Псевдопанспермия
Псевдопанспермия (иногда называемая мягкой панспермией , молекулярной панспермией или квазипанспермией ) является хорошо обоснованной гипотезой стадии происхождения жизни . Теория сначала утверждает, что многие из небольших органических молекул, используемых для жизни, возникли в космосе (например, будучи включенными в солнечную туманность , из которой конденсировались планеты ). Далее утверждается, что эти органические молекулы были распространены на поверхности планет, где затем возникла жизнь на Земле и, возможно, на других планетах . Псевдопанспермия отличается от маргинальной теории панспермии . , которая утверждает, что жизнь пришла на Землю с далеких планет [1]
Фон
[ редактировать ]
Теории происхождения жизни бытуют с V века до нашей эры, когда греческий философ Анаксагор предложил первоначальную версию панспермии: жизнь пришла на землю с небес. [3] В наше время полная панспермия не пользуется особой поддержкой среди ведущих ученых . [1] Однако хорошо поддерживается псевдопанспермия, при которой молекулы образуются и транспортируются в пространстве. [2]
Внеземное создание органических молекул
[ редактировать ]Межзвездные молекулы образуются в результате химических реакций внутри очень редких межзвездных или околозвездных облаков пыли и газа. Обычно это происходит, когда молекула ионизируется , часто в результате взаимодействия с космическими лучами . Эта положительно заряженная молекула затем притягивает ближайший реагент за счет электростатического притяжения электронов нейтральной молекулы. Молекулы также могут образовываться в результате реакций между нейтральными атомами и молекулами, хотя этот процесс обычно протекает медленнее. [4] Пыль играет решающую роль в защите молекул от ионизирующего эффекта ультрафиолетового излучения, испускаемого звездами. [5] Метеорит Мерчисон содержит органические молекулы урацил и ксантин . [6] [7] которые, следовательно, уже должны были присутствовать в ранней Солнечной системе, где они могли сыграть роль в зарождении жизни. [8]
Нитрилы , ключевые молекулярные предшественники сценария Мира РНК , входят в число наиболее распространенных химических семейств во Вселенной и были обнаружены в молекулярных облаках в центре Млечного Пути, протозвездах разных масс, метеоритах и кометах, а также в атмосфере. Титана, крупнейшего спутника Сатурна. [9] [10]
Доказательства внеземного создания органических молекул включают как их открытие в различных контекстах космоса, так и их лабораторный синтез во внеземных условиях:
| Молекула | Сорт | Тело | Примечания |
|---|---|---|---|
| Глицин | Аминокислота | Комета | НАСА , 2009 г. [11] |
| смешанные ароматико - алифатические соединения | Космическая пыль | 2011 [12] [13] | |
| Гликолальдегид | сахаром Связанные с | Вокруг протозвезды | Копенгагенский университет , 2012 г. [14] [15] Предшественник РНК [16] |
| Цианометанимин, Этанимин | Имины | Ледяные частицы в межзвездном пространстве | Предшественники нуклеинового основания аденина и аминокислоты аланина. [17] |
| полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) | широко распространен, 20% углерода во Вселенной | НАСА, 2014 г. [18] | |
| Глицин , Метиламин , Этиламин | Аминокислоты , амины | Кома кометы 67P/Чурюмова-Герасименко | Розеттская миссия, 2016 г. [19] |
| Урацил , Ниацин | Нуклеиновое основание , витамер | 162173 Рюгу | Хаябуса2 , 2023 г. [20] [21] |
| Молекула | Сорт | Условия | Примечания |
|---|---|---|---|
| Предшественники аминокислот и нуклеотидов | Межзвездная среда | НАСА , 2012 г., начиная с полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). [22] [23] | |
| Урацил , Цитозин , Тимин | Нуклеиновые основания | Пиримидин , космическое пространство | НАСА, 2015 г. [24] |
| Олигоглицины | Пептиды | Низкотемпературные области космического пространства | Исходными материалами являются CO, C и NH 3 , распространенные в молекулярных облаках межзвездной среды. [25] [26] |
Планетарное распределение органических молекул
[ редактировать ]Затем органические молекулы могут быть распространены по планетам, включая Землю, как во время формирования планет, так и позже. Если бы материалы, из которых образовались планеты, содержали органические молекулы и не разрушались под действием тепла или других процессов, то они были бы доступны для абиогенеза на этих планетах.
Позднее распространение происходит через такие тела, как кометы и астероиды . Они могут упасть на поверхность планеты в виде метеоритов , высвобождая любые молекулы, которые они несут, когда они испаряются при ударе или позже, когда они разрушаются. Находки органических молекул в метеоритах включают:
| Молекула | Сорт | Примечания |
|---|---|---|
| Аденин , Гуанин | нуклеиновое основание | НАСА , 2011 г. [27] [28] |
| Сахара | В «примитивных метеоритах» [29] | |
| Гуанин , Аденин , Цитозин , Урацил , Тимин | Нуклеиновые основания | 2022 [30] |
| Астероид | Расположение | Примечания |
|---|---|---|
| 24 Фемиды | Пояс астероидов | НАСА , Лаборатория реактивного движения , Околоземные объекты , жизнь на Земле [31] |
| 269 Справедливость | Пояс астероидов | НАСА , База данных малых тел Лаборатории реактивного движения [32] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Мэй, Эндрю (2019). Астробиология: поиск жизни где-то еще во Вселенной . Лондон: Книги об иконах. ISBN 978-1-78578-342-5 . OCLC 999440041 .
Хотя они были частью научного истеблишмента – Хойл в Кембридже и Викрамасингхе из Уэльского университета – их взгляды на эту тему были далеки от общепринятых, а панспермия остается маргинальной теорией.
- ^ Перейти обратно: а б Уокер, Сара И.; Паккард, Н.; Коди, Джорджия (13 ноября 2017 г.). «Переосмысление происхождения жизни» . Философские труды Королевского общества А. 375 (2109): 20160337. Бибкод : 2017RSPTA.37560337W . дои : 10.1098/rsta.2016.0337 . ПМЦ 5686397 . ПМИД 29133439 .
- ^ Холлингер, Майк (2016). «Жизнь из других мест - ранняя история индивидуальной теории панспермии». Архив Зудгофа . 100 (2): 188–205. doi : 10.25162/sudhoff-2016-0009 . JSTOR 24913787 . ПМИД 29668166 .
- ^ Далгарно, А. (2006). «Скорость ионизации галактических космических лучей» . Труды Национальной академии наук . 103 (33): 12269–73. Бибкод : 2006PNAS..10312269D . дои : 10.1073/pnas.0602117103 . ПМЦ 1567869 . ПМИД 16894166 .
- ^ Браун, Лори М.; Паис, Авраам; Пиппард, AB (1995). «Физика межзвездной среды». Физика двадцатого века (2-е изд.). ЦРК Пресс. п. 1765. ISBN 978-0-7503-0310-1 .
- ^ Мартинс, Зита; Ботта, Оливер; Фогель, Мэрилин Л .; Сефтон, Марк А.; Главин, Дэниел П.; Уотсон, Джонатан С.; Дворкин, Джейсон П.; Шварц, Алан В.; Эренфройнд, Паскаль (2008). «Внеземные азотистые основания в метеорите Мерчисон». Письма о Земле и планетологии . 270 (1–2): 130–36. arXiv : 0806.2286 . Бибкод : 2008E&PSL.270..130M . дои : 10.1016/j.epsl.2008.03.026 . S2CID 14309508 .
- ^ «Мы все можем быть пришельцами из космоса: учитесь» . АФП . 20 августа 2009 года. Архивировано из оригинала 17 июня 2008 года . Проверено 8 ноября 2014 г.
- ^ Мартинс, Зита; Ботта, Оливер; Фогель, Мэрилин Л .; и др. (2008). «Внеземные азотистые основания в метеорите Мерчисон». Письма о Земле и планетологии . 270 (1–2): 130–36. arXiv : 0806.2286 . Бибкод : 2008E&PSL.270..130M . дои : 10.1016/j.epsl.2008.03.026 . S2CID 14309508 .
- ^ Ривилла, Виктор М.; Хименес-Серра, Изаскун; Мартин-Пинтадо, Хесус; Колзи, Лаура; Терсеро, Белен; де Висенте, Пабло; Цзэн, Шаошань; Мартин, Серджио; Гарсиа де ла Консепсьон, Хуан; Биццокки, Лука; Мелоссо, Маттиа (2022). «Молекулярные предшественники мира РНК в космосе: новые нитрилы в молекулярном облаке G + 0,693–0,027» . Границы астрономии и космических наук . 9 : 876870 arXiv : 2206.01053 . Бибкод : 2022FrASS...9.6870R . дои : 10.3389/fspas.2022.876870 . ISSN 2296-987X .
- ^ «Строительные блоки для жизни на основе РНК изобилуют центром нашей галактики» . ЭврекАлерт! . 08.07.2022 . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ « В комете обнаружен «химикат жизни»» . НАСА . Новости Би-би-си. 18 августа 2009 года . Проверено 6 марта 2010 г.
- ^ Чоу, Дениз (26 октября 2011 г.). «Открытие: космическая пыль содержит органическое вещество звезд» . Space.com . Проверено 26 октября 2011 г.
- ^ Квок, Солнце; Чжан, Юн (2011). «Смешанные ароматико-алифатические органические наночастицы как носители неидентифицированных свойств инфракрасного излучения». Природа . 479 (7371): 80–83. Бибкод : 2011Природа.479...80К . дои : 10.1038/nature10542 . ПМИД 22031328 . S2CID 4419859 .
- ^ Тан, Кер (29 августа 2012 г.). «Сахар найден в космосе» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 1 сентября 2012 года . Проверено 31 августа 2012 г.
- ^ «Сладко! Астрономы заметили молекулу сахара возле звезды» . АП Новости . 29 августа 2012 года . Проверено 31 августа 2012 г.
- ^ Йоргенсен, Джес К.; Фавр, Сесиль; Бишоп, Сюзанна Э.; Бурк, Тайлер Л.; и др. (2012). «Обнаружение простейшего сахара, гликоляльдегида, в протозвезде солнечного типа с Альмой». Астрофизический журнал . 757 (1): Л4. arXiv : 1208.5498 . Бибкод : 2012ApJ...757L...4J . дои : 10.1088/2041-8205/757/1/L4 . S2CID 14205612 .
- ^ Лумис, Райан А.; Залески, Дэниел П.; Стебер, Аманда Л.; и др. (2013). «Обнаружение межзвездного этанимина (CH 3 CHNH) по наблюдениям, проведенным во время исследования GBT PRIMOS». Астрофизический журнал . 765 (1): L9. arXiv : 1302.1121 . Бибкод : 2013ApJ...765L...9L . дои : 10.1088/2041-8205/765/1/L9 . S2CID 118522676 .
- ^ Гувер, Рэйчел (21 февраля 2014 г.). «Нужно отслеживать органические наночастицы по всей Вселенной? У НАСА есть для этого приложение» . НАСА . Проверено 22 февраля 2014 г.
- ^ «Пребиотические химические вещества – аминокислоты и фосфор – в коме кометы 67P/Чурюмова-Герасименко» .
- ^ Стрикленд, Эшли (21 марта 2023 г.). «Соединение РНК и витамин B3 обнаружены в образцах околоземного астероида» . CNN . Проверено 24 марта 2023 г.
- ^ Оба, Ясухиро, Такано, Ёсинори; Окоучи, Наахико; Сато, Хадзиме; Дворкин, Джейсон П.; , Такааки, Рюдзи (21 марта 2023 г.). (162173) Рюгу» . астероиде в углеродистом « Юримото, Хисаёши ; Ногучи Урацил 14.1292O / doi : 10.1038 . ISSN 2041-1723 . PMC 10030641. s41467-023-36904-3 PMID 36944653 .
- ^ «НАСА готовит ледяную органику, чтобы имитировать происхождение жизни» . Space.com . 20 сентября 2012 года . Проверено 22 сентября 2012 г.
- ^ Гудипати, Мурти С.; Ян, Руи (2012). «Изучение на месте радиационно-индуцированной обработки органических веществ в астрофизических аналогах льда - новые времяпролетные масс-спектроскопические исследования лазерной десорбции, лазерной ионизации». Астрофизический журнал . 756 (1): Л24. Бибкод : 2012ApJ...756L..24G . дои : 10.1088/2041-8205/756/1/L24 . S2CID 5541727 .
- ^ Марлер, Рут (3 марта 2015 г.). «НАСА Эймс воспроизводит строительные блоки жизни в лаборатории» . НАСА . Проверено 5 марта 2015 г.
- ^ Краснокутский С.А.; Чуанг, Кей Джей; Ягер, К.; и др. (2022). «Путь к пептидам в космосе через конденсацию атомарного углерода». Природная астрономия . 6 (3): 381–386. arXiv : 2202.12170 . Бибкод : 2022НатАс...6..381К . дои : 10.1038/s41550-021-01577-9 . S2CID 246768607 .
- ^ Краснокутский, Серж А.; Ягер, Корнелия; Хеннинг, Томас; Жеффруа, Клод; Ремори, Квентин Б.; Пуано, Полина (19 апреля 2024 г.). «Образование внеземных пептидов и их производных» . Достижения науки . 10 (16): eadj7179. arXiv : 2405.00744 . Бибкод : 2024SciA...10J7179K . дои : 10.1126/sciadv.adj7179 . ISSN 2375-2548 . ПМК 11023503 . ПМИД 38630826 .
- ^ Каллахан, член парламента; Смит, Кентукки; Кливс, HJ; и др. (2011). «Углеродистые метеориты содержат широкий спектр внеземных азотистых оснований» . Труды Национальной академии наук . 108 (34): 13995–98. Бибкод : 2011PNAS..10813995C . дои : 10.1073/pnas.1106493108 . ПМК 3161613 . ПМИД 21836052 .
- ^ Штайгервальд, Джон (8 августа 2011 г.). «Исследователи НАСА: строительные блоки ДНК можно создавать в космосе» . НАСА . Проверено 10 августа 2011 г.
- ^ Фурукава, Ёсихиро; Чикарайши, Ёсито; Окоучи, Наахико; и др. (13 ноября 2019 г.). «Внеземные рибоза и другие сахара в примитивных метеоритах» . Труды Национальной академии наук . 116 (49): 24440–45. Бибкод : 2019PNAS..11624440F . дои : 10.1073/pnas.1907169116 . ПМК 6900709 . ПМИД 31740594 .
- ^ Оба, Ясухиро; и др. (26 апреля 2022 г.). «Идентификация широкого разнообразия внеземных пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований в углеродистых метеоритах» . Природные коммуникации . 13 (2008): 2008. Бибкод : 2022NatCo..13.2008O . дои : 10.1038/s41467-022-29612-x . ПМЦ 9042847 . ПМИД 35473908 .
- ^ «Жизнь на Земле» . НАСА-Лаборатория реактивного движения . Лаборатория реактивного движения . Проверено 14 сентября 2022 г.
- ^ «Портал открытых данных НАСА» . НАСА точка правительства . НАСА . Проверено 14 сентября 2022 г.
