Prasiplečia gyvybės ribos. UFO Page. Lithuanian

Global Lithuanian Net: san-taka station:

Svetimi mūsų Žemėje

Kokių tik sąlygų nėra kosmose? Atrodytų, kad dauguma jų nepritaikytos gyvybei... žemiško tipo gyvybei. Bet ar visai „žemiško tipo“ gyvybei?

Dauguma įsitikinę, kad gyvybės atsiradimui būtinos kelios sąlygos: skystas (gyvas) vanduo, nebūti staigių temperatūros pokyčių, pageidautinas magnetinis laukas (apsaugai nuo kosminio spinduliavimo) ir atmosfera. Pagal jas, gyvybė tikėtiniausia Žemės tipo planetose, nutolusiose reikiamu atstumu nuo žvaigždės (būti „gyvybinėje zonoje“).

Ir vis tik ir Žemėje rasta vietų, kuriose sąlygos ekstremalios, tačiau ten visgi yra gyvybė. Pvz., net Antarktidos sausuosiuose slėniuose prigijo kerpės. Kelių kilometrų gylyje po paviršiumi, visiškoje tamsoje, be deguonies, milžiniško slėgio sąlygomis ir esant aukštai temperatūrai gyvena mikrobai, mintantys azotu, vandeniliu, anglies junginiais. Vandenyno gelmėje, prie hidroterminių šaltinių („juodųjų rūkalių“) susiformavo stabilios ekosistemos. O štai Deinococos radiodurans bakterija išgyvena gavusi radiacijos dozę, 10 tūkst. k. didesnę už mirtiną žmogui. Bet kokie jos DNR pažeidimai sparčiai pašalinami.

Prasiplečia gyvybės ribos

Prieš pusantro milijardo metų gyvenimas Žemėje buvo nepaprastai nuobodus. Pasaulinis vandenynas, kadaise buvęs šilta pirmaprade sriuba, atvėso ir nuseko. Jame pasirodė eukariotinės ląstelės, turinčios vidinę struktūrą, tačiau daugialąsčiai organizmai tebebuvo retenybė. Gyvybė taip dykinėjo ištisą milijardą metų.

O tada kažkas nutiko: kažkas privertė gyvybę per dešimtis milijonų metų pasireikšti begaline formų įvairove, kulminaciją pasiekdama vadinamuoju kambro sprogimu. Jis – geras Č. Darvino „Rūšių atsiradimo” (1859) pagrindimas. O šiandien Darvino palikimas yra tokia teorijų įvairovė, kokios jis net nebūtų galėjęs įsivaizduoti.

Apie Marso paviršių žinome daugiau, nei apie 75% Žemės, kurią dengia vanduo. Tad nenuostabu, kad čia laukia netikėti atradimai. Vienas tokių buvo 2000-aisiais, kai NSF remiama Scripps Okeanografijos inst-to, Vašingtono un-to ir kitų institucijų ekspedicija matavo povandeninį kalnagūbrį Atlanto vandenyne, esantį viduryje tarp Bermudų ir Kanarų salų. Apie pusės mylios gylyje buvo aptiktas baltos uolienos stulpas, iškylantis sulig 20 aukštų namu. Mokslininkai jį ištyrė, pasinaudoję distanciniu būdu valdomu „Argo II“ bei žmonių valdomu „Alvin“ (tik vienas panirimas). Nors ribojo laikas, buvo nustatyta, kad baltasis stulpas tėra viena tokių struktūrų jūros dugne, iš kurio veržiasi karštas vanduo. Karštų šaltinių sritį jie pavadino Dingusio miesto hidroterminiu lauku (LCHF).

Po 3 m., 2003 m., Vašingtono un-to geologė D.S. Kelley⁴⁾ surengė 6 jau savaičių trukmės ekspediciją atlikusią 19 panirimų su „Alvin“ bei naudoję ABE (Autonomous Benthic Explorer. Su jais sukurtas detalus batimetrinis žemėlapis, surinkta uolienų, dujų, skysčių, faunos ir floros pavyzdžių, išsiaiškinta angų struktūra. Kelis metus tyrinėję surinktus pavyzdžius, specialistai pradeda pateikinėti stulbinančius pranešimus – tame tarpe, ir kaip galėjo atsirasti gyvybė Žemėje.

Apie povandenines termines versmes buvo žinoma nuo 8-ojo dešimtmečio. „Juodųjų dūmų“ sistemos buvo dažniausios ir jos randasi vandenynų vidurio keterose, kur veržiasi ugnikalniai tolstant tektoninėms plokštėms. Tose versmėse vanduo gali siekti 400^oC temperatūrą, o jo pH yra tarsi citrinos sultys; karštas vanduo, prisotintas sulfidų, geležies, vario ir cinko. Išsiveržęs vandenyno dugne, šis rūgštus skystis greitai atvėsta ir metalų sulfidai iš jo iškrenta, sudarydami debesį, atrodantį tarsi banguojantys juodi dūmai. Tie sulfidai kaupiasi į aukštus kaminus, susidarančius virš versmių.

Nepaisant jų pavojingos cheminės sudėties, aplink versmes randama egzotinių gyvybės formų, pvz., milžiniškų, raudonais galais Riftia kirminų (tube worm), neturinčių nei burnos, nei žarnyno, tačiau gyvuojančių dėka simbiozės su vidinėmis bakterijomis, kurios „maitinasi“ nuodingomis vandenilio sulfido dujomis, kylančiomis iš versmių.

Tuo tarpu Dingusio miesto versmės gana ramios. Esančios apie 15 km į vakarus nuo tektoninio lūžio, jos yra pakankamai toli nuo kylančios magmos. Vanduo jose įšyla tekėdamas pro šiltas uolienas ir temperatūra tesiekia 90^oC. Jis nėra ir rūgštus, o šarminis, kurio pH yra 9-11. Kadangi šis vanduo negali ištirpinti didelio metalų kiekio, neiškrenta „juodi dūmai“. Vandenyje gausu kalcio, sudarančio kalkakmenį, iš kurio formuojasi aukšti balti kaminai, iškylantys iki 60 m. virš jūros dugno.

Keista cheminė sudėtis atsiranda dėl unikalios geologinės struktūros, slypinčios pačios planetos struktūroje. Žemę įsivaizduokime tarsi persiką. Odelė atitiktų plutą, po kuria esantis minkštimas yra tarsi mantija, o kauliukas būtų kietu geležiniu branduoliu. Atlanto viduryje pluta truputį įplyšusi, nes Afrika ir Amerika tolsta viena nuo kitos maždaug 25 mm per metus greičiu. Pro plyšį iškilusi mantija ir sudarė Atlanto masyvo kalnagūbrį.

Mantija daugiausia sudaryta iš peridotito uolienos, kuri ir nulemia Dingusio miesto cheminę sudėtį. Susilietęs su vandeniu kyla serpentinizacijos reakcija, peridotitas virsta serpentinitu, o vanduo darosi šarminis ir prisisotina kalciu. Vanduo būna netekęs viso deguonies, kurį pakeičia gausiai energijos turintys vandenilis, metanas ir sulfidai. Tad čia ir atsiranda visas įdomumas.

Vandenilis turi daug energijos, nes gali perduoti elektronus kitiems komponentams, pvz., deguoniui, to proceso metu išlaisvindamas energiją. Mokslininkai mano, kad tokie, lengvai elektronus atiduodantys komponentai buvo svarbūs gyvybei atsirasti. Laikyta, kad jų buvo gausu pirmykštėje atmosferoje. Tačiau vėliau nuspręsta, kad atmosfera tokia nebuvo. Tačiau tokių dujų gausu prie povandeninių versmių. Nemažai studijų rodo, kad serpentinizacijos procesas puikiai tinka organinių komponentų susidarymui iš anglies dioksido – be gyvų būtybių dalyvavimo.

Prieš keletą metų Diuseldorfo biologai nustatė, kad paskutinis vienaląstis organizmas (pavadintas LUCA), davęs pradžią visiems žemiškos gyvybės domenams, gyvavo greta vulkaninių karštųjų šaltinių vandenyno dugne ir maitinosi iš jų išsiskiriančiu vandeniliu.

Daug mikroorganizmų išvystė galimybę suvartoti perteklinę vandenilio energiją. Viena tokia grupė yra metanogenai, kurie gamina metaną. Apie trečdalis mikrobų Dingusiame mieste yra Methanosarcinales šeimos metanogenai, kurie gyvuoja be Saulės šviesos.

2003 m. komanda paliko žymeklius – ir sugrįžusi 2005-ais galėjo stebėti pokyčius. Didžiausią pastebėjo apie 3 pėdų aukščio kūgio formos struktūroje, kurią pavadino „bičių aviliu“, primenančioje Kalėdų eglutę. Ją netyčia užkabino ir ji nukrito nuo vieno iš bokštų stataus šono ir atsidūrė jūros dugne. 2005 m. ekspedicija nustebusi aptiko, kad struktūra vėl ataugo beveik į tokią pat formą. Tai leido įvertinti augimo tempus Dingusiame mieste.

Idėja, kad gyvybė galėjo kilti terminėse srovėse, gyvuoja jau daugelį metų. Ją palaiko ne tik versmių cheminės reakcijos, bet ir evoliuciniai požymiai, randami visų gyvų organizmų genetinėje informacijoje. Ribosomų (biologinių mašinų, kurias ląstelės naudoja DNR informacijos iššifravimui) tyrimai. Pačias ribosomas sudaro RNR ir proteinai. Lygindami ribosomų RNR sudedamuosius blokus arba nukleotidus, mokslininkai sukonstravo šeimos medį, rodantį visų gyvų organizmų sąryšius. Dauguma organizmų, esančių netoli medžio šaknų, maitinasi vandeniliu ir gyvena karštuose šaltiniuose, o tai leidžia spėti, kad ankstyvieji protėviai irgi gyvavo panašiomis sąlygomis.

Geologai turi pagrindo spėti, kad kadaise ekosistema Žemėje buvo panaši į Dingusio miesto sąlygas. Peridotitas yra tarp labiausiai paplitusių uolienų Saulės sistemoje. Žemėje jis sudaro viršutinę mantiją. Nors naujai susiformavusio peridotito Žemės paviršiuje randama retai, jo buvo gausu prieš 3-4 mlrd. metų. Tada Žemė buvo gerokai karštesnė ir daugiau mantijos patekdavo į paviršių. Tuo tarpu juodųjų dūmų rūgšti aplinka buvo pernelyg priešiška gyvybės atsiradimui. Red Tubeworms from Hot Vents

Kartu tai palaiko ir hipotezes apie tai, kur ir kaip Saulės sistemoje gali ar galėjo egzistuoti gyvybė. Tai gali būti bet kuri planeta, kurioje yra peridotito ir skysto vandens. Didžiausia tikimybė yra Marse ir Jupiterio palydove Europoje. Metano rasta Marso atmosferoje – neaišku, ar jis atsirado dėl mikrobų veiklos ar cheminių reakcijų planetos uolienose.

Tačiau rasti tokių mažų organizmų fosilijų yra sunku. Tačiau mokslininkai surado galimybes tirti chemines fosilijas – tai uolienose randamos molekulės. Kurias galima atsekti iki gyvų būtybių. Dauguma jų yra iš lipidų, kurie sudaro ląstelių membranas. Nors lipiduose nėra tiek daug informacijos, kaip DNR ar fizinėse fosilijose, jie yra patikimi gyvybės buvimo indikatoriai. Be to, lipiduose esanti anglis irgi informatyvi, nes, atseit, galima nustatyti, kaip ji paimta iš aplinkos. Požymiu yra anglis-13, gana reta forma, kuri išsilaiko ilgai. Daugumoje organizmų anglies-13 turi 1-3,5% mažiau, nei jūros vandenyje ištirpusi anglis. Pagal šį požymį būtų galima spėti, ar anglis uolienose yra iš gyvų organizmų, ar iš abiotinių procesų.

Tačiau Dingęs miestas neigia tokią teoriją. Didžioji dalis ten rastų lipidų yra metanogenų, tačiau nepastebimas joks anglies-13 sumažėjimas. Kaip gali būti taip? Anglies-13, kaip kriterijaus panaudojimas, remiasi prielaida, kad anglies dioksido aplinkoje yra daugiau, nei gali būti panaudojama. Tad organizmai gali „rinktis“ lengvesnius anglies-12 atomus. Bet esant jo trūkumui, organizmai tampa neišrankūs ir griebia bet kurį anglies atomą. Tad pagal šį požymį atsekti gyvybę tampa neįmanoma. O taip yra Dingusiame mieste, kur gausu vandenilio, tačiau yra anglies dioksido trūkumas. Beje, neaptinkamumas pritaikomas ir metano atvejui.

Gyvybės atsiradimo versijos

Taip pat skaitykite Gyvybės atsiradimas Žemėje

Panspermija: ją pripažino H. Helmgolcas, švedų chemikas Svante Anerijus, V. Vernadskis ir lordas Kelvinas. Vis tik ji gyvybės atsiradimo klausimą tik atideda ir perkelia į kitą vietą (skaitykite plačiau apie panspermiją).
Nes aišku, panspermistai neatsako į vieną klausimą – jei Visata atsirado po Didžiojo sprogimo, kai jokios kalbos apie gyvybę būti negali, tai iš kur ji atsirado Visatoje? Jie žiūri arčiau – į gyvybės atsiradimą Žemėje, o ankstesnių laikų klausimą atideda.

Iš nukritusios organikos?

Prancūzų mokslininkai nustatė, kad žemo slėgio sąlygomis susijungus vandeniui, metanoliui ir amoniakui, apšvietus ultravioletiniais spinduliais, susidaro paprasti organiniai junginiai, kurie kambario temperatūroje jungiasi į sudėtingą ribozę, sacharozės ir kitus darinius, esančius RNR ir DNR „blokais“. Šio tyrimo pagrindu buvo ESA organinių jutiklių technologijos, panaudotos „Rozetta“ nusileidimo į 67P/Čiurumovo-Gerasimenkos kometą modulyje „Philae“. Tiesa, jis, veikęs tik trumpą laiką, kometoje neaptiko ribozės, tačiau rado tokių pat paprastų organinių junginių.

Tad iškelta hipotezė, kad ribozė ir sacharidai (arabinozė, ksilozė, liksozė, ...) galėjo susidaryti pradiniame Saulės sistemos etape, kai jos išorinėse srityse susidarė daug ledu dengtų dulkių, kurias veikė stiprūs ultravioletinių spindulių srautai. Taip galėjo susidaryti nemaži organinės medžiagos kiekiai. Ši, apsaugota stambiuose meteorituose ir kometose, galėjo išlikti nesuirusi praeidama Žemės atmosferą ir pasitarnauti gyvybės susidarymui Žemėje.

Harvardo-Smitsono astrofizikos centro mokslininkai mano, kad gyvi organizmai geba išplisti po visą Paukščių taką (2018 m. spalio 1 d. straipsnis arXiv) – kaip transportu pasinaudodami įvairiais objektais (meteoritais, kometomis, asteroidais). Galbūt, kadaise taip gyvybė buvo užnešta į Žemę (panspermija). Ankstesni tyrimai jau parodė, kad Saulės sistemos ribose panspermija įmanoma. Dabar teigiama, kad gyvybė gali keliauti su tokiais objektais, kaip „ateivių laivu“ Oumuamua. Planetinės sistemos, turinčios dujinių gigantų, jiems būtų „gaudyklės“, jau nekalbant apie dvinares ir trinares žvaigždžių sistemas. Anot mokslininkų, Paukščių take tokių planetų yra apie 100 mlrd., o tarpžvaigždine erdve klajojančių asteroid – per milijoną.

Panspermijos variantas vandenyne

Panspermijos teoriją nelauktai sulaukė paramos iš vandenyno. 2006 m. tyrinėtojai iš Vuds-Holo okeanografinio inst-to su Lorenu Mulinu tyrinėjant gyvybės formas prie povandeninių ugnikalnių įvyko vieno jų išsiveržimas į pietus Acapulko, sunaikinęs prie jo visą gyvybę. Tačiau vėliau ji atsistatė ir pavyko nustatyti naujas rūšis. Štai čia ir prasidėjo netikėtumai.

Atrodytų, kad ji atsikurti turėtų iš gretimai gyvavusių rūšių. Ale buvo ne taip – tarp pirmųjų, įsisavinusių atlaisvintą teritoriją, buvo anksčiau čia negyvenusios Ctenopelta poriferair Lepetodrilus tevnianus jūrų sraigių lervos. O nustebino tai, kad pirmųjų nebuvo arčiau nei 350 km nuo katastrofos vietos. Tai kaip jos įveikė tokį atstumą?

Matyt lervos patenka į sraunias povandenines sroves, kurių greitis apie 10 cm/sek. (8,6 km į parą) ir per 30 parų pasiekiant tą vietą. Tačiau ta reikia, kad sulėtintų savo medžiagų apykaitą, kurią atnaujina pasiekę palankias sąlygas.

Pirminis buljonas.

„Savaiminio atsiradimo negalimumą reikia laikyti taip pat tvirtai nustatytu, kaip visuotinį traukos dėsnį“, V. Tomsonas

6-me dešimtm. Stenli Milerio ir Haroldo Juri atlikti eksperimentai laboratorijoje sumodeliavus jaunos Žemės sąlygas – ir apie 10% anglies iš metano įėjo į vienokių ar kitokių organinių molekulių sudėtį. Buvo gauta per 20 amino rūgščių, cukraus, lipidų ir nukleino rūgščių užuomazgų.

Tik pagrindine panašių eksperimentų problema lieka tai, kad visi susidarę organiniai junginiai turi po lygiai skirtingų orientacijų, o visa žinoma gyvybė Žemėje (išskyrus vienetinius ir keistus atvejus) turi kairinę izomerų orientaciją.

Gyvų Žemės organizmų amino rūgštys tik iš kairės pusės izomerų (chiralniškumas – iš gr. heir - ranka). Tik neaišku, kodėl? [ meteorituose dešiniųjų ir kairiųjų izomerų yra po lygiai – tad jų kilmė greičiausiai abiotinė ] Tačiau gyvybė pasižymi dideliu pastovumu - fermentas, pasirinkęs vieną erdvinę formą, jam lieka ištikimas visam laikui. Japonų mokslininkai, vadovaujami Tsubasa Fukue, tirdami Oriono ūką, atkreipė dėmesį į sritis, kuriose sąlygos labai panašios į tas, kuriose prieš 5 mlrd. m. užgimė mūsų Saulės sistema. Tada vaizdas būtų toks: „smelkė“ ultravioletinis spinduliavimas (pvz., nuo gretimos neutroninės žvaigždės), o čia galėjo būti amino rūgščių – vienodai kairiųjų ir dešiniųjų. Tačiau poliarizuotas UV spinduliavimas greitai vertė suirti (fotolizė) vieną iš polimerų, suteikiant „evoliucinį pranašumą“ kitam. Tad gyvybės atsiradimui nebuvo pasirinkimo.

Ir jau visai neseniai, 2015 m., Kembridžo prof. John Sutherland’as pademonstravo visų bazinių gyvybės komponentų (DNR, RNR, baltymų) susidarymo galimybę iš gana paprasto pradinių komponenčių rinkinio, kurio pagrindiniai „herojai“ – ciano vandenilis ir sieros vandenilis, kurie ne taip jau retai sutinkami kosmose. Prie jų tereikia pridėti kai kurių mineralų ir metalų (fosfatų, vario druskų, geležies...)

1924 m. biochemikas Aleksandras Oparinas iškėlė abioginės kilties iš „organinio sultinio“ teoriją. Jo vardo medalį tarptautinė ISSOL draugija teikia kad 6 m. – ją yra gavęs ir S. Mileris, ir Nobelio premijos laureatas Dž. Šostakas. O H. Juri medalį ISSOL įteikia irgi kas 6 m. – tarpe tarp Oparino medalių.
Apie tai daugiau žr. Tarybiniai alchemikai...

Cheminė evoliucija apie gana paprastų organinių medžiagų virsmą sudėtingesnėmis cheminėmis sistemomis – veikiant išoriniams veiksniams, selekcijai ar savireguliacijai. Jos pagrindu yra „vandens-anglies šovinizmas“. Pagal vieną versiją, pirminė molekulių organizacija galėjo įvykti molio mineralų porose, tarnavusiomis struktūrinėmis komponentėmis. Tą idėją prieš kelis metus iškėlė škotų

Spontanišką gyvos materijos atsiradimą iš negyvos – kaip musių lervų atsiradimą švinkstančioje mėsoje – galima sieti dar su Aristoteliu, suformavusiu vientisą savaiminės kilties teoriją. Ji buvo dominuojančia Viduramžiais ir išliko iki pat L. Pastero bandymų, įtikinimai įrodžiusių, kad musių lervos privalo turėti tėvus.

Senovėje buvo paplitus nuomonė, kad žemesnieji organizmai nebūtinai kyla iš sėklų. Buvo pastebėta, kad, pvz., lervos, atsiranda iš sugedusios mėsos, kaip tai aprašė Vergilijus „Georgikose“. Tik 17 a. tai paneigta, tame tarpe Svamerdamo ir Levenchuko, bandymais. „Generatio spontanea“ idėja išplito atradus infuzoriją, kuri atrodė savaime atsirandanti užpiluose. Tačiau 1777 m. Spallanzani¹⁾ parodė, kad indą su infuzorijomis, o taip pat orą virš jo, pakankamai pakaitinus, jame gyvybė daugiau neatsiranda. Tačiau šį bandymą sukritikavo, sakydami, kad pakaitintas oras virš indo taip pasikeitė, kad netiko gyvybei. Į tą kritiką atsakė Chevreul‘is²⁾ ir Pasteras bei Tyndall‘is, parodę, kad jokie organizmai neatsiranda ore, kuris išvalytas ir kitomis priemonėmis, nei kaitinimas, pvz., išfiltravus pro medvilnę ar vilną. Tais tyrimais remiasi sterilizacijos metodai.
Vis tik mokslininkai nelinkę atsisakyti „Generatio spontanea“. Jie remiasi filosofiniu samprotavimu: gyvybė kažkada turėjo kažkur atsirasti. Juk Visatai susidarius po Didžiojo sprogimo jokios kalbos apie gyvybę būti negali, tai iš kur ji atsirado Visatoje?
Nemažą susidomėjimą sukėlė Th. Huxley iš jūros dugno iškeltame dumble rasta baltyminga substancija, jo pavadinta „Bathybius Haeckelii“ vokiečių darvinisto Haeckel‘io garbei. Jis įsivaizdavo, kad iš tų neorganinės materijos kilusių pirmykščių maurų galėjo išsivystyti visi organizmai – ir kad atrasta tai, apie ką svajojo Oken’as. Tačiau kruopštesni Buchanan’o³⁾ tyrimai parodė, kad baltyminę substanciją tuose mauruose sudaro alkoholio nusėdinti gipso plaušeliai.
Žmonės pateigdavo ir visai fantastinius samprotavimus. Atseit, gyvybė galėjo kilti įkaitusioje Žemės gelmėje. Aukštoje temperatūroje gali susidaryti cianas ir jo organiniai junginiai, galintys tapti gyvybės nešėjais (Pfliiger). Ir vos ne kasmet mokslinėje literatūroje pakartojama, kad padaryta pažanga sukuriant gyvybę iš negyvos materijos. Vienu metu dėmesio sulaukė Butler-Burke (iš Kavendišo laboratorijos Oksforde) skelbtas atradimas, kad jis, atseit, stebuklingos radžio substancijos dėka užveisė gyvybę želatino tirpale. Tačiau tai priimta kaip fantazija iš pasakų srities.

chemikas Alexander Graham Cairns-Smith‘as. Jų vidiniuose paviršiuošiuose tarsi ant matricos galėjo nusėsti ir polimerizuotis sudėtingos molekulės: Izraelio mokslininkai parodė, kad tokiomis sąlygomis gali išaugti gana ilgos baltymų grandinėlės. Čia galėjo būti ir reikiamas metalo druskų kiekis. Molinės sienelės galėjo atlikti ir ląstelių membranų vaidmenį, atskirdamos vidinę erdvę, kurioje vyksta sudėtingos cheminės reakcijos nuo išorės. Panašiomis „matricomis“ galėjo būti ir kristalinių mineralų paviršiai: jų gardelės struktūra leidžia atrinkti tik vieno tipo optinius izomerus, pvz., kairines amino rūgštis. „medžiagų apykaitai“ reikalingą energiją galėjo teikti neorganinės reakcijos – pvz., piritą (FeS₂) veikiant vandeniliu gaunant geležies sulfidą ir sieros vandenilį. Tam nereikia nei žaibų, nei ultravioletinių spindulių, kaip buvo Milerio-Juri bandymuose. Taigi, galime nenagrinėti ir žalingo jų poveikio.

Juodieji rūkoriai. Jaunos Žemės laikotarpiu, kai nebuvo nei ozono sluoksnio, UV galėjo būti žudančiu užgimstančios gyvybės veiksniu. Tad užsimezgusi gyvybė turėjo slėptis nuo jo, pvz., giliai vandenyje. Ten atsirado tinkamų vietų – netoli geoterminių šaltinių. Jų sulfidais prisotintas juodas vanduo karštas, aktyviai maišosi ir turi daugybę mineralų. Vandenynų „juodieji rūkoriai“ labai gausios ir savitos ekosistemos – ir jose bakterijos naudojasi geležies-sieros reakcijas. Jos gana klestinčios gyvybės pagrindas – nuo gausybės unikalių kirmėlių iki krevečių. Jie irgi galėjo būti gyvybės užgimimo šaltiniais.

[ Kita galimybe apsisaugoti nuo UV spindulių buvo storas, kelių šimtų storio ledas. Ir po juo esanti gana vėsi aplinka galėjo padėti stabilizuotis pirmųjų makromolekulių struktūroms. ]

RNR pasaulis. Pagal dialektinį materializmą gyvybė yra dviejų pradų vienybė ir kova – iš vienos pusės, kintančios ir ir paveldimos informacijos, o iš kitos – biocheminių, struktūrinių funkcijų. Ir viena gyvybės atsiradimo hipoteze yra „RNR pasaulis“, iškilusi 7 dešimtm. pabaigoje ir galutinai susiformavusią 9-o dešimtm. pabaigoje. RNR ne tokia efektyvi saugant ir perduodant informaciją kaip DNR, ir ne tokia įspūdinga fermentuojančių funkcijų srityje kaip baltymai – tačiau ji geba ir tai, ir tai. Ji yra visiškai autonomiška ir gali katalizuoti savo pačios replikavimą – ir pradžioje to pakanka.

Tos hipotezės tyrinėjimai parodė, kad RNR makromolekulės pajėgios ir pilnavertei cheminei evoliucijai. Štai L. Orgel‘io ir jo kolegų, Kalifornijos biofizikų, pavyzdys: į gebančios replikuotis RNR tirpalą pridėjus bromo etudijaus, šiai sistemai esančiu nuodu, blokuojančiu RNR sintezę, tada pamažu, keičiantis kartoms, mišinyje atsiranda RNR, atsparios net aukštai toksino koncentracijai. Taip evoliuciuodamos pirmosios RNR galėjo rasti būdą sintezuoti baltymus, o vėliau, kartu su jais, „atrasti“ ir dvigubą DNR spiralę, idealią informacijos laikmeną.

Solo Špigelmano monstras. Jis parengė Qb viruso RNR mėginį su visa reikalinga jos dauginimuisi terpe (baltymais ir nukleotidais). Tai buvo puikios sąlygos RNR – jai nereikėjo mutuoti įveikiant ląstelės apsaugos mechanizmus, pranikti į ją ir užkrėsti (tame procese laimėdavo tasai, kuris dažniau ir greičiau replikuojasi).
Netrukus RNR su 4,5 tūkst. nukleotidų sumažėjo iki 220, smarkiai padidinusi replikacijos spartą. Evoliucija tesitęsė nukleotidų skaičiui mažėjant iki 50. Tai rodo, kad jei pradiniame „buljone“ randasi reikiamos komponentės ir nesudėtingas fermentas-replikaza, tokia besireplikuojanti RNR gali atsirasti ir spontaniškai.
Sugretinimai: Nyčės amžino sugrįžimo koncepcija labai artima indų reinkarnacijos idėjai. Amžinybė yra begalinė ir joje vyksta amžinas pasikartojimų ciklas.

Papildomai skaitykite Gyvybės atsiradimas Žemėje

Protoląstelės. Vien replikavimosi gyvybei nepakanka. Gyvas organizmas – tai erdvėje apribota terpė, turinti apsikeitimo mechanizmus, skatinanti vienas reakcijas ir stabdanti kitas. Kitaip tariant, tai ląstelė su pusiau pralaidžia membrana iš lipidų. Ir protoląstelės privalėjo atsirasti jau ankstyvoje gyvybės stadijoje – pirmą hipotezę apie jų atsiradimą iškėlė minėtas A. Oparinas, pagal kurį „protomembramomis“ galėjo tarnauti hidrofobinių lipidų lašeliai, primenantys geltonas aliejaus dėmeles vandenyje.

Dž. Šostakas kartu su Katarzyna Adamala sukūrė tarsi „protoląstelės“ modelį, kurios membraną sudarė ne šiuolaikiniai lipidai, o paprastesnės organinės molekulės, riebiosios rūgštys, tikrai galėjusios kauptis protoorganizmų atsiradimo vietose. Jiems netgi pavyko „įpūsti gyvybę“ savo struktūras, į terpę pridėjus magnio jonų (stimuliuojančių RNR-polimerazų veiklą) ir citrinos rūgšties (stabilizuojančios riebalines membranas).

Endosimbiozė. Dar 19 a. pabaigoje vokiečių-anglų gamtotyrininkas Andreas Schimper‘as⁵⁾ pastebėjo, kad Chloroplastai – už fotosintezę atsakingos augalų ląstelės organelos, replikuoja atskirai nuo ląstelės. Netruko atsirasti hipotezė, kad chloroplastai – simbiontai, fotosintezuojančių bakterijų ląstelės, kadaise „prarytos“ šeimininko ir jame likusios gyventi.

Na mes jų neturime ir negalime maitintis saulės šviesa, kaip mus norėtų įtikinti kai kurios (saulės valgytojų) sektos. Vis tik 20 a. 3-me dešimtm. endosimbiozės hipotezė buvo išplėsta įtraukiant mitochondrijas – deguonį vartojančias orgonelas, tiekiančias energiją ląstelėms. Jose ir pas plastides aptiktas savas genomas, daugiau ar mažiau nuo ląstelės nepriklausomi dalijimosi mechanizmai ir savos baltymų sintezės sistemos.

Aptikti ir kiti endosimbiontai, pvz., kai kurios amebos neturi savų mitochondrijų, tačiau turi viduje savęs jų vaidmenį atliekančias bakterijas. Yra hipotezių apie endosimbiotinė kitų orgonelių kilmę – tame tarpe žiuželiai ir blakstienėlės, ir net ląstelės branduolys. Anot kai kurių tyrinėtojų, mes visi eukariotai, kilę iš bakterijų ir archėjų susiliejimo. Vis tik aišku, kos gimusi gyvybė ėmė ryti savo kaimynus imdama su jais sąveikauti ir taip kuriant naują gyvybę.

Kreacionizmas. Gyvybė – protingos esybės dizaino dalis. Daugiau apie tai žr. >>>>>

Trumpos biografijos:

¹⁾ Ladzaro Spalancanis (Lazzaro Spallanzani, 1729-1799) – italų dvasininkas, biologas ir fiziologas. Vertingi jo kelionės po Apeninus aprašymai (1792). Garsūs ir jo tyrimai apie kraujotaką, virškinimą, varlių dauginimąsi, kai šikšnosparnių navigaciją tamsoje. Tyrinėjo jūrinių fosilijų radinius toli nuo jūros ir sukūrė hipotezes apie Žemės pokyčius po to, kai Dievas ją sukūrė. Jis pirmasis įrodė, kad spermoje apvaisinimą atlieka tik spermatozoidai. Bandymais pademonstravo gyvybės savaiminio atsiradimo negalimumą.
Jo garbei pavadintas krateris Mėnulyje.

²⁾ Mišelis Ševiolis (Michel Eugene Chevreul, 1786-1889) – prancūzų chemikas, vienas iš organinės chemijos mokslinės analizės pradininkų. Buvo vienu gerontologijos pradininkų. Jis vienas pirmųjų ištyrė augalinių ir gyvulinių riebalų sandarą, atrado kreatiną (1834), daugelį augalinių pigmentų, išskyrė kai kurias riebiąsias rūgštis. Išradęs būdą gauti kietąsias riebiąsias rūgštis (steariną) 1825 m. Anglijoje gavo patentą stearino žvakėms. Buvo aršus bet kurių šarlatinizmo apraiškų priešininkas ir visiškai skeptiškas spiritualizmui, įsigalėjusiam jo laikais. Jis vienas pirmųjų paaiškino ideomotorinį poveikį. Jo vardas užrašytas Eifelio bokšte.

³⁾ Frensis Bjukenenas (John Young Buchanan, 1844-1925) – škotų chemikas, okeanografas, Arkties tyrinėtojas. Jo idėjos apie vandenynų sroves skyrėsi nuo A. Humboldto.

⁴⁾ Debora Keli (Deborah Sue Kelley, g. 1958 m.) – jūrų geologė, Vašingtono un-to profesorė, tirianti hidrotermines versmes, aktyvius povandeninius ugnikalnius ir gyvybė tose giliose srityse. Dalyvavo per 40 ekspedicijų. 2000 m. dalyvavo atrandant Dingusio miesto versmes, kalkakmenio kaminų sritį, kurią vėliau tyrinėjo ir 2005 m. Yra knygos „Atskleidžiant gelmes“ (2015) bendrautorė.

⁵⁾ Andrėjas Šimperas (Andreas Franz Wilhelm Schimper, 1856-1901) – vokiečių botanikas, fitogeografas, keliautojas, prisidėjęs prie histologijos, ekologijos ir augalų geografijos vystymo. Tyrė krakmolinių ir chrolofilinių grūdų sąveikas ir struktūras, Pirmasis pasarė prielaidą, kad augalų chloroplastai gali būti simbiontais. Jis įvedė terminus drėgnasis tropikų mikas ir sklerofilai. Daug rašė apie tropikų augalus, išleisdamas ir „Botanische Mittheilungen aus den Tropen“. Išskirtinis jo monumentalus „Pflanzengeographie auf physiolog. Grundlage“ (1890).

Parengė Cpt.Astera's Advisor

Papildomai skaitykite:
Jei žūtų Žemė?..
Gyvybės paieškos
Paslaptingoji Žemė
V. Vernadskio noosfera
Gyvybės neišvengiamumas
Drakonų ežeras Kinijoje
Darvino gyvasis palikimas
Gyvybė atsirado šaldytuve
Nežemiška gyvybė – visai greta
Gyvybė be fotosintezės
Kur dūmai, ten ir ugnis
Išnykęs dinozaurų pasaulis
Dinozaurų palikuonys Afrikoje
Gyvybės atsiradimas Žemėje
Panspermia: užkratas iš kosmoso
Kiek civilizacijų yra Paukščių take?
Ar kažkur Visatoje yra gyvybė?
A. Kacajus. Ar yra gyvybė Žemėje?
Alternatyvios žmogaus kilties teorijos
Lynn Margulis ir Gajos koncepcija
Kitokia žmogaus tvėrimo interpretacija
Nepaprastai suderinta Visatos sandara
Baltieji vandenys: legendos ištakos
Gyvybės paieškų kosmose istorijos
Dinozaurai Jakutijos ežeruose
Evoliucija pagal teosofiją
21 amžiaus Diotima
Tarybiniai alchemikai
Pirmieji dailininkai
Bermudų trikampis
Oro grobuonys

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius. Juos prašome siųsti el.paštu: san-taka@lithuanian.net arba pateikti šiame puslapyje.

UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky. Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during your night dreams, or in the other fields of life.

Review of our site in English

NSO.lt skiltis
Vartiklis