ZAP // Dall-E-2
Dünyadaki yaşam nasıl başladı? Bilim adamlarının teorileri olmasına rağmen, biyolojiye yol açan kimyasal adımları ve ilk ilkel yaşam formlarının ne zaman ortaya çıktığını hala tam olarak anlayamıyorlar.
Peki ya Dünya’daki yaşam burada ortaya çıkmasaydı? Bunun yerine ben olsaydım meteorlarla geldi Mars’tan mı geliyorsunuz?
En çok kabul edilen teori değil yaşamın kökenine dair iddialar var ama ilgi çekici bir hipotez olmaya devam ediyor. Bir makalede Konuşma, Sean ÜrdünDublin Üniversitesi kimya profesörü argümanları analiz ediyor lehine ve aleyhine.
Kronoloji belirleyici bir faktördür. Mars yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluşmuşken, Dünya 4,54 milyar yaşında olup biraz daha gençtir. Başlangıçta her iki gezegenin yüzeyleri bir kaynaşma halindeydilerYavaş yavaş soğuyup katılaşmadan önce.
Teorik olarak, hayat bağımsız olarak ortaya çıkabilirdi oluşumundan kısa bir süre sonra Dünya ve Mars’ta. Ve bugün Mars’ın yüzeyi muhtemelen bildiğimiz şekliyle yaşam için yaşanmaz olsa da, erken mars İlkel Dünya’dakilere benzer koşullara sahip olacaktı.
Antik Mars’ın olduğu düşünülüyor koruyucu bir atmosfere ve sıvı suya sahipti okyanuslar, nehirler ve göller şeklinde. Yaşamın ortaya çıkması için gerekli koşulları sunabilen birçok hidrotermal menfez ve kaplıca ile jeotermal olarak da aktif olabilir.
Fakat, yaklaşık 4,51 milyar yıl önceMars’ınkine benzer boyutlara sahip kayalık bir gezegene denir Theaia, proto-Dünya ile çarpıştı.
Bu çarpışmanın etkisi her iki cismin birleşip sonra ayrılmasına ve Dünya’nın ortaya çıkmasına neden oldu. ve ay. Hayat bu olaydan önce başlamış olsaydı, Kesinlikle hayatta kalamazdım.
Mars ise muhtemelen küresel bir yeniden erime sürecinden geçmedi. Gezegen birçok darbeye maruz kaldı şiddetli erken Güneş Sistemi’nde, ancak kanıtlar gösteriyor ki hiçbiri yeterince büyük değildi gezegeni tamamen yok edecek ve bazı bölgeler nispeten istikrarlı kalmış olabilir.
Yani eğer Mars’ta yaşam, gezegenin oluşumundan kısa bir süre sonra, yani 4,6 milyar yıl önce ortaya çıkmış olsaydı, gelişmeye devam edebilirdi sırasında büyük kesintiler olmadan en az yarım milyar yıl.
Daha sonra, Mars’ın manyetik alanı çöktü, Mars’ta yaşanabilirliğin sonunun başlangıcını işaret ediyor. Koruyucu atmosfer ortadan kaybolarak yüzeyin dondurucu sıcaklıklara ve uzaydan gelen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmasına neden oldu.
Bir zaman meselesi
Ve Dünya’da, Yaşamın ortaya çıkması ne kadar sürdü? Ay’ı oluşturan acımasız çarpışmadan sonra mı?
Hayat ağacının köküne inmek bizi bir mikroorganizmaya götürür. LUCA – o son evrensel ortak ata. Bu onun soyundan geldiği mikrobiyal türdür tüm güncel yaşam.
Bir çalışmak 2024 yılında Nature Ecology & Evolution dergisinde yayınlanan araştırma, genetiği ve Dünya’daki ilkel yaşamın fosil kayıtlarını kullanarak LUCA’nın özelliklerini yeniden yapılandırdı. Oradan şu sonucu çıkardı LUCA 4,2 milyar yıl önce yaşadı – önceki tahminlerden daha erken.
LUCA Dünyadaki ilk organizma değildidaha ziyade birkaç mikrop türünden biri gezegende bir arada yaşama o zaman. Kendilerini virüs saldırılarına karşı korurken rekabet ettiler, işbirliği yaptılar ve unsurlardan sağ çıktılar.
Eğer Dünya’da yaklaşık 4,2 milyar yıl önce küçük ama nispeten karmaşık ekosistemler mevcut olsaydı, o zaman hayat daha erken ortaya çıkmalıydı. Ancak ne kadar erken?
LUCA’nın yaşına ilişkin yeni tahmin şuna işaret ediyor: 360 milyon yıl Dünya’nın oluşumundan sonra ve Ay’ı doğuran çarpışmadan 290 milyon yıl sonra.
Bilim adamlarının bildiği tek şey, bu 290 milyon yıl boyunca kimya bir şekilde biyolojiye dönüştü. LUCA’nın yaşadığı dönemde yaşamın Dünya’da ortaya çıkması ve daha sonra halihazırda mevcut olan ekosistemlere dönüşmesi için yeterli zaman var mıydı?
Karasal yaşam için Mars kökenli bu sorunu aşmak. Hipoteze göre, Mars’taki mikroorganizma türleri meteorlarla Dünya’ya gelmiş olabilir. Ilıman koşullardan yararlanmak için zamanında gelmek Bu Ay’ın oluşumunu takip etti.
Zamansal tesadüf bu düşünceye uygun olabilir. Yine de bu alanda çalışan biri olarak Seán Jordan, 290 milyon yılın fazlasıyla yeterli Böylece kimyasal reaksiyonlar Dünya’daki ilk canlı organizmaları ortaya çıkardı ve böylece daha sonra biyoloji çeşitlenir ve daha karmaşık hale gelir.
Yolculukta hayatta kalın
LUCA’nın yeniden yapılandırılmış genomu, onun moleküler hidrojen veya basit organik moleküllerle beslenebileceğini öne sürüyor.
Diğer delillerle birlikte bu şunu gösteriyor: LUCA’nın yaşam alanı bir olurdu sığ deniz hidrotermal havalandırma sistemi veya sıcak bir jeotermal kaynak. Yaşamın kökenine ilişkin araştırmalarda baskın fikir, Dünya’nın erken dönemlerindeki bu ortamların gerekli koşulları karşıladı yaşamın cansız kimyadan ortaya çıkması için.
LUCA’da da vardı sizi koruyabilecek biyokimyasal makineler yüksek sıcaklıklardan ve ultraviyole radyasyondan kaynaklanan bu ilkel ortamlardaki gerçek tehlikeler.
Ancak Doğru olmaktan çok uzak İlk yaşam formlarının Mars’tan Dünya’ya yolculukta hayatta kalabileceği ortaya çıktı. Ve LUCA’nın genomunda buna işaret edecek hiçbir şey yok. “uzay yolculuğuna” özel adaptasyon.
Mikroorganizmaların Dünya’ya ulaşması darbeden kurtulmak zorunda kalacaktı Mars yüzeyindeki başlangıç, yüksek hızlı bir fırlatmaya Mars atmosferi aracılığıyla ve uzay boşluğunu geçmekEn azından yılın büyük bir bölümünde kozmik ışınların bombardımanı altında.
Daha sonra yine de girişe direnmek zorunda kalacaklardı. Dünya atmosferindeki yüksek sıcaklık ve yüzeyde yeni bir etki. Bu son olay onları adaptasyonlarıyla minimum düzeyde uyumlu bir ortama yerleştirebilir veya yerleştiremez.
A Bütün bunların gerçekleşme olasılığı çok düşük görünüyordiyor Seán Jordan. Kimyadan biyolojiye geçiş her ne kadar zor görünse de bu geçişin Mars’ta gerçekleşmesi, yaşam formlarının Dünya’ya yolculukta hayatta kalıp daha sonra bambaşka bir gezegene uyum sağlaması fikrinden çok daha makul görünüyor.
Jordan yine de hatalı olabileceğini kabul ediyor ve bunun incelemeye değer olduğunu düşünüyor Mikroorganizmaların hayatta kalma yeteneği üzerine çalışmalar gezegenler arası bir yolculukta.
Şu ana kadar her şey bunu gösteriyor sadece en dirençli mikroorganizmalar Mars ve Dünya arasındaki geçişe dayanabilen türler, radyasyon hasarını önlemek için uyarlanmış ve spor oluşumu yoluyla kurumaya dayanabilen türlerdir.
Ama belki – sadece belki –Yeterince büyük bir gök taşının içinde bir mikroorganizma popülasyonu sıkışıp kalırsa, korunabilir uzaydaki en zorlu koşulların çoğu.
Bazı bilgisayar simülasyonları hatta bu hipotezi destekliyorum. Bunu test etmek için daha fazla simülasyon ve laboratuvar deneyleri yapılıyor.
Ve bu başka bir soruyu gündeme getiriyor: Güneş Sisteminin ilk 500 milyon yılında Mars’tan Dünya’ya yaşam gelmiş olsaydı, Neden yayılmadı? Önümüzdeki dört milyar yıl içinde Dünya’dan Güneş Sistemi’nin geri kalanına mı?
Belki de sonuçta Marslı değilizJordan sözlerini tamamladı.