Ученый Шон Джордан оценил гипотезу заноса жизни на Землю с Марса

Происхождение жизни на Земле остаётся одной из самых сложных научных загадок. Несмотря на существование различных теорий, точный набор химических процессов, приведших к появлению биологии, а также момент возникновения первых примитивных организмов до сих пор не установлен.


Существует и альтернативная гипотеза, согласно которой жизнь могла появиться не на Земле, а быть перенесённой сюда с Марса вместе с метеоритами. Эта версия не относится к числу общепринятых, однако продолжает вызывать интерес. Доцент кафедры химии Дублинского городского университета Шон Джордан (Seán Jordan) проанализировал аргументы сторонников и противников такого сценария.

Фактор времени

Марс сформировался около 4,6 млрд лет назад, тогда как возраст Земли оценивается в 4,54 млрд лет. На ранних этапах обе планеты представляли собой расплавленные тела, которые со временем остыли и приобрели твёрдую поверхность. С теоретической точки зрения, зарождение жизни могло произойти независимо на обеих планетах вскоре после их формирования. Хотя современный Марс почти наверняка непригоден для известных форм жизни, в прошлом условия на красной планете могли напоминать раннюю Землю.

Согласно имеющимся данным, молодой Марс обладал плотной атмосферой и жидкой водой. На его поверхности существовали океаны, озёра и реки. Не исключается и активная геотермальная деятельность: гидротермальные источники и горячие ключи могли создавать подходящую среду для появления первых организмов.

Одна из распространённых гипотез предполагает, что примерно 4,51 млрд лет назад в Протоземлю врезалось тело размером с Марс — Тейя. Столкновение привело к глобальному расплавлению и последующему формированию Земли и Луны. Любые формы жизни, возникшие до этого события, не могли сохраниться.

Марс, по имеющимся оценкам, не переживал столь разрушительного катаклизма. Хотя в ранней Солнечной системе он подвергался многочисленным ударам, ни один из них не привёл к полному расплавлению планеты. Часть регионов могла оставаться относительно стабильной. В таком случае жизнь, возникшая на Марсе вскоре после его образования, теоретически могла развиваться без серьёзных перерывов на протяжении примерно 500 млн лет. Позднее исчезновение магнитного поля привело к утрате атмосферы и превращению поверхности планеты в холодную и радиационно опасную среду.

Земной сценарий

После формирования Луны жизнь на Земле появилась не сразу. Прослеживание эволюционного древа приводит к микроорганизму LUCA — последнему универсальному общему предку всех современных форм жизни. Генетические данные и анализ древнейших окаменелостей позволили реконструировать его свойства. Согласно этим оценкам, LUCA существовал около 4,2 млрд лет назад, что раньше прежних предположений.

LUCA не был первым организмом на планете. Он представлял собой одного из множества микробных видов, населявших Землю в тот период. Эти сообщества взаимодействовали между собой, конкурировали за ресурсы и противостояли вирусным угрозам.

Наличие относительно сложных экосистем 4,2 млрд лет назад указывает на ещё более раннее появление жизни. По новым расчётам, LUCA возник примерно через 360 млн лет после формирования Земли и спустя 290 млн лет после столкновения, приведшего к образованию Луны. За этот промежуток времени химические процессы должны были перейти в биологические. Остаётся вопрос, достаточно ли этого срока для возникновения жизни и её усложнения. Гипотеза марсианского происхождения предлагает обходной путь: микроорганизмы могли попасть на Землю с метеоритами уже после стабилизации условий.

При этом часть исследователей считает, что 290 млн лет — значительный период, за который на Земле могли самостоятельно сформироваться первые живые системы, а затем началась их эволюция.

Возможность переноса

Реконструкция генома LUCA показывает, что он мог использовать в качестве источника энергии молекулярный водород или простые органические соединения. Это указывает на среду обитания, связанную с гидротермальными источниками — либо в мелководных морях, либо в наземных геотермальных зонах. Именно такие условия рассматриваются как подходящие для перехода от неорганической химии к биологии.

LUCA обладал механизмами защиты от высоких температур и ультрафиолетового излучения, что соответствовало условиям ранней Земли. Однако данных о его способности переносить экстремальные космические воздействия нет.

Для перемещения с Марса на Землю микроорганизмам потребовалось бы пережить удар о поверхность планеты, выброс в космос, длительное пребывание в вакууме под действием космического излучения, а затем вход в атмосферу Земли и новое столкновение. Даже после этого попадание в подходящую среду оставалось бы вопросом случайности.

Шон Джордан указывает, что в геноме LUCA отсутствуют признаки особой устойчивости к подобным условиям. По его оценке, сценарий самостоятельного возникновения жизни на Земле выглядит менее сложным, чем цепочка событий, предполагающая зарождение на Марсе, выживание при межпланетном переносе и адаптацию к другой планете.

Читайте также: