se foi encontrado, deve haver algum tipo de fonte ativa no planeta - por exemplo, micróbios metanogênicos.

Como você pode acelerá-los? evolução? Para fazer isso, você precisa lançar algum tipo de corpo gelado com um diâmetro de cerca de 500 km de Marte em Marte. cinturões de Kuiper. Chegaria água suficiente para formar um oceano, e a energia de tal impacto possivelmente aqueceria o planeta e estimularia sua atividade geológica já congelada. Mas é claro que a probabilidade disso é insignificante.

Se quisermos tornar Marte habitável, precisamos resolver o problema com nossas próprias mãos e fornecer água na forma de cubos de gelo menores e, em seguida, artificialmente restaurar um campo magnético no planeta - sem ele, ele ficará mal protegido dos raios cósmicos e reterá um alto nível de radiação por superfícies.

Isso é exatamente o que parece fantástico demais.