Теневая биосфера

Теневая биосфера — это гипотетическая микробная биосфера Земли, которая будет использовать радикально другие биохимические и молекулярные процессы, чем те, которые известны в настоящее время. Хотя жизнь на Земле сравнительно хорошо изучена, если теневая биосфера и существует, она все равно может остаться незамеченной, поскольку исследование микробного мира направлено прежде всего на биохимию макроорганизмов.

Гипотеза

Было высказано предположение, что на ранней Земле существовало множество зародышей жизни, некоторые из которых привели к химическим вариациям жизни, какой мы ее знаем. ^[1]^[2] Некоторые утверждают, что эти альтернативные формы жизни могли вымереть либо из-за того, что их вытеснили другие формы жизни, либо они могли стать едиными с современной жизнью с помощью таких механизмов, как боковой перенос генов . ^[1] Другие, однако, утверждают, что эта другая форма жизни может существовать и по сей день.

Стивен А. Беннер, Алонсо Рикардо и Мэтью А. Кэрриган, биохимики из Университета Флориды , утверждали, что если бы организмы, основанные на РНК, когда-то существовали, они могли бы быть живы и сегодня, незамеченными, поскольку не содержат рибосом , которые обычно используются. для обнаружения живых микроорганизмов. Они предлагают искать их в средах с низким содержанием серы , в средах с пространственными ограничениями (например, минералы с порами менее одного микрометра ) или в средах, в которых циклически меняется температура и холод. ^[3]

Другие предполагаемые кандидаты на роль теневой биосферы включают организмы, использующие разные наборы аминокислот в своих белках или разные молекулярные единицы (например, основания или сахара) в своих нуклеиновых кислотах. ^[4] иметь хиральность, противоположную нашей, использовать некоторые нестандартные аминокислоты или использовать мышьяк вместо фосфора , ^[5] имеющий другой генетический код или даже другой вид химического вещества для своего генетического материала, который не является нуклеиновых кислот ( ДНК или РНК цепочками ) или биополимерами . ^[6] Кэрол Клеланд , философ науки из Университета Колорадо (Боулдер), утверждает, что пустынный загар , биологический или небиологический статус которого обсуждается со времен Дарвина, следует исследовать как потенциального кандидата на роль теневой биосферы. ^[1]^[2]^{[ неправильный синтез? ]}

Существование теневой биосферы может означать, что жизнь на Земле развивалась более одного раза, а это означает, что на Земле могут существовать микроорганизмы , не имеющие эволюционной связи с какой-либо другой известной формой жизни. ^[6]^[7]^[8] Предполагается, что если будет обнаружена альтернативная форма микробной жизни на Земле, велики шансы, что жизнь также распространена и в других частях Вселенной. ^[6]^[7]

Критика

Методы, используемые сторонниками, и выводы, сделанные в результате экспериментов, призванных продемонстрировать доказательства существования теневых биосфер, подверглись критике. Например, доказательства, которые когда-то показывали, что мышьяк является заменителем фосфора в ДНК, могли быть результатом лабораторного или полевого загрязнения, а ДНК, содержащая мышьяк, химически нестабильна. ^[9]

См. также

Абиогенез – Жизнь, возникающая из неживой материи.
Астробиология - наука, изучающая жизнь во Вселенной.
Биологическая темная материя – несекретная/плохо изученная генетика.
ДНК – молекула, несущая генетическую информацию.
Экстремофилы – организмы, способные жить в экстремальных условиях.
GFAJ-1 – Штамм бактерий
Гипотетические типы биохимии - Возможные альтернативные биохимические вещества, используемые формами жизни.
Панспермия - Гипотеза межзвездного распространения первобытной жизни.
Гипотеза Пурпурной Земли - астробиологическая гипотеза относительно ранних фотосинетизирующих организмов.
Гипотеза мира РНК - Гипотетический этап ранней эволюционной истории жизни на Земле.
Ксенобиология - наука о синтетических формах жизни.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Клеланд, CE (2007) Эпистемологические проблемы изучения микробной жизни: альтернативные биосферы . Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук 38:847–861.
^ Jump up to: ^а ^б «Жизнь на Земле… но не такая, какой мы ее знаем» , Робин Маккай, 14 апреля 2013 г., The Guardian.
^ Беннер, С.А., Рикардо, А. и Кэрриган, Массачусетс (2004) Существует ли общая химическая модель жизни во Вселенной? Архивировано 14 декабря 2010 г. в Wayback Machine . Курс. Мнение. хим. Биол., 8, 672-689. дои : 10.1016/j.cbpa.2004.10.003 .
^ Клеланд, К.Э. и Копли, С.Д. (2005) Возможность альтернативной микробной жизни на Земле . Международный журнал астробиологии 4 (4), 165–173.
^ Дэвис, PCW, Беннер, С.А., Клеланд, CE , Лайнвивер, CH, Маккей, CP и Вулф-Саймон, Ф. Признаки теневой биосферы (2009) Астробиология. 9 (2): 241–249. два : 10.1089/ast.2008.0251 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Каллауэй, Юэн (15 февраля 2009 г.). «Краткая острая наука: как охотиться за теневой жизнью» . НовыйУченый. Архивировано из оригинала 20 ноября 2011 года . Проверено 15 мая 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б Морган, Джеймс (16 февраля 2009 г.). «Инопланетная жизнь «может существовать среди нас» » . Новости Би-би-си . Проверено 8 сентября 2015 г.
^ «Космолог исследует понятие «инопланетной» жизни на Земле» . Sciencedaily.com. 26 февраля 2009 г. Проверено 15 мая 2010 г.
^ Вастаг, Брайан (27 мая 2011 г.). «Дебаты о жизни, основанной на мышьяке, выходят на новую главу» . Вашингтон Пост .

Дальнейшее чтение

Коновер, Эмили. (2015) «Теневая биосфера» может скрывать странную жизнь прямо у нас под носом , Новости науки, Наука
Клеланд, CE (2006) Журнал астробиологии Теневая биосфера
Клеланд, CE (2007) Эпистемологические проблемы изучения микробной жизни: альтернативные биосферы . Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук 38:847–861.
Клеланд, К.Э. и Копли, С.Д. (2005) Возможность альтернативной микробной жизни на Земле . Международный журнал астробиологии 4 (4), 165–173.
Дэвис, PCW, Лайнуивер, CH, Обнаружение второго образца жизни на Земле, Astrobiology, vol. 5, нет. 2, 2005 г., doi=10.1089/ast.2005.5.154
Вулф-Саймон Ф., Дэвис PCW и Анбар А.Д. (2009) Природа тоже выбрала мышьяк? Международный журнал астробиологии, издательство Кембриджского университета дои : 10.1017/S1473550408004394
Пейс, Н. Р. (1997) Молекулярный взгляд на микробное разнообразие и биосферу . Наука , 274, 734–740.
Вёзе, Ч.Р. (2004) Архейная концепция и мир, в котором она живет: ретроспектива. Исследования фотосинтеза, 80, 361–372.

Внешние ссылки

[cleland2007-1] Jump up to: ^а ^б ^с Клеланд, CE (2007) Эпистемологические проблемы изучения микробной жизни: альтернативные биосферы . Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук 38:847–861.

[theguardian1-2] Jump up to: ^а ^б «Жизнь на Земле… но не такая, какой мы ее знаем» , Робин Маккай, 14 апреля 2013 г., The Guardian.

[3] Беннер, С.А., Рикардо, А. и Кэрриган, Массачусетс (2004) Существует ли общая химическая модель жизни во Вселенной? Архивировано 14 декабря 2010 г. в Wayback Machine . Курс. Мнение. хим. Биол., 8, 672-689. дои : 10.1016/j.cbpa.2004.10.003 .

[Cleland_and_Copley_2005-4] Клеланд, К.Э. и Копли, С.Д. (2005) Возможность альтернативной микробной жизни на Земле . Международный журнал астробиологии 4 (4), 165–173.

[5] Дэвис, PCW, Беннер, С.А., Клеланд, CE , Лайнвивер, CH, Маккей, CP и Вулф-Саймон, Ф. Признаки теневой биосферы (2009) Астробиология. 9 (2): 241–249. два : 10.1089/ast.2008.0251 .

[new2009-6] Jump up to: ^а ^б ^с Каллауэй, Юэн (15 февраля 2009 г.). «Краткая острая наука: как охотиться за теневой жизнью» . НовыйУченый. Архивировано из оригинала 20 ноября 2011 года . Проверено 15 мая 2010 г.

[BBC_2009-7] Jump up to: ^а ^б Морган, Джеймс (16 февраля 2009 г.). «Инопланетная жизнь «может существовать среди нас» » . Новости Би-би-си . Проверено 8 сентября 2015 г.

[8] «Космолог исследует понятие «инопланетной» жизни на Земле» . Sciencedaily.com. 26 февраля 2009 г. Проверено 15 мая 2010 г.

[vastag-9] Вастаг, Брайан (27 мая 2011 г.). «Дебаты о жизни, основанной на мышьяке, выходят на новую главу» . Вашингтон Пост .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]