Десятки и сотни миллионов лет плотного дождя метеоритов и астероидов 4 миллиарда лет назад не могли уничтожить жизнь на Земле – если, конечно, она к этому времени уже существовала. Не исключен вариант, что эти самые булыжники и стали ключевым фактором появления жизни.
Примерно через 100 миллионов лет после своего формирования нашей планете пришлось пережить самое мощное потрясение в своей истории. 4,5 миллиарда лет назад Земля столкнулась с планетой, подобной по своим размерам Марсу. Не успевшая остыть Земля вновь «закипела», а из обломков мирозданья возникла Луна. На поверхности последней, лишённой атмосферы и гидросферы и связанных с ними процессов выветривания, записана вся дальнейшая совместная история Земли и Луны.
Гиганты прорыли траншеи в астероидахКогда Солнечная система только появилась, планеты-гиганты кружились совсем не там, где сейчас. И теперь можно выяснить, где именно: их перемещения оставили след в поясе астероидов. У астрономов появился...
Один из эпизодов этой истории называется поздней тяжёлой бомбардировкой. Спустя 600–800 миллионов лет после появления Луны, ей и Земле снова пришлось несладко. Миграция планет в молодой Солнечной системе дестабилизировала орбиты многочисленных малых тел, не успевших соединиться в большую планету, и поздняя тяжёлая бомбардировка десятки, а то и пару сотен миллионов лет непрерывно «украшала» земную поверхность большими и маленькими кратерами. Именно это эпохальное событие полностью изменило облик нашей планеты, основательно перепахав земную кору и не оставив на поверхности даже минералов, возраст которых превышал бы 3,8 миллиарда лет.
Неудивительно, что биологи предпочитают даже не спорить с геологами, соглашаясь, что если жизнь на Земле и успела возникнуть вскоре после образования Луны, то точно исчезла во время поздней метеоритной бомбардировки.
Олег Абрамов и Стивен Мойзис из Университета Колорадо решили существенно подкорректировать конформистскую точку зрения.
По их мнению, жизнь в нашем понимании могла спокойно пережить бомбардировку. И даже благополучно возникнуть в это самое время.
Миллер сделал больше жизни Опыты Стэнли Миллера, попытавшегося в пробирке повторить зарождение жизни на Земле, были куда успешнее, чем полагал сам Миллер. Современные методы позволили найти не пять, а все 22 аминокислоты в химической...
Сразу стоит отметить, что в статье, опубликованной в последнем номере Nature, и речи не идёт о панспермии. Авторы остаются в рамках теории биохимической эволюции Опарина-Миллера. Она тоже не даёт точного ответа на вопросы датировки и продолжительности зарождения жизни, зато предоставляет ученым самых разных специальностей возможность заполнить свои пробелы.
Один из самых животрепещущих вопросов – количество этих самых «зарождений». Нетрудно представить, что сотен миллионов лет с момента образования Луны до тяжёлой метеоритной бомбардировки (даже за вычетом времени на охлаждение) было вполне достаточно для появления примитивных форм жизни – хотя бы биополимеров вроде белков и нуклеиновых кислот, а может быть, и первых прокариот.
Если это так, то Абрамову и Мойзису, не без некоторых допущений, удалось доказать главное утверждение, из которого возможность сохранения жизни следует простым логическим путём.
Стерильные зоны, образующиеся во время бомбардировки, никогда не перекрывались в достаточной степени, чтобы полностью уничтожить жизнь.
В любой момент истории Земли максимум 37% её поверхности были стерилизованы, и лишь на 1/10 температура превышала 500oC.
Такой могла быть температурная карта Земли ближе к концу бомбардировки. Тёмные круги показывают место расположения кратеров, цвета – температуру, от холодной голубой к горячей красной.
Это коренным образом меняет взгляд на роль тяжёлой бомбардировки в истории жизни. Во-первых, бомбардировка, кроме стерилизации, наверняка оказывала и другое, весьма благотворное для жизни влияние, ускоряя распространение бактерий. Метеориты, способные в доли секунды испарить тонны воды, существенно повышали влажность и скорость воздушных и водных потоков. Эти факторы, если не брать в расчет животных-переносчиков, и сейчас являются ключевыми в распространении бактерий по Земле.
Во-вторых, ареал обитания примитивных форм жизни не ограничивается несколькими сантиметрами от поверхности планеты. Есть экспериментальные свидетельства самостоятельной жизни прокариот на глубине 3 и даже 3,5 километров безо всякого фотосинтеза, а теоретики называют глубины до 5,3 км и даже больше. По данным Абрамова и Мойзиса, 4 километров было бы вполне достаточно.
В-третьих, молекулярный и генетический анализ свидетельствует, что первые из современных бактерий, давшие начало всем остальным, были термофилами, свободно переносившими температуру как минимум в 110o, а может быть, и больше. Притом поздняя бомбардировка не должна была стать чем-то вроде «бутылочного горлышка», через которое пролезли лишь термофилы: из расчетов следует, что и неэкстремофильным бактериям хватило бы времени перебраться на новое место жительства.
Метеориты высекли жизнь Удары небесных тел, которые могут легко уничтожить жизнь на Земле, могли помочь и её зарождению. Японцы воссоздали в лаборатории удары метеоритов по древнему океану и получили уйму органических веществ....
Если исходить из этих допущений, для того чтобы заселить вновь образованный кратер диаметром около 200 км, прокариотам, с учетом скорости миграции и остывания поверхности, требовалось около 20 тысяч лет. И если с точки зрения стерилизации несколько относительно небольших объектов, от 1 до 10 км в диаметре, оказывали такой же эффект, как и огромные 100-километровые астероиды, то с точки зрения жизни последние все равно доминируют. Больше масса – больше энергия – больше тепла, следовательно, и остывать такой кратер будет гораздо дольше. И даже в случае меньшей площади заселяться гораздо медленнее бассейна, сформированного несколькими булыжниками поменьше.
Авторы публикации отдельно отметили, что их работа ничего не может сказать о времени возникновения жизни. Она вполне могла возникнуть уже после бомбардировки или в самом её конце, а метеориты могли способствовать протеканию реакций химического синтеза. Но если новые генетические или геологические изыскания выдадут нам возраст жизни 4,2 миллиарда или больше, это число можно будет признать вполне правдоподобным.
Гиганты прорыли траншеи в астероидахКогда Солнечная система только появилась, планеты-гиганты кружились совсем не там, где сейчас. И теперь можно выяснить, где именно: их перемещения оставили след в поясе астероидов. У астрономов появился...
Один из эпизодов этой истории называется поздней тяжёлой бомбардировкой. Спустя 600–800 миллионов лет после появления Луны, ей и Земле снова пришлось несладко. Миграция планет в молодой Солнечной системе дестабилизировала орбиты многочисленных малых тел, не успевших соединиться в большую планету, и поздняя тяжёлая бомбардировка десятки, а то и пару сотен миллионов лет непрерывно «украшала» земную поверхность большими и маленькими кратерами. Именно это эпохальное событие полностью изменило облик нашей планеты, основательно перепахав земную кору и не оставив на поверхности даже минералов, возраст которых превышал бы 3,8 миллиарда лет.
Неудивительно, что биологи предпочитают даже не спорить с геологами, соглашаясь, что если жизнь на Земле и успела возникнуть вскоре после образования Луны, то точно исчезла во время поздней метеоритной бомбардировки.
Олег Абрамов и Стивен Мойзис из Университета Колорадо решили существенно подкорректировать конформистскую точку зрения.
По их мнению, жизнь в нашем понимании могла спокойно пережить бомбардировку. И даже благополучно возникнуть в это самое время.
Миллер сделал больше жизни Опыты Стэнли Миллера, попытавшегося в пробирке повторить зарождение жизни на Земле, были куда успешнее, чем полагал сам Миллер. Современные методы позволили найти не пять, а все 22 аминокислоты в химической...
Сразу стоит отметить, что в статье, опубликованной в последнем номере Nature, и речи не идёт о панспермии. Авторы остаются в рамках теории биохимической эволюции Опарина-Миллера. Она тоже не даёт точного ответа на вопросы датировки и продолжительности зарождения жизни, зато предоставляет ученым самых разных специальностей возможность заполнить свои пробелы.
Один из самых животрепещущих вопросов – количество этих самых «зарождений». Нетрудно представить, что сотен миллионов лет с момента образования Луны до тяжёлой метеоритной бомбардировки (даже за вычетом времени на охлаждение) было вполне достаточно для появления примитивных форм жизни – хотя бы биополимеров вроде белков и нуклеиновых кислот, а может быть, и первых прокариот.
Если это так, то Абрамову и Мойзису, не без некоторых допущений, удалось доказать главное утверждение, из которого возможность сохранения жизни следует простым логическим путём.
Стерильные зоны, образующиеся во время бомбардировки, никогда не перекрывались в достаточной степени, чтобы полностью уничтожить жизнь.
В любой момент истории Земли максимум 37% её поверхности были стерилизованы, и лишь на 1/10 температура превышала 500oC.
Такой могла быть температурная карта Земли ближе к концу бомбардировки. Тёмные круги показывают место расположения кратеров, цвета – температуру, от холодной голубой к горячей красной.
Это коренным образом меняет взгляд на роль тяжёлой бомбардировки в истории жизни. Во-первых, бомбардировка, кроме стерилизации, наверняка оказывала и другое, весьма благотворное для жизни влияние, ускоряя распространение бактерий. Метеориты, способные в доли секунды испарить тонны воды, существенно повышали влажность и скорость воздушных и водных потоков. Эти факторы, если не брать в расчет животных-переносчиков, и сейчас являются ключевыми в распространении бактерий по Земле.
Во-вторых, ареал обитания примитивных форм жизни не ограничивается несколькими сантиметрами от поверхности планеты. Есть экспериментальные свидетельства самостоятельной жизни прокариот на глубине 3 и даже 3,5 километров безо всякого фотосинтеза, а теоретики называют глубины до 5,3 км и даже больше. По данным Абрамова и Мойзиса, 4 километров было бы вполне достаточно.
В-третьих, молекулярный и генетический анализ свидетельствует, что первые из современных бактерий, давшие начало всем остальным, были термофилами, свободно переносившими температуру как минимум в 110o, а может быть, и больше. Притом поздняя бомбардировка не должна была стать чем-то вроде «бутылочного горлышка», через которое пролезли лишь термофилы: из расчетов следует, что и неэкстремофильным бактериям хватило бы времени перебраться на новое место жительства.
Метеориты высекли жизнь Удары небесных тел, которые могут легко уничтожить жизнь на Земле, могли помочь и её зарождению. Японцы воссоздали в лаборатории удары метеоритов по древнему океану и получили уйму органических веществ....
Если исходить из этих допущений, для того чтобы заселить вновь образованный кратер диаметром около 200 км, прокариотам, с учетом скорости миграции и остывания поверхности, требовалось около 20 тысяч лет. И если с точки зрения стерилизации несколько относительно небольших объектов, от 1 до 10 км в диаметре, оказывали такой же эффект, как и огромные 100-километровые астероиды, то с точки зрения жизни последние все равно доминируют. Больше масса – больше энергия – больше тепла, следовательно, и остывать такой кратер будет гораздо дольше. И даже в случае меньшей площади заселяться гораздо медленнее бассейна, сформированного несколькими булыжниками поменьше.
Авторы публикации отдельно отметили, что их работа ничего не может сказать о времени возникновения жизни. Она вполне могла возникнуть уже после бомбардировки или в самом её конце, а метеориты могли способствовать протеканию реакций химического синтеза. Но если новые генетические или геологические изыскания выдадут нам возраст жизни 4,2 миллиарда или больше, это число можно будет признать вполне правдоподобным.
Обсуждения Космические катаклизмы