Străini printre ei

Străini printre ei

Paul davis
"În lumea științei" №3, 2008

Despre autor

Paul davis (Paul Davies) – fizician teoretic, este angajat în cosmologie și astrobiologie. În prezent, se află Centrul de Cercetare dincolo la Universitatea din Arizona, creat pentru a studia cele mai "arzătoare" întrebări științifice. Davis este autorul și coautorul a 27 de cărți. Ultimul este Jackpot cosmic: De ce universul nostru este doar potrivit pentru viațăe ("Ruletă spațială: De ce este posibilă viața în universul nostru", 2007).

În căutarea unor dovezi că viața de pe Pământ a apărut de mai multe ori, oamenii de știință examinează cu atenție nișe ecologice în care microorganismele ar putea trăi, radical diferite de cele care ne sunt atât de familiare.

Problema originii vieții este una dintre cele mai dificile pentru știință. Cum, unde și când a apărut, nimeni nu știe. Se știe doar că microorganismele s-au răspândit pe Pământ acum trei și jumătate de miliard de ani. Ce sa întâmplat înainte rămâne un mister.

Până în anii '70. secolul trecut în lumea biologică a fost dominată de ideea că viața a apărut printr-o coincidență fericită cu o combinație de circumstanțe atât de improbabile încât reproducerea lor oriunde altundeva în limitele spațiului și timpului vizibil este imposibilă.Autorul ideii conservatoare a fost câștigătorul premiului Nobel în biologie, biochimistul francez Jacques Monod. În 1970 a scris: "Omul a realizat în cele din urmă că el era singur în liniștea indiferentă a Universului și a apărut acolo complet din întâmplare". Cu toate acestea, în ultimii ani au existat schimbări de opinii cu privire la originea vieții. În 1995, faimosul biochimist belgian, Christian De Duve, a numit fenomenul de viață un "imperativ cosmic" și a declarat că "nu se poate întâmpla decât pe orice planetă asemănătoare cu Pământul". Această declarație a întărit în continuare mulți astrobiologi în încrederea lor că "viața în spațiu este în plină desfășurare".

Este posibil să se stabilească care punct de vedere este corect? Cea mai ușoară cale de a găsi răspunsul la această întrebare este de a detecta semnele vieții pe alte planete din sistemul solar, cum ar fi Marte. Dacă s-ar dovedi că viața a apărut imediat pe două planete din același sistem solar, aceasta ar indica, fără îndoială, valabilitatea ipotezei determinismului biologic. Din nefericire, expediția pe Marte, dotată cu tot ceea ce este necesar pentru căutarea unor forme de viață marțiene, este o chestiune pentru viitorul îndepărtat. Va dura mult timp pentru a studia în detaliu reprezentanții biotei extraterestre găsite (dacă sunteți norocoși!).

Există viață pe Marte?

Dacă ipoteza determinismului biologic, sugerând inevitabilitatea apariției vieții în condiții adecvate, este adevărată, atunci viața ar putea proveni oriunde în sistemul solar. Acest loc ar putea fi Marte, care, aparent, a fost prezentă apă. În trecut, asteroizii și cometele au căzut adesea pe Pământ și pe Marte, lovind bucăți de piatră din ele. Aceste roci, împreună cu acestea microorganismele care se află în ele, au căzut în spațiu deschis și apoi în alte corpuri spațiale. Deci, ar putea exista un schimb de material între planete. Și dacă viața a apărut independent pe Marte și pe Pământ, atunci cu timpul, microorganismele marțiene și terestre ar putea ajunge pe ambele planete. Acest lucru face necesară examinarea ipotezei coexistenței "umbrelor" și biosferelor obișnuite: orice microorganism găsit pe Pământ cu trăsături biochimice alternative are cel mai probabil o origine extraterestră. Este logic să căutați astfel de organisme în care condițiile climatice sunt similare cu cele marțiale, de exemplu, în deșerturile glaciare ale Antarcticii, în cele mai înalte vârfuri de munte sau în locuri cu niveluri ridicate de radiații.

Totuși, ipoteza determinismului biologic poate fi "testată pentru putere" într-un mod mai simplu. Nici o altă planetă nu seamănă mai mult cu Pământul decât cu Pământul însuși. Și dacă o dată viața a început într-adevăr în condițiile pământești, atunci ceea ce a împiedicat apariția ei aici de multe ori? O astfel de oportunitate tentantă ia determinat pe biologi să studieze cele mai exotice din punct de vedere al condițiilor naturale ale colțurilor planetei noastre: deșerturi, surse subterane, peșteri, vulcani. Cel mai probabil, formele neobișnuite de viață – dacă presupunem că există într-adevăr – au dimensiuni microscopice, prin urmare testele folosite vizează identificarea microbilor exotici care ar putea fi alături de noi.

Dispoziții principale

  • După cum cred mulți biologi, viața poate apărea ori de câte ori condițiile sunt potrivite pentru acest lucru. Este posibil ca pe planeta noastră să apară de multe ori. Pentru a găsi dovezi despre acest lucru, oamenii de știință caută microorganisme exotice.
  • Printre cele mai probabile habitate ale unor astfel de organisme sunt nișe izolate ecologic,ca ventilajele vulcanului în depresiunile adânci ale crustei oceanice și ale dezertelor antarctice înghețate.
  • Dar microorganismele alternative pot fi printre noi. Nu diferă în afara formelor familiare, ele pot avea caracteristici biochimice complet diferite.

Cercetătorii nu au un consens cu privire la întrebarea: "Ce este viața?". Dar majoritatea sunt de acord că toate lucrurile vii ar trebui să aibă cel puțin două semne: capacitatea de metabolizare (absorbția nutrienților din mediu, extragerea energiei din acestea și îndepărtarea deșeurilor) și auto-reproducerea. Conform opiniei ortodoxe asupra biogenezei, chiar dacă viața de pe Pământ a apărut de mai multe ori, o formă mai reușită a acesteia ar înlocui în mod inevitabil toate celelalte. Acest lucru se poate întâmpla, de exemplu, dacă o formă a stăpânit rapid toate resursele disponibile sau "sa prăbușit" în puterea mai slabă a genelor sale. Acest argument, cu toate acestea, este ușor respins. Bacteriile și arhaia, două tipuri diferite de microorganisme, coborâte de la un strămoș cu mai bine de trei miliarde de ani în urmă, încă coexistă pașnic.În plus, formele de viață alternative nu trebuie neapărat să concureze cu organismele cunoscute. "Străinii" pot ocupa nișe ecologice, improprii pentru viață altor forme sau pot folosi alte resurse.

În apărarea ipotezei existenței "străinilor"

Să presupunem că în prezent nu există forme alternative de viață pe Pământ. Dar cine va argumenta că nu au înflorit în trecutul îndepărtat și că, din anumite motive, au dispărut? Poate că cercetătorii vor reuși să atace traseul lor în roci unice din punct de vedere geologic. Formele alternative alternative ar putea avea un metabolism complet diferit; prin urmare, în cazul în care au trăit, proprietățile de roci ar putea schimba sau depozite de minerale specifice ar putea forma. Și una și cealaltă nu au putut fi explicate prin activitățile actualelor ființe vii.


Microorganismele formate în timpul biogenezei alternative pot arăta ca bacteriile obișnuite. Cu toate acestea, metabolismul lor este complet diferit: probabil că vor folosi aminoacizi exotici sau elemente chimice.


Poate în vechile micro-fosile care datează acum 2,5 miliarde de ani (la răsăritul Arheenului și Proterozoicului)va fi posibilă detectarea biomarkerilor sub formă de molecule organice speciale, formarea cărora nu poate fi implicată de reprezentanții florei și faunei comune cunoscute.

Chiar mai intrigant, dar și mai controversat, este ipoteza că formele de viață alternative nu au dispărut și sunt încă în mediul înconjurător, formând o "biosferă umbroasă". La prima vedere, ideea pare absurdă: dacă sunt sub nasul nostru (și poate în nas), de ce nu au fost găsiți încă? Majoritatea ființelor vii terestre sunt microorganisme; este imposibil să spun ceva concret despre ei, doar vizualizându-i cu microscopul. Pentru a afla ce loc ocupă pe arborele filogenetic ("arbore al vieții"), este necesar să se determine secvența de nucleotide a genomului lor și astăzi doar o mică parte din microbii cunoscuți au suferit o astfel de procedură de testare.

Pădurea vieții

Pentru clasificarea organismelor vii, oamenii de știință folosesc "copacul vieții" (copac filogenetic). Acesta poate fi folosit pentru a urmări originea diverșilor reprezentanți ai florei și faunei Pământului și a relațiilor lor de rudenie. Dacă viața de pe planeta noastră a apărut de mai multe ori, atunci această metodă de clasificare va trebui înlocuită cu o altă metodă. Acesta nu va fi un copac al vieții, ci o pădure întreagă.

Arborele nostru de viață.Imagine: "În lumea științei"

Toate organismele cunoscute științei au caracteristici biochimice similare și utilizează aceeași metodă de stocare a informațiilor genetice. Cele trei ramuri principale ale arborelui vieții noastre sunt bacteriile, arheebacteriile (organisme cu un singur celular, asemănătoare bacteriilor, care nu au nici nucleu) și eucariote, constând din celule dintr-o organizație mai complexă. A treia ramură include toate animalele, toate plantele și ciupercile.

Oglinda vieții
Moleculele biologice mari pot fi în două configurații spațiale, diferite unul față de celălalt, prin rotirea planului de polarizare a luminii într-o direcție diferită – dreapta sau stânga. În consecință, ele sunt numite pravo-și levogyrate. Toți aminoacizii naturali stângaci, și helix dublu ADN – dextrorotatory. Dar poate există organisme construite pe baza moleculelor oglindă – ADN levogirat și aminoacizi dextrorotatori?

Aminoacizi exotici
Majoritatea covârșitoare a organismelor cunoscute de noi utilizează același set de 20 de aminoacizi pentru asamblarea proteinelor, dar chimistii sintetici le pot obține mult mai mult.Poate că formele de viață alternative își construiesc proteinele de la alți aminoacizi. Acestea pot fi, printre altele, izovalina și pseudoleucina, găsite în meteoriți care au căzut pe Pământ

Arsen în loc de fosfor
Conform unei ipoteze, arsenicul poate juca rolul de fosfor în organismele vii alternative. Pentru noi, arsenul este otrava tocmai pentru că imită foarte bine toate funcțiile fosforului. În mod similar, fosforul poate fi otrăvitor pentru organismele a căror biochimie este construită pe arsen

Siliciu în loc de carbon
Cele mai exotice forme de viață dintre toate celelalte ar putea folosi siliciul în loc de carbon. Acesta din urmă este de asemenea tetravalent (adică poate adăuga patru atomi sau grupuri), atomii săi sunt capabili să formeze structuri ciclice și lanțuri lungi care servesc drept coloana vertebrală a multor molecule biologice.

Toate organismele studiate în detaliu probabil au o origine comună. Ei au un metabolism similar, aproape același cod genetic – de aceea este posibil să se determine locul lor pe arborele filogenetic. Dar toate metodele pe care biologii le utilizează pentru a identifica noi organisme sunt create cu un ochi la formele obișnuite de viață.Dacă "afacerile cu umbre" sunt diferite de ele, atunci cercetătorii pur și simplu nu le vor observa.

Trăind în izolare

Unde să căutați organisme alternative pe Pământul modern? Unii cercetători cred că nișe izolate ecologic, inaccesibile forțelor obișnuite de viață, pot servi drept habitatele lor. O descoperire uimitoare a fost făcută recent: chiar și organismele bine-cunoscute sunt capabile să supraviețuiască în condiții complet insuportabile. Bacteriile găsite în astfel de locuri exotice, precum gurile de vulcan sau deșerturile glaciare ale Antarcticii, au fost găsite. Există "extreme" care nu mor în soluții saturate de sare, au dezvoltat roci de mină, care conțin metale grele, în apa folosită în sistemul de răcire al reactoarelor atomice.

Hunt invizibil. Unde să cauți "străin"?

În căutarea unor forme alternative de viață, biologii cercetează nișe izolate ecologic, în care condițiile sunt intolerabile pentru nici unul din organismele cunoscute științei. Acestea pot fi bazine bogate în alcaline sau lacuri foarte saline, cum ar fi Lacul Mono din California (în partea de sus), deserturi uscate înghețate în Antarctica (în mijloc) sau poluate de deșeurile industriale, de exemplu Rio Tinto în Spania (în jos), care conține metale grele.

Viața, așa cum o știm, este imposibilă fără apă în stare lichidă. În deșertul Atacama din nordul Chili, există un loc atât de uscat încât nu există semne de viață. Mai mult, în ciuda faptului că unele microorganisme supraviețuiesc în apă clocotită (100 ° C sub presiune atmosferică normală), nu se detectează creaturi rezistente la căldură care pot suporta 130 ° C. Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că nu există alte forme de viață care să reziste la condiții mai stricte.

Oamenii de știință pot reuși să atace traseul formelor de viață alternative prin descoperirea unor astfel de semne de activitate biologică, cum ar fi ciclul de carbon între sol și aer în regiunile izolate ecologic, de exemplu, în ecosistemele închise situate în adâncurile crustei pământului, în deserturile antarctice, în minele de sare, contaminate cu metale grele și alte substanțe incompatibile cu viața. Puteți crea condiții extreme în laborator prin schimbarea temperaturii și a umidității, până când dispariția formelor vii cunoscute este completă și dacă există semne de activitate biologică. Dacă da, atunci probabil că acestea sunt urme ale unei vieți alternative.În acest fel, a fost găsită o bacterie rezistentă la radiații. Deinococcus radioduranspentru care doza letală de radiații gamma este de 1 mie de ori mai mare decât cea pentru oameni. Sa dovedit asta D. radiodurans și toți ceilalți "radiofili" sunt legați genetic de formele de viață cunoscute și nu sunt potriviți pentru rolul "străinilor". Totuși, acest fapt nu înseamnă că experimentele similare nu sunt potrivite pentru căutarea unor forme alternative de viață.

A găsit mai multe ecosisteme, aparent complet izolate de restul biosferei. Comunitățile microbiene adânci subterane trăiesc fără lumină, oxigen și materii organice produse de alte organisme. Existența lor este susținută de capacitatea unor membri ai comunității de a folosi pentru creșterea și reproducerea dioxidului de carbon și a hidrogenului eliberat în timpul reacțiilor chimice sau a proceselor de radiație. Se constată că toți membrii acestor ecosisteme sunt strâns legate de genetică cu microorganisme care trăiesc în straturile de suprafață ale solului. Totuși, acest tip de căutare începe doar și, probabil, multe surprize așteaptă cercetători în adâncurile pământului.În cadrul programului de găurire profundă a podelei oceanice, au fost deja extrase mostre de sol din adâncimi de până la 1 km. Unul dintre obiectivele programului este de a găsi semne de viață în scoarța oceanică. În probele de sol luate în crusta continentală la adâncimi și mai mari, s-au găsit urme de activitate biologică. Trebuie remarcat faptul că studiile sistematice de acest tip nu au fost încă efectuate și este prea devreme pentru a trage concluzii.

Candidat pentru "străini"?

Explorând cu un microscop cu scanare electronică, roci sedimentare vechi de 200 de milioane de ani, luate din fundul unei depresiuni adânci a oceanului, în largul coastei Austriei occidentale, Phillip Uinz (Philippa Uwins) de la Universitatea din Queensland au descoperit structuri minuscule variind in dimensiuni de la 20 la 15 nm (in fotografie sunt formatiuni sferice maronii si alungite). Acestea conțin ADN și, se pare, se înmulțesc în condiții de laborator. Cu toate acestea, mulți oameni de știință se îndoiesc că acești așa-numiți nanomicrobieni sunt ființe vii.

"Alieni" integrați în mediu

Luați în considerare o altă opțiune. Formele alternative de viață pot fi găsite în cele mai frecvente ecosisteme, presupunând că un "străin" neidentificat trăiește printre noi.Cu toate acestea, dacă sunt reprezentate numai prin microforme, acestea vor fi extrem de greu de distins de reprezentanții microflorei obișnuite, concentrându-se exclusiv pe semnele externe. Morfologia microorganismelor nu este foarte diversă – multe dintre ele sunt în formă de sferică sau în formă de tijă. Dar "străin" poate avea o biochimie complet diferită, care poate servi drept îndrumare în căutarea lor.

Una dintre trăsăturile distinctive ale formelor de viață cunoscute este capacitatea componentelor principale ale moleculelor lor de a roti planul de polarizare a luminii într-una din direcțiile posibile (stânga sau dreapta). În ciuda faptului că in vitro moleculele pot fi în ambele configurații în oglindă (levogirat și dextrorotator), în organisme vii cunoscute, se găsesc doar într-o singură. Astfel, aminoacizii (blocurile de proteine) sunt levogirat, iar zaharurile sunt dextrorotatorii. Spirala dreaptă dublă formează o moleculă de ADN. Cu toate acestea, legile chimiei acționează în același mod atât în ​​lumea "stângă" cât și în cea "dreaptă", și dacă presupunem că viața se poate reapărea, blocurile sale vor avea simetrie opusă, cu o probabilitate de 50%.Comunitatea "umbră" poate să respecte aceleași legi biologice ca cea obișnuită, dar să fie constituită din molecule oglindă-simetrice. Membrii săi nu concurează direct cu formele de viață cunoscute sau cu genele de schimb.

Identificarea formelor de viață mirror-simetrice nu este dificilă. Produsele activității lor vitale vor fi aceleași în termeni de chimie, dar în același timp vor avea simetrie opusă și vor crește doar într-un mediu cu elemente nutritive simetrice în oglindă. Richard Hoover (Richard hoover) și Elena Picuta (Elena Picuta) de la Centrul de zbor al spațiului Marshall (NASA) au efectuat un experiment în care au pus miercuri o varietate de "extreme" descoperite recent cu substanțe nutritive asemănătoare oglinzilor și au urmărit dacă vor apărea semne de activitate biologică. Cercetatorii au descoperit un microorganism capabil sa creasca intr-un mediu exotic: Anaerovirgula multivoransizolate de sedimentele de fund ale unui lac alcalin din California. Spre surprinderea oamenilor de știință, el nu era deloc un microb cu un dispozitiv intern oglindă-simetric, ci un microorganism care posedă abilitatea uimitoare de a schimba chimic aminoacizii și zaharurile, traducându-le într-o formă "corectă" și apoi folosindu-le.

În lumea "vieții umbră" se utilizează un set diferit de aminoacizi sau nucleotide (blocuri de construcție ADN). Toate organismele vii cunoscute sintetizează ADN-ul lor din aceleași nucleotide – A, T, G și C (adenină, timină, guanină și citozină) și proteine ​​(cu rare excepții) – de la 20 aminoacizi identici. Codul genetic în întreaga lume viu este universal: anumite triple de nucleotide (triplete) codifică aminoacizi în mod egal specifici. Secvența codonilor din genele care alcătuiesc ADN-ul stabilește secvența aminoacizilor în proteine. Dar biochemistii pot sintetiza multi aminoacizi care nu sunt prezenti in moleculele de proteine ​​ale organismelor obisnuite in laborator. În meteoritul Murchison, care a căzut pe teritoriul Australiei în 1969, s-au găsit mulți aminoacizi bine cunoscuți, dar și unele neobișnuite, cum ar fi Isovalin și pseudoleucină. (Oamenii de știință nu știu cum au ajuns într-un meteorit, dar sunt siguri că aminoacizii nu sunt de origine biologică). Unele dintre ele ar putea servi ca blocuri pentru forme alternative de viață. Pentru a identifica astfel de "străini", este necesar să se identifice aminoacizii,pe care nici unul din organismele cunoscute nu le folosește și care nu servesc ca un produs secundar al metabolismului sau descompunerii lor și găsesc dovezi ale prezenței sale în mediul înconjurător.

Granulele prețioase de informații pot fi adunate în "pământ fertil", unde forme de viață artificiale (sintetice) cresc. În prezent, biochimii sunt implicați activ în crearea de organisme complet noi, inclusiv aminoacizi neobișnuit în proteine. Steve Benner (Steve Benner) de la Fundația pentru Evoluția Moleculară Aplicată din Gainesville, Florida, consideră foarte promițătoare o întreagă clasă de molecule cunoscute sub numele de alfa-metil-aminoacizi. Cu toate acestea, nu au fost găsite în niciun organism studiat până în prezent. De îndată ce se identifică un nou microorganism, va fi necesar să se analizeze imediat compoziția sa de proteine, utilizând, de exemplu, spectrometria de masă și apoi să se determine care sunt aminoacizii din care constau aceste proteine. Orice abatere gravă a proprietăților unui novice de la standard va fi o ocazie să-l suspectați în "altcineva".

Chiar dacă o astfel de strategie este de succes, oamenii de știință încă nu au dat seamaau găsit într-adevăr o formă alternativă de viață cu un punct de plecare foarte special sau este doar un alt reprezentant anterior necunoscut al microflorei obișnuite, așa cum sa întâmplat cu arheebacteriile identificate abia la sfârșitul anilor 1970. Cu alte cuvinte, este necesar să se asigure că candidatul pentru "străini" nu este deloc o ramură omisă în pomul vieții, care a ieșit din trunchiul principal. Formele timpurii ale vieții ar putea fi radical diferite de cele care au apărut ulterior. De exemplu, există dovezi că codul triplet actual a fost rezultatul optimizării eficienței codificării sub presiunea selecției naturale. Aceasta implică existența unui precursor rudimentar, de exemplu, un cod dublu care asigură formarea unui număr mai mic de aminoacizi. Se poate presupune că unele organisme primitive utilizează încă un astfel de sistem de codificare. Ei nu sunt străini în sensul literal al cuvântului, ci doar fosile vii. Descoperirea lor are, de asemenea, un mare interes științific.

Probabilitatea ca o ramură necunoscută anterior pe "copacul" vieții noastre să fie confundată cu un copac separat "străin" va scădea dacă se presupune că biochimia formelor alternative de viață este radical diferită de cele obișnuite.Astrobiologii nu exclud că organismele exotice pot folosi alți solvenți în locul apei, de exemplu etan și metan. Este adevărat că este dificil să găsim locuri pe Pământ unde asemenea substanțe ar fi într-o stare lichidă – pentru aceasta, sunt necesare temperaturi foarte scăzute, de exemplu, cum ar fi pe suprafața Titanului, cel mai mare satelit al lui Saturn. O altă privință se referă la spectrul elementelor chimice de bază care alcătuiesc moleculele organice: carbon, hidrogen, oxigen, azot și fosfor. Viata poate aparea daca cel putin unul din cele cinci elemente este inlocuit de altul?

Fosforul este cel mai "problematic" element din lumea organică. Este relativ rar și în condiții caracteristice perioadei timpurii a evoluției Pământului, ea nu era prezentă în cantitate suficientă într-o formă ușor accesibilă – forma dizolvată. Felisa Wolf-Simon (Felisa lup-simon) de la Universitatea Harvard sugerează că arsenicul poate juca cu succes rolul de fosfor în lumea organică; în plus, în condițiile Pământului primitiv, el ar fi chiar mai preferat. În capacitatea lor de a forma elementele structurale ale sistemelor vii și de a forma compuși bogați în energie, arsenul nu este inferior fosforului. În plus, el ar putea participa la reglementarea metabolismului.Nu poate face această funcție în sistemele vii, tocmai pentru că este prea asemănătoare cu fosforul. Pentru noi, arsenul este otravă; în mod similar, fosforul ar fi o otravă pentru organismele care folosesc arsenic ca unul dintre elementele principale. Poate că organismele care preferă arsenic trăiesc în continuare în nișe exotice, de exemplu, în golurile oceanelor sau în izvoarele termale.

Un alt factor important este dimensiunea. Toate organismele cunoscute sintetizează proteinele din aminoacizi folosind "mașini de asamblare" mari – ribozomi. O astfel de structură se poate potrivi într-o celulă numai dacă dimensiunea acesteia depășește câteva sute de nanometri (o miliardime de metru). Virușii sunt mult mai mici – aproximativ 20 nm. Dar microorganismele nu sunt dependente, pentru reproducere ei folosesc structurile unei celule infectate și, prin urmare, nu pot fi considerate o formă alternativă de viață. Cu toate acestea, potrivit unui număr de oameni de știință, biosfera este în realitate plină de celule care sunt prea mici pentru a se adapta la ribozomi. În 1990, Robert Folk (Robert Folk) de la Universitatea Texas din Austin a atras atenția asupra formelor mici și sferoidale în rocile sedimentare ale izvoarelor fierbinți din Viterbo (Italia).Folk a sugerat că acestea sunt "nanobacterii" pietrificate, rămășițe calcificate de organisme de 30 nm. Mai târziu, Philip Uinz (Philippa Uwins) de la Universitatea din Queensland a găsit structuri similare în probele de piatră luate din fundul unei depresiuni oceanice adânci în largul coastei Australiei de Vest. Dacă descoperirile au într-adevăr o origine biologică, atunci ele ar putea fi considerate dovezi ale existenței unor sisteme alternative de viață care nu au nevoie de ribozomi pentru asamblarea proteinelor și, prin urmare, ar putea avea o dimensiune arbitrar redusă.


Microorganismele alternative pot trăi în corpul nostru.


Dar, probabil, cel mai exotic habitat al formelor alternative de viață ar putea fi propriul nostru organism. În 1988, Olavi Kayander (Olavi Kajander) si colegii sai de la Universitatea Kuopio din Finlanda, uitandu-se la celulele de mamifere sub microscop electronic, au vazut in multe dintre ele particule mici pana la 50 nm in dimensiune – cam de 10 ori mai mici decat cele mai mici bacterii. După 10 ani, Kayander a emis ipoteza că aceste particule sunt microorganisme vii care utilizează uree și contribuie la formarea de pietre la rinichi prin absorbția calciului și a altor minerale.Nu se poate exclude faptul că cel puțin unele dintre aceste extremități extreme utilizează căile metabolice complet diferite și, probabil, sunt doar acele forme de viață alternative evazive pe care biologii le-au căutat atât de mult timp.

Micii străini

Cele mai mici bacterii au un diametru de aproximativ 200 nm. Organismele vii autonome care alcătuiesc "pomul vieții" nu pot fi mai puțin, altfel structurile de sinteză a proteinelor cu dimensiunea de 20-30 nm – ribozomi – nu se vor potrivi în ele. Dar dacă microorganismele alternative fac fără ribozomi, atunci acestea pot fi destul de mici, de exemplu, cum ar fi virusurile, – diametrul de 20 nm. Virusii viruși nu sunt necesari – folosesc aparatul celulei pe care au infectat-o ​​pentru a le reproduce.

Care este viața?

Să presupunem că, în cele din urmă, se găsește un microorganism cu proprietăți biochimice neobișnuite. Înainte de a-l înscrie în detașarea "străinului", trebuie să aflați cât de diferit este radical față de formele obișnuite de viață. Cu toate acestea, dacă nu știm ce înseamnă viața, nu este posibil să formăm criterii clare pentru diferențe. Deci, unii astrobiologi recunosc că formele vii ar putea folosi siliciu în loc de carbon.Deoarece carbonul joacă un rol cheie în biochimia organismelor moderne, este dificil să ne imaginăm că formele de viață "carbon" și "siliciu" ar putea proveni de la un strămoș comun. Pe de altă parte, un organism care folosește un set tradițional de nucleotide și aminoacizi, dar cu un cod genetic diferit, nu poate fi considerat fără echivoc un străin dintr-o altă lume. Diferențele în codul genetic ar putea apărea bine în cursul evoluției.

Există și problema proprietății opuse: organismele disimulate care se încadrează în aceleași condiții pot converg treptat, schimbând astfel încât să se potrivească optim cu mediul. Dacă convergența merge destul de departe, originea lor independentă este complet mascată. De exemplu, se știe că frecvența de utilizare a aminoacizilor codificați de același triplet de nucleotide variază de la organisme la organisme diferite, iar această diferență sa dezvoltat sub presiunea selecției naturale. Formele de viață alternative care inițial au folosit un anumit set de aminoacizi, în timp, ar putea evolua de-a lungul acestei trăsături în direcția convergenței cu formele obișnuite și ar pierdeunicitate.

Problema identificării altor forme este agravată de faptul că există două teorii de biogeneză. Potrivit uneia dintre ele, procesul nașterii vieții a fost aproape simultan, a fost ceva de genul unei tranziții de fază bine cunoscute de fizicieni. Poate că totul sa întâmplat într-un moment în care sistemul a ajuns la un anumit nivel de complexitate din punct de vedere chimic. "Sistemul" nu este neapărat un fel de celulă individuală. Conform multor biologi, viața primitivă a apărut pe baza unei anumite comunități celulare ale cărei membri au făcut schimb de substanțe și informații; autonomia la nivel celular și organism a apărut mai târziu. Conform celei de-a doua teorii a biogenezei, tranziția de la chimie la biologie a fost definită îndelung și neclară, iar o linie clară de delimitare între aceste lumi nu poate fi trasă.

Dacă un organism viu este încă considerat un sistem cu anumite proprietăți (cum ar fi capacitatea de a stoca și procesa informații) care separă viața de cea care nu este viabilă, atunci este logic să vorbim despre unul sau mai multe evenimente care predetermină aspectul vieții. Dar dacă viața este un sistem complex organizat, care nu poate fi definit în mod clar, rădăcinile sale se pot dizolva fără urmă în lumea comprehensivă a chimiei.Și în acest caz, vorbirea despre originea independentă a unor forme de viață nu este posibilă – dacă nu au apărut, de exemplu, pe planetele diferitelor sisteme stelare și nu au fost niciodată în contact între ele.

Până în prezent, a fost studiată doar o mică parte a diverselor microflore ale Pământului. Cu fiecare descoperire nouă, ideile noastre despre ceea ce este posibil în lumea biologică și ce nu este, se extind. Cele mai exotice locuri de pe planeta noastră vor deveni subiectul studiului nostru, cu atât mai devreme vom descoperi forme noi de viață necunoscute. Dacă în cursul probelor va fi găsit de existența unor studii de biogenezei de natură diferită, atunci, teoria esenței cosmice a vieții are dreptul să existe și, prin urmare, există speranța că nu suntem singuri în univers.

traducere: N. N Shafranovskaya


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: