Il biologo Mikhail Nikitin: come dimostrare che la vita sulla Terra è nata da sola

Molto presto Mikhail Nikitin parlerà alla conferenza "Scienziati contro i miti", organizzato da"ANTROPOGENESI.RU». Lì, il biologo parlerà degli "alieni di silicio" che hanno influenzato la formazione del nostro pianeta e la comparsa di organismi viventi su di esso.

A questo proposito, gli abbiamo chiesto di dire brevemente ai nostri lettori quale visione hanno gli scienziati sull'origine della vita e perché altri punti di vista non sono così coerenti.

Cosa pensano gli scienziati dell'origine della vita sulla Terra?

Per prima cosa, definiamo cos'è la vita. Una definizione rigorosamente univoca, come in matematica, non può, ovviamente, essere data. Ma la commissione di esperti della NASA, che guida la ricerca della vita nell'Universo, ha evidenziato la seguente definizione:

La vita è un sistema chimico capace di evoluzione darwiniana.

"Chimico" significa "costituito da atomi e molecole e che utilizza le reazioni tra di loro". E la capacità di evoluzione darwiniana caratterizza la presenza di quattro condizioni necessarie e sufficienti:

1. Riproduzione.
2. Ereditarietà (la prole è simile ai genitori).
3. Mutazioni (la prole è ancora leggermente diversa dai genitori).
4. Selezione (la probabilità di ulteriore riproduzione dipende dalle mutazioni).

Cellula

Oggi la cellula è considerata la più piccola unità elementare della vita. Esistono, ovviamente, virus molto più semplici, più piccoli e anche capaci di un'evoluzione darwiniana. Ma sono tutti parassiti sulle cellule e in natura non possono essere separati.

In questo caso, è logico supporre che la vita abbia avuto origine con l'avvento della cellula. Tuttavia, biologi ci sono grossi dubbi su questo.

RNA

È ormai opinione diffusa che una volta esistessero organismi viventi anche più semplici delle cellule.

Secondo questa ipotesi, le forme di vita più primitive utilizzavano solo uno dei tipi esistenti di biopolimeri: la molecola di RNA. Per fare un confronto: per il lavoro delle cellule moderne, ne hanno già bisogno tre: RNA, DNA e proteine.

Ma nell'era precellulare, tutte le funzioni dovevano essere svolte solo dall'RNA. Ha accelerato le reazioni chimiche invece delle proteine ​​e ha agito come deposito di informazioni ereditarie invece del DNA.

Così è stato fino a quando alcune forme di vita non hanno padroneggiato nuove tecnologie: la sintesi di proteine ​​​​e DNA. Fatto ciò, sono diventate le cellule che oggi costituiscono tutti gli esseri viventi (ad eccezione dei virus). E altre forme non potevano competere con loro e si estinsero.

Composti chimici

Prima del mondo dell'RNA pianeta Terra non era moderno. Alcuni scienziati sono riusciti a simulare le condizioni che si trovavano su di esso in quel momento e tracciare la generazione spontanea della vita.

Uno dei primi esperimenti di questo tipo è stato l'esperimento Miller-Urey, istituito negli anni '50. Gli scienziati hanno preso una miscela di gas - metano, ammoniaca e idrogeno - e li hanno portati in un'ingannevole installazione di vetro. Da un lato aveva una fiaschetta con acqua riscaldata, dall'altro un foro per la fuoriuscita del vapore. Lì venivano saldati degli elettrodi che lasciavano passare scariche che imitavano i fulmini. Il vapore entrava quindi nel frigorifero, dove poteva condensarsi.

Poche settimane dopo l'inizio dell'esperimento, gli scienziati hanno notato che nell'acqua si formavano tali condizioni aminoacidi - elementi costitutivi delle proteine ​​- e alcune altre molecole che costituiscono gli organismi viventi.

Questa è diventata un'osservazione molto importante. Tuttavia, ora il suo significato è stato ripensato. Si ritiene che le condizioni riprodotte da Miller e Urey non siano simili alla terra, ma a quelle che si trovavano nella nube protoplanetaria da cui si è formato il sistema solare. Perché, come abbiamo appreso in seguito, la Terra non ha mai avuto un'atmosfera di metano e ammoniaca.

A proposito, gli amminoacidi che si sono formati nell'apparato di Miller sono molto simili a quelli che si trovano effettivamente in alcuni meteoriti.

Dopo questa esperienza, anche altri scienziati hanno provato a simulare la formazione di sostanze organiche da anidride carbonica, che dominava l'atmosfera dell'antica Terra e che ora si trova in grandi quantità in atmosfera Marte e Venere.

Hanno sperimentato cristalli di solfuro di zinco che, se irradiati con la luce solare nell'acqua, ripristinano anidride carbonica e la converte in acido formico, acetico, malico e, quando viene aggiunto azoto, in aminoacidi.

Inoltre, sono stati condotti esperimenti per ottenere gli elementi costitutivi del DNA: nucleotidi e basi azotate. Ad esempio, Carl Sagan negli anni '60 riuscì a ottenere quest'ultimo dall'acido cianidrico, una sostanza che si formava nelle atmosfere prive di ossigeno dell'antica Terra. Ora l'acido cianidrico è anche ampiamente distribuito nello spazio, ad esempio nelle comete o sul moderno Titano, un satellite di Saturno.

Elementi chimici

Quelli elementi chimici, che utilizza la vita terrena, sono tra i più comuni nell'universo. Questi sono carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno, magnesio, zolfo, ferro.

Oltre a questi, sono considerati comuni anche altri tre elementi che non hanno partecipato alla generazione spontanea della vita sulla Terra. Questi sono l'elio e il neon, che non sono in grado di reazioni chimiche, così come il silicio, che diventa attivo solo a temperature molto elevate.

Questi elementi chimici esistevano prima della comparsa della Terra e del sistema solare. La loro composizione è stata formata dalla prima generazione di stelle a causa di reazioni termonucleari. Quindi, subito dopo il Big Bang, l'Universo consisteva solo di idrogeno, elio e litio, e solo allora apparvero elementi più pesanti.

Hanno interagito tra loro in un ordine casuale e hanno portato alla formazione di composti chimici, tra cui amminoacidi e basi azotate, che abbiamo menzionato sopra.

Generazione spontanea della vita

Nel processo di origine del vivente dall'inanimato, il caso e la regolarità si sono certamente combinati. L'evoluzione biologica funziona solo quando ci sono sia mutazioni che selezione naturale. Anche la vita, molto probabilmente, si è originata spontaneamente sulla base di questo principio.

Molto probabilmente, c'era una sorta di selezione naturale prima dell'avvento della riproduzione. Ad esempio, le basi azotate nell'RNA e nel DNA, come l'adenina, la citosina, la guanina e l'uracile, si distinguono dalle altre molecole correlate per la loro elevata resistenza alle radiazioni ultraviolette.

Quindi sono stati combinati in modo casuale in catene di RNA. E quello che potrebbe aumentare la probabilità della loro stessa copia ha iniziato la riproduzione, la selezione naturale e l'evoluzione darwiniana. E poi è iniziata la naturale complicazione nei confronti delle cellule.

Perché gli alieni o Dio non potrebbero creare la vita

Se la vita non ha avuto origine da sola, allora entrambe le civiltà potrebbero aiutarla in questo alieniche sono arrivati ​​sulla Terra, o alcuni esseri soprannaturali. Ad esempio, Dio. Esploriamo queste teorie in modo più dettagliato.

alieni

È stato dimostrato che il Big Bang è avvenuto circa 13,5 miliardi di anni fa. L'età della vita terrestre è abbastanza solida rispetto all'età dell'universo. L'evoluzione dai microbi agli esseri senzienti, Homo sapiens, ha richiesto circa 4 miliardi di anni.

Probabilmente gli alieni impiegherebbero circa lo stesso tempo. E difficilmente potevano anticiparci. Dopotutto, dopo il Big Bang, l'accumulo di elementi più pesanti dell'elio - carbonio, idrogeno, ferro - non è avvenuto all'istante. Le stelle le sintetizzano da miliardi di anni. Cioè, all'interno della Galassia, le condizioni per l'emergere di sistemi planetari su cui la vita è possibile non si sono sviluppate immediatamente e gli alieni difficilmente avrebbero avuto il tempo di diventare spazio civiltà prima di noi.

Ma anche se in qualche modo sono riusciti a farlo, allora sorge una domanda naturale: come è nata la loro vita? Se è esso stesso, allora perché non consideriamo questa possibilità in relazione alla vita sulla Terra?

Dio

Poiché non abbiamo prove dirette di ciò che Dio può e non può fare, è ovviamente molto più difficile trovare argomenti qui. I creazionisti potranno sempre trovare un'opzione per la quale non funzioneranno, perché "le vie del Signore sono imperscrutabili".

Ma personalmente, ad esempio, sono convinto da considerazioni estetiche. Dio è descritto come un essere superintelligente. Tuttavia, allo stesso tempo, ci sono molti dettagli nel dispositivo degli organismi viventi che nessun designer sano di mente potrebbe realizzare.

Solo un pazzo ammetterebbe, ad esempio, la presenza di un nervo laringeo ricorrente nei mammiferi.

Va dal cervello ai muscoli della laringe e allo stesso tempo fa un giro, scendendo prima al cuore, aggirando l'arco aortico e risalendo. Di conseguenza, per il normale funzionamento di una giraffa, ad esempio, sono necessari 5 metri in più di fibra nervosa. E allo stesso tempo soffrirà anche di un ritardo nel tempo di transito del segnale.

È chiaro che se gli animali fossero stati creati da un essere razionale, non avrebbe commesso una tale stupidità. Una tale struttura è molto più simile al risultato dell'evoluzione dei mammiferi dai loro antenati simili a pesci. Quelli non avevano il collo, il cuore si trovava vicino alla testa e il deflusso del sangue dal cuore veniva effettuato grazie a diverse paia di vasi branchiali. Pertanto, il tracciamento del nervo attorno a loro sembrava normale e non poneva problemi. E poi i pesci arrivarono a terra, persero le branchie e alcuni dei loro discendenti avevano un collo lungo e sottile. Più lontano, più questo progetto iniziava a interferire, ma non potevano più rifiutarlo.

Alcuni creazionisti stanno promuovendo un'altra idea: Dio ha solo innescato il Big Bang, e poi non ha toccato universo. Nei secoli XVII-XIX lo pensavano anche molti scienziati. Ad esempio, quando Napoleone chiese a Laplace: "Dov'è Dio nelle tue teorie?" - l'astronomo ha risposto: "Non ho bisogno di questa ipotesi".

Ma anche se il Signore non ha davvero interferito in nulla dopo il Big Bang, allora perché questo contraddice l'idea di evoluzione? In che modo questa versione del creazionismo è fondamentalmente diversa da scientifico immagini del mondo?

Perché ora la vita non si sta formando su altri pianeti?

Pianeti simili alla Terra con una solida superficie di pietra, che non si trovano sui giganti gassosi Giove e Saturno, in sistema solare quattro: Terra, Venere, Mercurio e Marte.

Sia adesso che prima faceva troppo caldo su Venere: lì ci sono 450 ° C, e in tali condizioni il piombo si scioglie facilmente. A temperature così elevate, anche i microbi più estremofili non sopravvivono e le proteine, l'RNA e il DNA vengono distrutti molto rapidamente.

Il mercurio è molto caldo durante il giorno - fino a 400 ° C e freddo di notte - fino a -170 ° C. Non c'è atmosfera né acqua.

Anche il Marte moderno non è molto ospitale: lì fa freddo, come a Norilsk, e secco, come nel deserto del Namib, più radiazioni. Tuttavia, ci sono abbastanza tracce su questo pianeta che nei tempi antichi c'era acqua liquida, un'atmosfera più densa e temperature più elevate, abbastanza abitabile.

Il fatto è che tutti i pianeti di tipo terrestre sono stati formati dalla collisione di oggetti più piccoli: embrioni planetari. In questi momenti veniva rilasciato molto calore, a causa del quale le loro superfici erano molto calde. La Terra ha anche attraversato uno stadio di oceano di magma, dopodiché si è raffreddata a lungo, forse fino a 300 milioni di anni.

Poiché Marte è più piccolo, le sue collisioni con i germi planetari non sono state così energiche e si è raffreddato più velocemente.

La linea di fondo è che avrebbe potuto avere condizioni abitabili 100-200 milioni di anni prima del nostro pianeta. Ma non ci sono prove dirette per questo.

È possibile che siamo marziani. Dopo tutto, le prime forme viventi potrebbe apparire lì, e poi vola sulla Terra con i meteoriti.

Ora, quando Marte è secco e freddo, o non c'è più vita lì, oppure si nasconde molto bene da qualche parte nelle sue profondità, sotto la superficie. Una delle prove di ciò può essere la comparsa periodica di impurità di metano nell'atmosfera: questo è un gas che si decompone rapidamente nell'atmosfera. Se è stato trovato, allora deve esserci una sorta di fonte attiva sul pianeta, ad esempio microbi metanogeni.

Come puoi velocizzarli? Evoluzione? Per fare questo, devi far cadere una specie di corpo ghiacciato con un diametro di circa 500 km da Marte su Marte. Cinture di Kuiper. Lì arriverebbe abbastanza acqua da formare un oceano e l'energia di un tale impatto potrebbe riscaldare il pianeta e stimolare la sua attività geologica già congelata. Ma è chiaro che la probabilità di ciò è trascurabile.

Se vogliamo rendere abitabile Marte, allora dobbiamo prendere in mano la situazione e fornire acqua lì sotto forma di cubetti di ghiaccio più piccoli, e poi artificialmente ripristinare un campo magnetico sul pianeta - senza di esso, sarà scarsamente protetto dai raggi cosmici e manterrà un alto livello di radiazioni per superfici.

Questo è proprio quello che sembra troppo fantastico.