Зарождение жизни на Земле в любом случае не заняло много времени

На раннем этапе существования Земли в результате энергетического воздействия сложные химические соединения перешли в новое состояние, образовав структуру, способную к воспроизводству и выработке энергии. Конкретный момент этого перехода затерян в глубине миллиардов лет.

Следы живых организмов на планете датируются 4,2 миллиардами лет, что почти совпадает с периодом после её формирования — 250 миллионов лет. Возраст строматолитов, оставленных цианобактериями, составляет 3,7 миллиарда лет. В австралийских породах выявлены изотопы, свидетельствующие о существовании жизни 4,1 миллиарда лет назад. Также в Канаде обнаружены древние структуры, предположительно биологического происхождения, возраст которых может достигать 4,28 миллиарда лет.

Часть научного сообщества изучает генетическую сторону происхождения жизни, используя модель последнего универсального общего предка — LUCA. Эта гипотетическая клетка считается общим предшественником бактерий, архей и эукариот. Её возраст оценивается минимум в 3,6 миллиарда лет, по другим данным — до 4,3 миллиарда лет.

Дата появления первых форм жизни продолжает обсуждаться. Несмотря на научные разногласия, исследователи сходятся во мнении, что этот процесс развился стремительно после образования планеты.

Американский астроном Дэвид Киппинг в новой работе исследует, насколько быстро возникает жизнь на планетах земного типа. Его статья «Убедительное доказательство того, что абиогенез — быстрый процесс на аналогах Земли» будет опубликована в журнале Astrobiology.

Киппинг сделал вывод: быстрое начало жизни в земных условиях подтверждается впервые. Он предполагает, что появление жизни происходило рано, потому что эволюция требует около четырёх миллиардов лет для формирования разумных существ. С учётом того, что биосфера Земли останется пригодной для жизни ещё примерно 5–6 миллиардов лет, разумная жизнь могла появиться только при раннем старте.

Согласно модели слабого антропного принципа, условия на планете должны позволять существование наблюдателей, иначе их бы не было. Этот подход впервые сформулировал Брэндон Картер в 1970-х годах, указав, что в подобных вопросах нет элемента случайности.

Проблема заключается в несовпадении временных рамок: жизнь на Земле возникла быстро, но разумные формы развивались медленно. Это может искажать восприятие момента возникновения жизни.

Согласно исследованиям, через 900 миллионов лет Солнце увеличит яркость примерно на 10%, что приведёт к исчезновению условий для жизни. При таких сроках формирование биологических систем должно начинаться вскоре после появления планеты. Самые древние микроископаемые имеют возраст 3,7 миллиарда лет — это согласуется с необходимыми временными рамками.

Используя байесовский метод, Киппинг вычислил вероятность быстрого абиогенеза. Ранее найденные 3,7-миллиардолетние ископаемые дали вероятность 3:1, а анализ углеродных соотношений в породах — 9:1. Для научного сообщества порог надёжности установлен на уровне 10:1. Новейшие данные о LUCA, чья активность, как предполагается, началась 4,2 миллиарда лет назад, позволили достичь соотношения 13:1. Это впервые превысило критический порог.

Учёный также отмечает, что даже при различных сценариях продолжительности биосферы и при гипотезах древних цивилизаций соотношение остаётся выше 10:1. Упомянутая им силурийская гипотеза рассматривает гипотетическую возможность существования древней разумной цивилизации, возможно, в каменноугольный период.

При этом Киппинг подчёркивает, что его работа сосредоточена исключительно на земной жизни и не затрагивает идею панспермии. Он уточняет, что дата LUCA может быть уточнена дальнейшими исследованиями. Учёный также обращает внимание: даже если жизнь на Земле появилась быстро, это не доказывает, что она широко распространена. Земля может быть уникальной, а её длительный период обитаемости — редким случаем.

Основное ограничение подобных исследований — отсутствие других подтверждённых примеров. Пока Земля остаётся единственным источником данных. Однако в случае обнаружения древней жизни на Марсе, в подлёдных океанах спутников или на экзопланетах ситуация может измениться.

В финале Киппинг указывает, что хотя доказательства быстрого зарождения жизни значимы, они не говорят о её массовом распространении. Следующий шаг науки — выяснение, насколько часто встречаются условия, схожие с земными.

Читайте также: