Панспермия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Изображение кометы, переносящей бактериальную форму жизни из космоса на Землю

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 метеороиды, астероиды[1] или кометы[2], так и с космическими аппаратами). Следствием гипотезы является предположение о зарождении жизни на Земле в результате занесения её из космического пространства.

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[править | править вики-текст]

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[sv] (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[править | править вики-текст]

В 1970-х годах идея панспермии не пользовалась популярностью. Одно время в 1960-х годах возникли работы, якобы доказывающие наличие органогенных образований в разных метеоритах. При более тщательной проверке было установлено, что это сложные органические (углеродистые) соединения, которые не связаны с жизнью[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].

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

Академик РАН А. Ю. Розанов, глава комиссии по астробиологии Российской академии наук, считает, что жизнь на Землю была занесена из космоса. В частности, он утверждает: «Вероятность того, что жизнь зародилась на Земле, настолько ничтожно мала, что это событие практически невероятно».

В качестве аргументов академик приводит информацию о том, что несколько лет назад в Гренландии были найдены бактерии возрастом 3,8 миллиарда лет, в то время как нашей планете 4,5 миллиарда лет, а за такой короткий промежуток времени жизнь, по его мнению, просто не смогла бы возникнуть[27]. Розанов утверждает, что при изучении метеорита Ефремовка и Мурчисонского метеорита, относящихся к углистым хондритам, в них, при помощи электронного микроскопа, были обнаружены ископаемые частички нитчатых микроорганизмов, напоминающих низшие грибы и сохранивших детали своего клеточного строения, а также окаменелые остатки неких бактерий[28]. Анализировались при этом псевдоморфозы, образованные теми или иными минералами, не отличающиеся по составу от всего остального материала метеорита, а не современные или фоссилизированные остатки[29]. Однако другие специалисты с таким выводом не согласны.[28]

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.[30] 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.[31] Исследование дает экспериментальное доказательство того, что генетическая информация ДНК способна выживать в экстремальных условиях космоса и после повторного входа в плотные слои атмосферы Земли.

Техногенная панспермия[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

  • Крупные учёные избегают темы происхождения жизни, поскольку наука исследует повторяющиеся явления, а уникальные относятся скорее к философии, религии и другим областям человеческой деятельности. Говорят, что выдающийся генетик Н. В. Тимофеев-Ресовский имел обыкновение на все вопросы о происхождении жизни на Земле отвечать: «Я был тогда очень маленьким, и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина…»[16]

Панспермия в фантастике[править | править вики-текст]

Панспермия — популярный сюжет в научной фантастике[33]. 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[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Rampelotto, P. H. (2010). «Panspermia: A promising field of research». Astrobiology Science Conference 1538. Bibcode2010LPICo1538.5224R.
  2. Wickramasinghe, Chandra (2011). «Bacterial morphologies supporting cometary panspermia: a reappraisal». International Journal of Astrobiology 10 (1): 25–30. DOI:10.1017/S1473550410000157. Bibcode2011IJAsB..10...25W.
  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.
  5. Klyce, Brig Panspermia Asks New Questions (2001). Проверено 25 июля 2013.
  6. Panspermia asks new questions // The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) in the Optical Spectrum III. — Vol. 4273. — P. 11.
  7. (2006) «The galactic cosmic ray ionization rate». Proceedings of the National Academy of Sciences 103 (33): 12269–73. DOI:10.1073/pnas.0602117103. PMID 16894166. Bibcode2006PNAS..10312269D.
  8. The physics of the interstellar medium // Twentieth Century Physics. — 2nd. — CRC Press. — P. 1765. — ISBN 0-7503-0310-7.
  9. Madhusoodanan, Jyoti (May 19, 2014). «Microbial stowaways to Mars identified». Nature. DOI:10.1038/nature.2014.15249.
  10. Margaret O'Leary (2008) Anaxagoras and the Origin of Panspermia Theory, iUniverse publishing Group,
  11. Berzelius (1799–1848), J. J.. «Analysis of the Alais meteorite and implications about life in other worlds».
  12. Rothschild, Lynn J. Evolution on Planet Earth – The Impact of the Physical Environment. — Academic Press. — P. 109–127. — ISBN 978-0-12-598655-7.
  13. Thomson (Lord Kelvin), W. (1871). «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."». Nature 4 (92): 261–278 [262]. DOI:10.1038/004261a0. Bibcode1871Natur...4..261..
  14. (7 March 2006) «The word: Panspermia». New Scientist (2541). Проверено 25 July 2013.
  15. History of Panspermia. Проверено 25 июля 2013.
  16. 1 2 3 4. Происхождение жизни: абиогенез и панспермия. Гиперцикл. Геохимический подход к проблеме. // 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. (2007). «Pollination of exoplanets by nebulae». Int. J. Astrobiol. 6 (3): 223–228. DOI:10.1017/S1473550407003710. Bibcode2007IJAsB...6..223N.
  19. Line, M.A. (2007). «Panspermia in the context of the timing of the origin of life and microbial phylogeny». Int. J. Astrobiol. 6 (3): 249–254. DOI:10.1017/S1473550407003813. Bibcode2007IJAsB...6..249L.
  20. (1980) «The 3.4-µm interstellar absorption feature». Nature 287 (5782): 518–519. DOI:10.1038/287518a0. Bibcode1980Natur.287..518W.
  21. (1981) «Diffuse interstellar absorption bands between 2.9 and 4.0 µm». Nature 294 (5838): 239–240. DOI:10.1038/294239a0. Bibcode1981Natur.294..239A.
  22. (1983) «Three components of 3–4 μm absorption bands». Astrophysics and Space Science 97 (2): 369–378. DOI:10.1007/BF00653492. Bibcode1983Ap&SS..97..369W.
  23. Fred Hoyle. Viruses from Space and Related Matters. — University College Cardiff Press.
  24. (19 May 2011) «Exposure of phototrophs to 548 days in low Earth orbit: microbial selection pressures in outer space and on early earth». The ISME Journal 5 (10): 1671–1682. DOI:10.1038/ismej.2011.46. PMID 21593797.
  25. Beer microbes live 553 days outside ISS, BBC News (23 Aug 2010). Проверено 11 февраля 2016.
  26. Примечание № 39 к книге В. И. Вернадского «Живое вещество» (М.: Наука, 1978. — С. 329)
  27. Круглый стол в Дубне: внеземная жизнь есть. Правда.Ру (26 декабря 2011). Проверено 20 января 2012. Архивировано 5 февраля 2012 года.
  28. 1 2 Екатерина Горбунова. Кто в космосе живет?. Итоги (4 апреля 2004). Проверено 14 апреля 2012. Архивировано 31 мая 2012 года.
  29. А. Ю. Розанов. Бактериально-палеонтологический подход к изучению метеоритов (рус.) // Вестник Российской академии наук : рец. науч. журнал. — 2000. — Т. 70, № 3. — С. 214—226. — ISSN 0869-5873.
  30. http://tass.ru/nauka/1582283 Российские ученые доказали возможность занесения жизни на Землю метеоритами
  31. http://lenta.ru/news/2014/11/27/dna/ НК показала высокую устойчивость к экстремальным условиям космоса
  32. Interstellar Dust Grains as Freeze-Dried Bacterial Cells: Hoyle and Wickramasinghe’s Fantastic Journey (англ.)  (недоступная ссылка — история). Suburban Emergency Management Project (22 August 2007). Проверено 12 февраля 2012. Архивировано 9 мая 2009 года.
  33. Дмитрий Злотницкий. Панспермия. Что, если нас создали пришельцы? «Мир фантастики» №105 (Май 2012)

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Видео[править | править вики-текст]