Панспермия

Пансперми́я (др.-греч. πανσπερμία — смесь всяких семян, от πᾶν (pan) — «всё» и σπέρμα (sperma) — «семя») — гипотеза о возможности переноса живых организмов или их зародышей через космическое пространство (как с естественными объектами, такими как метеориты, астероиды[1] или кометы[2], так и с космическими аппаратами). Следствием этой гипотезы является предположение о зарождении жизни на Земле в результате занесения её из космического пространства.

Изображение кометы, переносящей бактериальную форму жизни из космоса на Землю

В основе данной гипотезы лежит предположение о том, что микроскопические формы жизни, такие как экстремофилы, могут пережить воздействие условий космического пространства. Оказавшись в космосе (например, в результате столкновений между планетами, на которых существует жизнь, и малыми космическими телами), такие организмы долгое время находятся в неактивной форме, пока не попадут на другую планету или не смешаются с веществом протопланетных дисков. Если они окажутся в подходящих условиях, жизненная активность может возобновиться, следствием чего будет являться размножение и появление новых форм организмов. Эта гипотеза не объясняет происхождение жизни во Вселенной, затрагивая лишь возможные пути её распространения[3][4].

Схожей является гипотеза о псевдопанспермии (также получившая название «мягкая панспермия» или «молекулярная панспермия»), согласно которой космическое происхождение имеют органические молекулы, на основе которых на поверхности Земли в процессе абиогенеза произошло зарождение жизни[5][6]. В настоящее время установлено, что в облаках межзвёздного газа и пыли существуют условия для синтеза органических соединений, которые обнаруживаются в них в существенных количествах[7][8].

Хотя возможность переноса живых организмов через космическое пространство (например, в результате микробного загрязнения космических аппаратов[9]) в настоящее время рассматривается как вполне реальная, не имеется никаких общепринятых свидетельств того, что процессы панспермии действительно имели место в истории Земли или Солнечной системы.

Возникновение гипотезы и её развитие

Первое известное упоминание термина относится к сочинениям греческого философа Анаксагора, жившего в V веке до нашей эры[10]. В более научной форме предположения о возможности переноса жизни через космическое пространство были высказаны Якобом Берцелиусом (1834)[11], Германом Эбергардом Рихтером (1865)[12], У. Томсоном (лорд Кельвин) (1871)[13] и Г. Гельмгольцем(1879)[14][15]. Детально данная гипотеза была обоснована в трудах Сванте Аррениуса (1903), который обосновал путём расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света[16][17].

Наиболее влиятельными сторонниками гипотезы были Фред Хойл (1915—2001) и Чандра Викрамасингхе (род. 1939)[18][19]. В 1974 году ими была предложена гипотеза, согласно которой космическая пыль в межзвёздном пространстве в основном состоит из органических веществ, что позже было подтверждено наблюдениями[20][21][22].

Не остановившись на этом, Хойл и Викрамасингхе выдвинули предположение о том, что живые организмы продолжают поступать из космоса в атмосферу Земли, вследствие чего возникают эпидемии, появляются новые заболевания и создаются условия для макроэволюции[23].

Хотя вышеуказанные предположения выходят за рамки общепринятых представлений о жизни во Вселенной, имеются определённые экспериментальные свидетельства того, что живые организмы в неактивном состоянии способны в течение довольно длительного времени переносить условия открытого космоса[24][25].

Аргументы

Начиная с начала 60-х годов XX века в научных журналах стали появляться статьи об обнаружении в некоторых метеоритах структур, напоминающих отпечатки одноклеточных организмов, а также о случаях детектирования в их составе сложных органических молекул. Однако факт их биогенного происхождения другими учёными активно оспаривался[26].

В пользу нехимического возникновения жизни свидетельствует тот факт, что в химически синтезированных молекулах количества правых и левых изомеров приблизительно равны, тогда как в живых организмах синтезируется только один изомер. (Хиральная чистота биологических молекул считается одной из фундаментальнейших характеристик живого)[16].

В 2001 году, предположительно после взрыва метеорита в атмосфере, на территории южного индийского штата Керала выпадали странные осадки — так называемый красный дождь. В ноябре 2001 года уполномоченный правительством Индии Отдел науки и технологий, CESS и TBGRI рапортовали о том, что дожди Кералы были окрашены спорами широко распространённых в данной местности эпифитных зелёных водорослей, принадлежащих к роду Trentepohlia и часто являющихся симбионтами лишайников.

Полученные в 2006 году результаты миссии Deep Impact по исследованию кометного вещества показали наличие в нём воды и простейших органических соединений. По мнению сторонников панспермии, этот факт указывает на кометы как один из возможных переносчиков жизни во Вселенной.

В 2014 году успешно завершился полет российского исследовательского спутника Фотон-М4, один из экспериментов которого заключался в исследовании возможности выживания микроорганизмов на материалах, имитирующих основы метеоритов и астероидов. После приземления аппарата часть микроорганизмов выжила и продолжила размножаться в земных условиях.[27] По словам ученого, из 11 термофильных и 4 спорообразующих бактерий в условиях полета в космос и возвращения на планету выжила одна линия бактерий.

В 2014 году швейцарские и немецкие ученые сообщили о высокой устойчивости ДНК к экстремальным суборбитальным полетам и перелетам в условиях космоса.[28] Исследование дает экспериментальное доказательство того, что генетическая информация ДНК способна выживать в экстремальных условиях космоса и после повторного входа в плотные слои атмосферы Земли.

В 2019 году ученые заявили об обнаружении в метеоритах молекулы различных сахаров, включая рибозу. Это открытие подтверждает принципиальную возможность того, что химические процессы в космосе могут производить некоторые необходимые биоингредиенты, важные для возникновения жизни, и косвенно поддерживает гипотезу мира РНК. Таким образом возможно, что метеориты как поставщики сложной органики сыграли важную роль в первичном абиогенезе[29][30].

В 2020 году ученые обнаружили белок гемолитин в метеорите Acfer 086, это первый и пока единственный белок внеземного происхождения[31].

В этом же году (2020) Ученые узнали, как земные бактерии приспосабливаются к жизни в космосе. Ученые обнаружили класс бактерий, который может выжить в чрезвычайно суровых условиях космического пространства. Спустя год работы с этими микроорганизмами, авторы исследования смогли понять, как им это удается. Это доказывает, что бактерии (в том числе и земные) могут путешествовать на значительные расстояния в космосе, и попадать на разные планеты.[32]

Техногенная панспермия

На основе гипотезы панспермии зародилось понятие «техногенной панспермии». Учёные опасаются, что с космическими аппаратами, отправляемыми к другим космическим объектам, мы можем занести туда земные микроорганизмы, что уничтожит местную биосферу, не позволив её изучить.

Дополнительные факты

Панспермия в фантастике

Панспермия — популярный сюжет в научной фантастике[37]. Попадание инопланетных спор на землю описано в романах «Вторжение похитителей тел» и «Штамм „Андромеда“» и показано в их экранизациях. Особенно популярен сюжет с разумной панспермией — намеренным созданием инопланетянами жизни на Земле. Разумная панспермия упоминается или описывается в сериалах «Звёздный путь» и «Доктор Кто», фильме «Миссия на Марс», с акта намеренной панспермии начинается фильм «Прометей». Музыкальный проект Ayreon посвятил теме разумной панспермии ряд концептуальных альбомов (особенно подробно тему раскрывает 01011001). В мифологию саентологов входит придуманная фантастом Л. Роном Хаббардом история об инопланетянине Ксену, создавшем жизнь на Земле путём панспермии.

См. также

Примечания

  1. Rampelotto, P. H. Panspermia: A promising field of research // Astrobiology Science Conference. — 2010. Т. 1538. С. 5224. — .
  2. Wickramasinghe, Chandra. Bacterial morphologies supporting cometary panspermia: a reappraisal (англ.) // International Journal of Astrobiology : journal. — 2011. Vol. 10, no. 1. P. 25—30. doi:10.1017/S1473550410000157. — .
  3. Hoyle, F. and Wickramasinghe, N.C. (1981). Evolution from Space. Simon & Schuster Inc., NY, and J.M. Dent and Son, London (1981), ch3 pp. 35-49.
  4. Wickramasinghe, J., Wickramasinghe, C. and Napier, W. (2010). Comets and the Origin of Life. World Scientific, Singapore. ch. 6 pp. 137—154. ISBN 981-256-635-X
  5. Klyce, Brig Panspermia Asks New Questions (2001). Дата обращения: 25 июля 2013.
  6. Klyce, Brig. Panspermia asks new questions // The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) in the Optical Spectrum III (англ.) / Kingsley, Stuart A; Bhathal, Ragbir. — 2001. — Vol. 4273. — P. 11. — (The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) in the Optical Spectrum III). doi:10.1117/12.435366.
  7. Dalgarno, A. The galactic cosmic ray ionization rate (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2006. Vol. 103, no. 33. P. 12269—12273. doi:10.1073/pnas.0602117103. — . PMID 16894166.
  8. Brown, Laurie M.; Pais, Abraham; Pippard, A. B. The physics of the interstellar medium // Twentieth Century Physics. — 2nd. CRC Press, 1995. — С. 1765. — ISBN 0-7503-0310-7.
  9. Madhusoodanan, Jyoti. Microbial stowaways to Mars identified (англ.) // Nature : journal. — 2014. — 19 May. doi:10.1038/nature.2014.15249.
  10. Margaret O’Leary (2008) Anaxagoras and the Origin of Panspermia Theory, iUniverse publishing Group, ISBN 978-0-595-49596-2
  11. Berzelius (1799–1848), J. J. Analysis of the Alais meteorite and implications about life in other worlds (англ.) : journal.
  12. Rothschild, Lynn J.; Lister, Adrian M. Evolution on Planet Earth – The Impact of the Physical Environment (англ.). Academic Press, 2003. — P. 109—127. — ISBN 978-0-12-598655-7.
  13. Thomson (Lord Kelvin), W. Inaugural Address to the British Association Edinburgh. "We must regard it as probably to the highest degree that there are countless seed-bearing meteoritic stones moving through space." (англ.) // Nature : journal. — 1871. Vol. 4, no. 92. P. 261—278 [262]. doi:10.1038/004261a0. — .
  14. The word: Panspermia (англ.) // New Scientist : magazine. — 2006. — 7 March (no. 2541).
  15. History of Panspermia (недоступная ссылка). Дата обращения: 25 июля 2013. Архивировано 13 октября 2014 года.
  16. 4. Происхождение жизни: абиогенез и панспермия. Гиперцикл. Геохимический подход к проблеме. Архивная копия от 2 апреля 2010 на Wayback Machine // К. Ю. Еськов. История Земли и жизни на ней. (рус.)
  17. Arrhenius, S. (1908) Worlds in the Making: The Evolution of the Universe. New York, Harper & Row.
  18. Napier, W.M. Pollination of exoplanets by nebulae (англ.) // Int. J. Astrobiol. : journal. — 2007. Vol. 6, no. 3. P. 223—228. doi:10.1017/S1473550407003710. — .
  19. Line, M.A. Panspermia in the context of the timing of the origin of life and microbial phylogeny (англ.) // Int. J. Astrobiol. : journal. — 2007. Vol. 3, no. 3. P. 249—254. doi:10.1017/S1473550407003813. — .
  20. Wickramasinghe, D. T.; Allen, D. A. The 3.4-µm interstellar absorption feature (англ.) // Nature. — 1980. Vol. 287, no. 5782. P. 518—519. doi:10.1038/287518a0. — .
  21. Allen, D. A.; Wickramasinghe, D. T. Diffuse interstellar absorption bands between 2.9 and 4.0 µm (англ.) // Nature : journal. — 1981. Vol. 294, no. 5838. P. 239—240. doi:10.1038/294239a0. — .
  22. Wickramasinghe, D. T.; Allen, D. A. Three components of 3–4 μm absorption bands (англ.) // Astrophysics and Space Science : journal. — 1983. Vol. 97, no. 2. P. 369—378. doi:10.1007/BF00653492. — .
  23. Fred Hoyle; Chandra Wickramasinghe; John Watson. Viruses from Space and Related Matters. — University College Cardiff Press, 1986.
  24. Cockell, Charles S. Exposure of phototrophs to 548 days in low Earth orbit: microbial selection pressures in outer space and on early earth (англ.) // The ISME Journal : journal. — 2011. — 19 May (vol. 5, no. 10). P. 1671—1682. doi:10.1038/ismej.2011.46. PMID 21593797.
  25. Beer microbes live 553 days outside ISS, BBC News (23 августа 2010). Дата обращения 11 февраля 2016.
  26. Примечание № 39 к книге В. И. Вернадского «Живое вещество» (М.: Наука, 1978. — С. 329)
  27. http://tass.ru/nauka/1582283 Российские ученые доказали возможность занесения жизни на Землю метеоритами
  28. http://lenta.ru/news/2014/11/27/dna/ НК показала высокую устойчивость к экстремальным условиям космоса
  29. First Detection of Sugars in Meteorites Gives Clues to Origin of Life, NASA (18 ноября 2019). Дата обращения 18 ноября 2019.
  30. Furukawa, Yoshihiro. Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2019. — 18 November (vol. 116, no. 49). P. 24440—24445. doi:10.1073/pnas.1907169116. — . PMID 31740594.
  31. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2002/2002.11688.pdf
  32. Ученые узнали, как бактерии приспосабливаются к жизни в космосе
  33. Круглый стол в Дубне: внеземная жизнь есть. Правда.Ру (26 декабря 2011). Дата обращения: 20 января 2012. Архивировано 5 февраля 2012 года.
  34. Екатерина Горбунова. Кто в космосе живет?. Итоги (4 апреля 2004). Дата обращения: 14 апреля 2012.
  35. А. Ю. Розанов. Бактериально-палеонтологический подход к изучению метеоритов // Вестник Российской академии наук : рец. науч. журнал. — 2000. Т. 70, № 3. С. 214—226. ISSN 0869-5873.
  36. Interstellar Dust Grains as Freeze-Dried Bacterial Cells: Hoyle and Wickramasinghe’s Fantastic Journey (англ.). Suburban Emergency Management Project (22 августа 2007). Дата обращения: 12 февраля 2012. Архивировано 9 мая 2009 года.
  37. Дмитрий Злотницкий. Панспермия. Что, если нас создали пришельцы? «Мир фантастики» № 105 (Май 2012)

Литература

Ссылки

Видео
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.