Das Leben ist das größte Wunder, das es nur auf unserem Planeten gibt. Die Probleme ihrer Erforschung beschäftigen derzeit nicht nur Biologen, sondern auch Physiker, Mathematiker, Philosophen und andere Wissenschaftler. Das schwierigste Geheimnis ist natürlich der Ursprung des Lebens auf der Erde.

Bis jetzt streiten Forscher darüber, wie das passiert ist. Seltsamerweise hat die Philosophie einen bedeutenden Beitrag zur Erforschung dieses Phänomens geleistet: Diese Wissenschaft ermöglicht es Ihnen, die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen, indem sie riesige Mengen an Informationen zusammenfasst. Welche Versionen werden heute von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt geleitet? Hier sind die aktuellen Theorien zur Entstehung des Lebens auf der Erde:

• Das Konzept der spontanen Zeugung.
• Kreationismus oder die Theorie der göttlichen Schöpfung.
• Steady-State-Prinzip.
• Panspermia, deren Befürworter die natürliche "Produktivität" jedes Planeten beanspruchen, auf dem die richtigen Bedingungen herrschen. Insbesondere diese Idee wurde einst von dem berüchtigten Akademiker Vernadsky entwickelt.
• Biochemische Evolution nach A. I. Oparin.

Betrachten wir all diese Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde etwas genauer.

Materialismus und Idealismus

Bereits im Mittelalter und früher, in der arabischen Welt, schlugen einige Wissenschaftler sogar unter Einsatz ihres eigenen Lebens vor, dass die Welt als Ergebnis einiger natürlicher Prozesse ohne die Beteiligung einer göttlichen Essenz erschaffen werden könnte. Dies waren die ersten Materialisten. Dementsprechend waren alle anderen Gesichtspunkte, die göttliches Eingreifen in die Schöpfung aller Dinge vorsahen, idealistisch. Dementsprechend ist es durchaus möglich, den Ursprung des Lebens auf der Erde von diesen beiden Positionen aus zu betrachten.

Kreationisten argumentieren, dass das Leben nur von Gott geschaffen worden sein kann, während Materialisten die Theorie der Entstehung der ersten organischen Verbindungen und des Lebens aus anorganischen Substanzen vertreten. Ihre Version basiert auf der Komplexität oder Unmöglichkeit, die Prozesse zu verstehen, die zum Leben in seiner modernen Form geführt haben. Interessanterweise unterstützt die moderne Kirche diese Hypothese nur teilweise. Aus der Sicht der den Wissenschaftlern freundlichsten Gestalten ist es wirklich unmöglich, die Hauptabsicht des Schöpfers zu verstehen, aber wir können die Phänomene und Prozesse bestimmen, aufgrund derer das Leben entstand. Von einem wirklich wissenschaftlichen Ansatz ist dies jedoch noch sehr weit entfernt.

Gegenwärtig herrscht der Standpunkt der Materialisten vor. Sie haben jedoch nicht immer moderne Theorien über die Entstehung des Lebens aufgestellt. So war die Hypothese, dass Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde spontan erfolgten, zunächst populär, und bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts trafen sich Befürworter dieses Phänomens.

Befürworter dieses Konzepts argumentierten, dass es bestimmte Naturgesetze gibt, die die Möglichkeit eines willkürlichen Übergangs anorganischer Verbindungen in organische, gefolgt von der willkürlichen Entstehung von Leben, bestimmen. Dazu gehört auch die Theorie der Erschaffung eines „Homunkulus“, einer künstlichen Person. Im Allgemeinen wird die spontane Entstehung des Lebens auf der Erde von einigen "Spezialisten" immer noch ernsthaft in Betracht gezogen ... Es ist zumindest gut, was sie über Bakterien und Viren sagen.

Natürlich wurde der Irrtum dieses Ansatzes später bewiesen, aber er spielte eine wichtige Rolle und lieferte eine riesige Menge an wertvollem empirischem Material. Beachten Sie, dass die endgültige Ablehnung der Version des unabhängigen Ursprungs des Lebens erst Mitte des 19. Jahrhunderts erfolgte. Die prinzipielle Unmöglichkeit eines solchen Prozesses wurde von Louis Pasteur bewiesen. Dafür erhielt der Wissenschaftler sogar eine beachtliche Auszeichnung der französischen Akademie der Wissenschaften. Bald treten die wichtigsten Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde in den Vordergrund, die wir im Folgenden beschreiben werden.

Die Theorie des Akademikers Oparin

Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens auf der Erde basieren auf einer Theorie, die 1924 von einem russischen Forscher, Akademiker Oparin, aufgestellt wurde. Er widerlegte das Redi-Prinzip, das von der Möglichkeit nur einer biogenen Synthese organischer Substanzen sprach, mit dem Hinweis, dass dieses Konzept nur für den heutigen Stand der Dinge gültig sei. Der Wissenschaftler wies darauf hin, dass unser Planet zu Beginn seiner Existenz eine riesige Felsenkugel war, auf der es im Prinzip keine organische Materie gab.

Oparins Hypothese war, dass der Ursprung des Lebens auf dem Planeten Erde ein langer biochemischer Prozess ist, dessen Rohstoffe gewöhnliche Verbindungen sind, die auf jedem Planeten zu finden sind. Der Akademiker schlug vor, dass der Übergang dieser Substanzen in komplexere unter dem Einfluss extrem starker physikalischer und chemischer Faktoren möglich sei. Oparin war der erste, der eine Hypothese über die kontinuierliche Umwandlung und Wechselwirkung von organischen und anorganischen Verbindungen aufstellte. Er nannte es „biochemische Evolution“. Nachfolgend sind die Hauptstadien der Entstehung des Lebens auf der Erde nach Oparin aufgeführt.

Stufe der chemischen Evolution

Vor etwa vier Milliarden Jahren, als unser Planet ein riesiger und lebloser Stein in den Tiefen des Weltraums war, lief auf seiner Oberfläche bereits der Prozess der nicht-biologischen Synthese von Kohlenstoffverbindungen ab. Während dieser Zeit schleuderten Vulkane eine titanische Menge an Lava und heißen Gasen aus. Beim Abkühlen in der Primäratmosphäre verwandelten sich die Gase in Wolken, aus denen es unaufhörlich regnete. Alle diese Prozesse fanden über Millionen von Jahren statt. Aber entschuldigen Sie, wann begann der Ursprung des Lebens auf der Erde?

Gleichzeitig ließen die Schauer riesige Urmeere entstehen, deren Wasser extrem mit Salzen gesättigt war. Dort gelangten auch die ersten organischen Verbindungen, deren Bildung in der Atmosphäre unter dem Einfluss stärkster elektrischer Entladungen und UV-Strahlung stattfand. Allmählich nahm ihre Konzentration zu, bis sich die Meere in eine Art "Brühe" verwandelten, die mit Peptiden gesättigt war. Doch was passierte dann und wie kamen aus dieser „Suppe“ die ersten Zellen?

Bildung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten

Und erst im zweiten Stadium erscheinen in der „Brühe“ echte Proteine ​​und andere Verbindungen, aus denen das Leben aufgebaut ist. Die Bedingungen auf der Erde wurden weicher, Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette tauchten auf, die ersten Biopolymere, Nukleotide. So verlief die Bildung von Koazervattropfen, die der Prototyp echter Zellen waren. Grob gesagt war dies die Bezeichnung für Tropfen aus Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten (wie in Suppe). Diese Formationen konnten jene Substanzen absorbieren, die im Wasser der Primärozeane gelöst waren. Gleichzeitig fand eine Art Evolution statt, deren Ergebnis Drops mit erhöhter Widerstandsfähigkeit und Stabilität gegenüber Umwelteinflüssen waren.

Das Aussehen der ersten Zellen

Tatsächlich verwandelte sich diese amorphe Formation in der dritten Phase in etwas „Bedeutungsvolleres“. Das heißt, in eine lebende Zelle, die zum Prozess der Selbstreproduktion fähig ist. Die natürliche Auswahl der Tropfen, die wir oben bereits erwähnt haben, wurde immer starrer. Die ersten "fortgeschrittenen" Koazervate hatten bereits einen primitiven, aber einen Stoffwechsel. Wissenschaftler vermuten, dass der Tropfen, nachdem er eine bestimmte Größe erreicht hatte, in kleinere Formationen zerfiel, die alle Merkmale der "Zelle" der Mutter aufwiesen.

Allmählich bildete sich um den Kern des Koazervats eine Lipidschicht, wodurch eine vollwertige Zellmembran entstand. So wurden Primärzellen, Archezellen, gebildet. Es ist dieser Moment, der zu Recht als die Geburt des Lebens auf der Erde angesehen werden kann.

Ist die nichtbiologische Synthese organischer Materie real?

Was die Hypothese des Ursprungs des Lebens auf der Erde von Oparin betrifft ... Für viele stellt sich sofort die Frage: „Wie realistisch ist die Bildung organischer Materie aus anorganischer Materie unter natürlichen Bedingungen?“ Solche Gedanken besuchten viele Forscher!

1953 modellierte der amerikanische Wissenschaftler Miller die Uratmosphäre der Erde mit ihren unglaublichen Temperaturen und elektrischen Entladungen. In dieses Medium wurden einfache anorganische Verbindungen gegeben. Dadurch entstanden dort Essig- und Ameisensäure und andere organische Verbindungen. So entstand das Leben auf der Erde. Kurz gesagt, dieser Prozess kann das philosophische Gesetz des "Übergangs von Quantität in Qualität" charakterisieren. Einfach ausgedrückt, mit der Anreicherung einer bestimmten Menge an Proteinen und anderen Substanzen im Primärozean erhalten diese Verbindungen andere Eigenschaften und die Fähigkeit zur Selbstorganisation.

Stärken und Schwächen von Oparins Theorie

Das von uns betrachtete Konzept hat nicht nur Stärken, sondern auch Schwächen. Die Stärke der Theorie ist ihre Logik und experimentelle Bestätigung der abiotischen Synthese organischer Verbindungen. Im Prinzip könnte dies der Ursprung und die Entwicklung des Lebens auf der Erde sein. Eine große Schwäche ist die Tatsache, dass bisher niemand erklären kann, wie die Koazervate zu einer komplexen biologischen Struktur wiedergeboren werden konnten. Selbst Befürworter der Theorie geben zu, dass der Übergang von einem Protein-Fett-Tropfen zu einer vollwertigen Zelle sehr zweifelhaft ist. Wahrscheinlich entgeht uns etwas, wenn wir Faktoren, die uns unbekannt sind, nicht berücksichtigen. Gegenwärtig geben alle Wissenschaftler zu, dass es einen scharfen Sprung gegeben hat, durch den die Selbstorganisation der Materie möglich wurde. Wie konnte das überhaupt passieren? Es ist noch nicht klar... Welche anderen Haupttheorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde gibt es?

Die Theorie der Panspermie und des Steady State

Wie wir bereits gesagt haben, wurde diese Version einst von dem berühmten Akademiker Vernadsky leidenschaftlich unterstützt und "gefördert". Im Allgemeinen kann die Theorie der Panspermie nicht losgelöst vom Konzept eines stationären Zustands diskutiert werden, da sie das Prinzip der Entstehung des Lebens aus derselben Sicht betrachten. Sie sollten wissen, dass dieses Konzept zum ersten Mal Ende des 19. Jahrhunderts von dem Deutschen Richter vorgeschlagen wurde. 1907 wurde er vom schwedischen Entdecker Arrhenius unterstützt.

Wissenschaftler, die an diesem Konzept festhalten, glauben, dass das Leben einfach im Universum existiert hat und immer existieren wird. Es wird mit Hilfe von Kometen und Meteoriten, die die Rolle einer Art „Samen“ spielen, von Planet zu Planet übertragen. Die Kehrseite dieser Theorie ist, dass das Universum selbst vor etwa 15 bis 25 Milliarden Jahren entstanden sein soll. Es sieht nicht nach Ewigkeit aus. Angesichts der Tatsache, dass potentiell für die Entstehung von Leben geeignete Planeten um ein Vielfaches kleiner sind als gewöhnliche Steinplaneten, kann die Frage als ganz natürlich angesehen werden: „Wann und wo hat sich Leben gebildet und wie hat es sich mit einer solchen Geschwindigkeit im Universum ausgebreitet? unrealistische Entfernungen?“

Es sollte daran erinnert werden, dass das Alter unseres Planeten nicht mehr als 5 Milliarden Jahre beträgt. Kometen und Asteroiden bewegen sich viel langsamer als die Lichtgeschwindigkeit, sodass sie möglicherweise nicht genug Zeit haben, um die „Samen“ des Lebens auf die Erde zu bringen. Befürworter der Panspermie schlagen vor, dass bestimmte Samen (z. B. Sporen von Mikroorganismen) „auf Lichtstrahlen“ mit angemessener Geschwindigkeit transportiert werden ... Aber der jahrzehntelange Betrieb von Raumfahrzeugen hat es möglich gemacht, nachzuweisen, dass es im Weltraum eine ganze Reihe freier Teilchen gibt . Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Art der Verteilung lebender Organismen ist zu gering.

Einige Forscher vermuten heute, dass jeder Planet, der für das Leben geeignet ist, schließlich Proteinkörper bilden kann, aber der Mechanismus dieses Prozesses ist uns unbekannt. Andere Wissenschaftler sagen, dass es im Universum vielleicht eine Art "Wiege" gibt, Planeten, auf denen sich Leben bilden kann. Es klingt natürlich wie eine Art Science-Fiction ... Aber wer weiß. In den letzten Jahren hat sich in unserem Land und im Ausland allmählich eine Theorie herausgebildet, deren Bestimmungen über die ursprünglich in den Atomen von Substanzen verschlüsselten Informationen sprechen ...

Angeblich geben diese Daten genau den Anstoß, der zur Umwandlung der einfachsten Koazervate in Archezellen führt. Wenn Sie logisch denken, dann ist dies dieselbe Theorie der spontanen Entstehung des Lebens auf der Erde! Im Allgemeinen kann das Konzept der Panspermie kaum als abgeschlossene wissenschaftliche These angesehen werden. Seine Befürworter können nur sagen, dass das Leben von anderen Planeten auf die Erde gebracht wurde. Aber wie kam es dorthin? Darauf gibt es keine Antwort.

"Geschenk" vom Mars?

Heute ist mit Sicherheit bekannt, dass es auf dem Roten Planeten wirklich Wasser gab und dass alle Bedingungen vorhanden waren, die der Entwicklung von Proteinleben förderlich waren. Die Daten, die dies bestätigen, wurden aufgrund der Arbeiten an der Oberfläche von zwei Abstiegsfahrzeugen gleichzeitig erhalten: Spirit und Curiosity. Doch bisher streiten sich Wissenschaftler eifrig: Gab es dort Leben? Tatsache ist, dass die von denselben Rovern erhaltenen Informationen auf eine kurzfristige (in geologischer Hinsicht) Existenz von Wasser auf diesem Planeten hinweisen. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort im Prinzip vollwertige Eiweißorganismen entwickeln konnten? Auch auf diese Frage gibt es keine Antwort. Auch wenn das Leben vom Mars auf unseren Planeten kam, erklärt dies nicht den Prozess seiner Entwicklung dort (über den wir bereits geschrieben haben).

Wir haben also die grundlegenden Konzepte des Ursprungs des Lebens auf der Erde betrachtet. Welche davon absolut wahr sind, ist unbekannt. Das Problem ist auch, dass es bislang keinen einzigen experimentell abgesicherten Test gibt, der zumindest das Konzept von Oparin bestätigen oder widerlegen könnte, von anderen Thesen ganz zu schweigen. Ja, wir können ohne Probleme Protein synthetisieren, aber wir können kein Proteinleben bekommen. Die Arbeit der Wissenschaftler wird also noch viele Jahrzehnte dauern.

Es gibt ein weiteres Problem. Tatsache ist, dass wir intensiv nach Leben suchen, das auf Kohlenstoff basiert, und versuchen, genau zu verstehen, wie es entstanden ist. Was aber, wenn der Lebensbegriff viel weiter gefasst ist? Was wäre, wenn es auf Silizium basieren könnte? Grundsätzlich widerspricht diese Sichtweise nicht den Bestimmungen der Chemie und Biologie. Auf dem Weg, Antworten zu finden, begegnen uns also immer mehr neue Fragen. Derzeit haben Wissenschaftler mehrere grundlegende Thesen aufgestellt, von denen geleitet wird, dass die Menschen nach potenziell bewohnbaren Planeten suchen. Hier sind sie:

• Der Planet sollte in der sogenannten "Komfortzone" um den Stern kreisen: Seine Oberfläche sollte weder zu heiß noch zu kalt sein. Grundsätzlich erfüllen mindestens ein oder zwei Planeten in jedem Sternensystem diese Anforderung (insbesondere Erde und Mars).
• Die Masse eines solchen Körpers sollte durchschnittlich sein (innerhalb von eineinhalb Dimensionen der Erde). Zu große Planeten haben entweder eine unrealistisch hohe Schwerkraft oder sind Gasriesen.
• Mehr oder weniger hoch organisiertes Leben kann nur in der Nähe von ausreichend alten Sternen (mindestens drei oder vier Milliarden Jahre alt) existieren.
• Der Stern sollte seine Parameter nicht ernsthaft ändern. Es ist zwecklos, in der Nähe von Weißen Zwergen oder Roten Riesen nach Leben zu suchen: Wenn es dort war, ist es aufgrund extrem ungünstiger Umweltbedingungen längst gestorben.
• Es ist wünschenswert, dass das Sternensystem einzeln ist. Grundsätzlich widersprechen moderne Forscher dieser These. Es ist möglich, dass ein Doppelsternsystem mit zwei Sternen an gegenüberliegenden Enden noch mehr potenziell bewohnbare Planeten enthalten könnte. Außerdem sprechen heute immer mehr Menschen davon, dass es irgendwo am Rande des Sonnensystems eine Gas-Staub-Wolke gibt, den Vorläufer der ungeborenen zweiten Sonne.

Abschließende Schlussfolgerungen

Was lässt sich also abschließend sagen? Erstens fehlen uns dringend Daten über die genauen Umweltbedingungen auf der neu entstandenen Erde. Um diese Informationen zu erhalten, sollte man idealerweise die Entwicklung eines Planeten beobachten, der unserem in anderer Hinsicht ähnlich ist. Zudem fällt es den Forschern immer noch schwer zu sagen, welche Faktoren den Übergang von koazervierten Archedröpfchen zu vollwertigen Zellen stimulieren. Vielleicht werden weitere eingehende Studien des Genoms von Lebewesen einige Antworten liefern.

Ja! Auch in anderen Sonnensystemen gibt es Planeten, deren Bedingungen Leben zulassen. Mit einem kleinen Zusatz „vielleicht“, denn als solche heißen sie Exoplaneten, erst kürzlich entdeckt und noch nicht ausreichend untersucht. Ja, und die Umweltbedingungen auf diesen Planeten sind, obwohl sie der Erde nahe sind, immer noch anders für ein vollwertiges Leben, wie auf der Erde. Ja, und ihr Standort weit entfernt von unserem Sonnensystem (in Lichtjahren) ist für Menschen immer noch schwer zugänglich und wird nur theoretisch betrachtet.

Also versuchten die Mitarbeiter der NASA-Weltraumbehörde, das Problem zu verstehen, mit dem die Menschheit in den nächsten tausend Jahren konfrontiert sein könnte - die Besiedlung anderer Sonnensysteme auf den Planeten.

Betrachten Sie die Planeten, die unter die sogenannte "habitable Zone" (zirkumstellare habitable Zone) fallen - eine bedingte Zone in der Nähe eines Sterns, deren Bedingungen für das Leben auf dem Planeten geeignet sind. In einer solchen Zone besteht zumindest eine gewisse Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben auf einem anderen Planeten, aber zuerst werden wir die Planeten betrachten, die uns von unserem Sonnensystem aus am nächsten sind.

bewohnbare Planeten im Sonnensystem

Erde

Das ist unser Heimatplanet, den wir natürlich auf keinen Fall verlassen wollen. Schließlich ist der Planet Erde der bewohnbarste aller bekannten Planeten im Universum. Wie auf keinem anderen Planeten gibt es hier eine riesige Menge Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff und andere wichtige Substanzen, dank denen das Leben in der uns bekannten Form existiert.

Der Planet Mars

Wenn sie unter schwierigen Umständen umziehen müssen, ist der nächste und einzige Planet in unserem Sonnensystem, der mehr oder weniger für Leben geeignet ist, der Mars. Dieser Planet hat eine Atmosphäre, die vor kosmischer Strahlung schützt, und die Temperatur ist nicht so extrem für das Leben. Leider ist der Luftdruck im Vergleich zur Erde zu dünn und Sauerstoff ist zwar vorhanden, aber sehr gering, sodass ein Aufenthalt auf dem Planeten nur in Schutzanzügen oder in hermetisch abgeschlossenen Räumen möglich sein wird. Aber es muss Wasser auf dem Planeten geben! Stimmt, wenn ja, dann wird es sehr, sehr klein sein.

Planeten anderer Sterne, die zum Leben geeignet sind

Planet Gliese 581d

Dieser erstaunliche Planet befindet sich im Planetensystem Gliese 581 im Sternbild Waage, das 20 Lichtjahre von unserer Erde entfernt ist. Dies ist ein sehr großer Planet, 2 mal so groß wie die Erde. Der Stern Gliese, der die Sonne für den Planeten ist, ist etwas schwach, weil er ein Roter Zwerg ist, aber aufgrund der Nähe des Planeten zu seiner Sonne, die Temperatur auf ihm leicht über 0 ° C liegt, herrscht Dämmerung auf dem Planet, und eine riesige rote Kugel flackert am Himmel.

Planet HD 85512 b

Dies ist ein Planet, der möglicherweise bereits Leben hat. Immerhin beträgt die Temperatur auf der Oberfläche etwa 25 ° C, obwohl der Stern achtmal schwächer als unsere Sonne ist, aber der Planet ist viel näher dran. Der Planet befindet sich im Sternbild Segel, 36 Lichtjahre von uns entfernt.

Planet Kepler 22b

Ein sehr weit entfernter Planet von uns in einer Entfernung von 620 Lichtjahren. Die Temperatur auf dem Planeten stimmt ziemlich mit der Durchschnittstemperatur in Resorts in Griechenland überein, nur in der Struktur ähnelt es eher Neptun, es besteht hauptsächlich aus einem riesigen Ozean. Wenn es also Leben gibt, dann unter Wasserbedingungen. Sie müssen sich also an das Leben auf dem Wasser anpassen.

Planet Gliese 667 ccm

Der zweite Planet im System des roten Zwergsterns Gliese. Nach vorläufigen Berechnungen kann die Temperatur auf dem Planeten entweder -27 ° C betragen, und wenn sich herausstellt, dass die Atmosphäre der Erde ähnlich aufgebaut ist, beträgt die Temperatur bereits +27 ° C, und beide Oberflächentemperaturen sind bereits vorhanden akzeptabel für das Leben auf einem anderen Planeten als der Erde.

Planet Gliese 581g

Dieser Planet im selben Planetensystem Gliese 581 hat eine hohe Wahrscheinlichkeit, sowohl eine Atmosphäre als auch Wasser zu haben, und das Terrain kann aus Felsen, Bergen und Ebenen bestehen. Ein interessantes Merkmal dieses Planeten ist, dass er seinem Stern immer auf einer Seite zugewandt ist, dh es gibt keinen Wechsel von Tag und Nacht auf ihm. Auf der Tagesseite ist die Temperatur ziemlich heiß, wie in der Sahara auf der Erde (+71 ° C), und auf der Nachtseite ist es kalt, aber erträglich, wie in einem russischen Winter in Sibirien (-34 ° C).

Planet Gliese 163c

Dies ist ein sehr warmer, sogar ziemlich heißer Planet, auf dem die Temperatur +70 ° C beträgt, was Zweifel an der Vegetation auf der Oberfläche aufkommen lässt, aber selbst bei solchen Temperaturen können Organismen auf dem Planeten leben. Und ein Mensch kann sich mit Hilfe spezieller Sonnenschutzsysteme und Absenkung der Temperatur in geschlossenen Räumen an das Leben auf diesem Planeten anpassen.

Planet HD 40307 g

Der Planet befindet sich um den Stern HD 40307 im Sternbild Pictorus, der sechste im Planetensystem und tolerant gegenüber den Lebensbedingungen auf der Oberfläche. Ein Jahr auf dem Planeten ist kürzer als auf der Erde - 200 Tage und es ist möglich, Wasser darauf zu haben.

PS

(Morgendämmerung auf dem Planeten Erde und wie die Morgendämmerung aussehen würde, wenn unser Planet in anderen Sternensystemen wäre)

Es gibt also Planeten außerhalb des Sonnensystems, auf denen Leben möglich ist, aber der schönste und freundlichste von ihnen ist unser blauer Planet Erde!

Die NASA sagt voraus, dass wir noch in diesem Jahrhundert Leben außerhalb unseres Planeten und vielleicht sogar außerhalb unseres Sonnensystems finden werden. Aber wo? Wie wird dieses Leben sein? Wäre es klug, Kontakt mit Außerirdischen aufzunehmen? Die Suche nach Leben wird schwierig sein, aber die theoretischen Antworten auf diese Fragen zu finden, könnte noch länger dauern. Hier sind zehn Punkte, die auf die eine oder andere Weise mit der Suche nach außerirdischem Leben zusammenhängen.

Die NASA glaubt, dass außerirdisches Leben innerhalb von 20 Jahren entdeckt werden wird

Matt Mountain, Direktor des Space Telescope Science Institute in Baltimore, sagt:

„Stellen Sie sich den Moment vor, in dem die Welt erwacht und die Menschheit erkennt, dass sie in Raum und Zeit nicht mehr allein ist. Es liegt in unserer Macht, eine Entdeckung zu machen, die die Welt für immer verändern wird.“

Mithilfe von Boden- und Weltraumtechnologien sagen NASA-Wissenschaftler voraus, dass wir in den nächsten 20 Jahren außerirdisches Leben in der Milchstraße finden werden. Das 2009 gestartete Kepler-Weltraumteleskop hat Wissenschaftlern dabei geholfen, Tausende von Exoplaneten (Planeten außerhalb des Sonnensystems) zu finden. Kepler entdeckt einen Planeten, der vor seinem Stern vorbeizieht, was zu einem leichten Abfall der Helligkeit des Sterns führt.

Basierend auf den Kepler-Daten glauben NASA-Wissenschaftler, dass 100 Millionen Planeten allein in unserer Galaxie außerirdisches Leben beherbergen könnten. Aber erst mit dem Start des James-Webb-Weltraumteleskops (geplanter Start für 2018) werden wir die erste Gelegenheit bekommen, Leben auf anderen Planeten indirekt nachzuweisen. Das Webb-Teleskop wird nach Gasen in Planetenatmosphären suchen, die durch Leben erzeugt wurden. Das ultimative Ziel ist es, die Erde 2.0 zu finden, den Zwilling unseres eigenen Planeten.

Außerirdisches Leben ist möglicherweise nicht intelligent

Das Webb-Teleskop und seine Nachfolger werden in den Atmosphären von Exoplaneten nach Biosignaturen suchen, nämlich nach molekularem Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid. Aber selbst wenn die Biosignaturen gefunden werden, sagen sie uns nicht, ob das Leben auf einem Exoplaneten intelligent ist. Außerirdisches Leben kann eher durch einzellige Organismen wie Amöben repräsentiert werden als durch komplexe Kreaturen, die mit uns kommunizieren können.

Wir sind in unserer Suche nach Leben auch durch unsere Vorurteile und unseren Mangel an Vorstellungskraft begrenzt. Wir gehen davon aus, dass es ein kohlenstoffbasiertes Leben wie uns geben muss, mit einem ähnlichen Verstand wie wir. Carolyn Porco vom Space Science Institute erklärt diesen Fehler im kreativen Denken: „Wissenschaftler fangen nicht an, über völlig verrückte und unglaubliche Dinge nachzudenken, bis bestimmte Umstände sie dazu zwingen.“

Andere Wissenschaftler wie Peter Ward glauben, dass intelligentes außerirdisches Leben nur von kurzer Dauer sein wird. Ward gibt zu, dass andere Arten die globale Erwärmung, Überbevölkerung, Hunger und das ultimative Chaos ertragen könnten, das die Zivilisation zerstören wird. Dasselbe erwartet uns, glaubt er.

Derzeit ist der Mars zu kalt, als dass flüssiges Wasser existieren und Leben aufrechterhalten werden könnte. Aber die NASA-Rover Opportunity und Curiosity, die die Felsen des Mars analysieren, haben gezeigt, dass es vor vier Milliarden Jahren Süßwasser und Schlamm auf dem Planeten gab, in denen Leben gedeihen konnte.

Eine weitere mögliche Quelle für Wasser und Leben ist Arsia Mons, der dritthöchste Vulkan auf dem Mars. Vor 210 Millionen Jahren brach dieser Vulkan unter einem riesigen Gletscher aus. Die Hitze des Vulkans ließ das Eis schmelzen und bildete Seen im Gletscher, wie Flüssigkeitsblasen in teilweise gefrorenen Eiswürfeln. Diese Seen könnten lange genug existiert haben, damit sich in ihnen mikrobielles Leben bilden konnte.

Es ist möglich, dass einige der einfachsten Organismen der Erde heute auf dem Mars überleben könnten. Methanogene verwenden beispielsweise Wasserstoff und Kohlendioxid zur Herstellung von Methan und benötigen weder Sauerstoff noch organische Nährstoffe oder Licht. Sie sind Mittel, um Temperaturextreme wie auf dem Mars zu überleben. Als Wissenschaftler 2004 Methan in der Marsatmosphäre entdeckten, gingen sie davon aus, dass Methanogene bereits unter der Oberfläche des Planeten lebten.

Wenn wir zum Mars fliegen, können wir die Umwelt des Planeten mit Mikroorganismen von der Erde verschmutzen. Dies beunruhigt Wissenschaftler, da es die Suche nach Lebensformen auf dem Mars erschweren könnte.

Die NASA plant, in den 2020er Jahren eine Mission zu Europa, einem der Jupitermonde, zu starten. Zu den Hauptzielen der Mission gehört es, festzustellen, ob die Mondoberfläche bewohnbar ist, sowie die Orte zu bestimmen, an denen das Raumschiff der Zukunft landen kann.

Darüber hinaus plant die NASA, unter der dicken Eisdecke Europas nach (möglicherweise intelligentem) Leben zu suchen. In einem Interview mit The Guardian sagte die leitende NASA-Wissenschaftlerin Dr. Ellen Stofan: „Wir wissen, dass es unter dieser Eiskruste einen Ozean gibt. Wasserschaum tritt aus Rissen in der Südpolregion aus. Überall auf der Oberfläche sind orangefarbene Flecken. Was ist es schließlich?

Das Raumschiff, das nach Europa fliegen wird, wird mehrere Vorbeiflüge um den Mond machen oder in seiner Umlaufbahn bleiben und vielleicht Schaumwolken in der südlichen Region untersuchen. Dies wird es Wissenschaftlern ermöglichen, ohne die riskante und teure Landung eines Raumfahrzeugs Proben aus dem Inneren Europas zu sammeln. Aber jede Mission muss für den Schutz des Schiffes und seiner Instrumente vor der radioaktiven Umgebung sorgen. Die NASA möchte auch, dass wir Europa nicht mit terrestrischen Organismen verschmutzen.

Bisher waren Wissenschaftler bei der Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems technologisch eingeschränkt. Sie konnten nur nach Exoplaneten suchen. Aber Physiker der University of Texas glauben, dass sie einen Weg gefunden haben, Exomonde (Monde, die Exoplaneten umkreisen) über Radiowellen zu erkennen. Diese Suchmethode könnte die Zahl potenziell bewohnbarer Körper, auf denen wir außerirdisches Leben finden können, erheblich erhöhen.

Mit dem Wissen über die Radiowellen, die während der Wechselwirkung zwischen Jupiters Magnetfeld und seinem Mond Io emittiert wurden, waren diese Wissenschaftler in der Lage, Formeln zu extrapolieren, um nach solchen Emissionen von Exomonden zu suchen. Sie glauben auch, dass Alfven-Wellen (Plasmawellen, die durch die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld des Planeten und seinem Mond verursacht werden) ebenfalls dazu beitragen könnten, Exomonde zu erkennen.

In unserem Sonnensystem haben Monde wie Europa und Enceladus das Potenzial, Leben zu unterstützen, abhängig von ihrer Entfernung von der Sonne, der Atmosphäre und der möglichen Existenz von Wasser. Da unsere Teleskope jedoch leistungsfähiger und weitsichtiger werden, hoffen Wissenschaftler, ähnliche Monde in anderen Systemen untersuchen zu können.

Derzeit gibt es zwei Exoplaneten mit geeigneten bewohnbaren Exomonden: Gliese 876b (etwa 15 Lichtjahre von der Erde entfernt) und Epsilon Eridani b (etwa 11 Lichtjahre von der Erde entfernt). Beide Planeten sind Gasriesen, wie die meisten von uns entdeckten Exoplaneten, befinden sich jedoch in potenziell bewohnbaren Zonen. Alle Exomonde um solche Planeten könnten auch das Potenzial haben, Leben zu unterstützen.

Bisher haben Wissenschaftler nach außerirdischem Leben gesucht, indem sie nach Exoplaneten gesucht haben, die reich an Sauerstoff, Kohlendioxid oder Methan sind. Da das Webb-Teleskop jedoch ozonzerstörende Fluorchlorkohlenwasserstoffe nachweisen kann, schlagen Wissenschaftler vor, in einer solchen „industriellen“ Verschmutzung nach intelligentem außerirdischem Leben zu suchen.

Während wir hoffen, eine noch lebende außerirdische Zivilisation zu entdecken, ist es wahrscheinlich, dass wir eine ausgestorbene Kultur finden werden, die sich selbst zerstört hat. Wissenschaftler glauben, dass der beste Weg, um herauszufinden, ob es eine Zivilisation auf dem Planeten geben könnte, darin besteht, langlebige Schadstoffe (die Zehntausende von Jahren in der Atmosphäre verbleiben) und kurzlebige Schadstoffe (die in zehn Jahren verschwinden) zu finden. . Wenn das Webb-Teleskop nur langlebige Schadstoffe entdeckt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Zivilisation verschwunden ist.

Diese Methode hat ihre Grenzen. Bisher kann das Webb-Teleskop nur Verunreinigungen auf Exoplaneten entdecken, die Weiße Zwerge (die Überreste eines toten Sterns von der Größe unserer Sonne) umkreisen. Aber tote Sterne bedeuten tote Zivilisationen, daher kann sich die Suche nach aktiv verschmutzendem Leben verzögern, bis unsere Technologie fortgeschrittener ist.

Um zu bestimmen, welche Planeten intelligentes Leben unterstützen könnten, basieren Wissenschaftler ihre Computermodelle normalerweise auf der Atmosphäre des Planeten in einer potenziell bewohnbaren Zone. Jüngste Studien haben gezeigt, dass diese Modelle auch den Einfluss großer flüssiger Ozeane beinhalten können.

Nehmen wir als Beispiel unser eigenes Sonnensystem. Die Erde hat eine stabile Umgebung, die das Leben unterstützt, aber der Mars – der am äußeren Rand einer potenziell bewohnbaren Zone liegt – ist ein gefrorener Planet. Die Temperatur auf der Marsoberfläche kann innerhalb von 100 Grad Celsius schwanken. Es gibt auch die Venus, die sich innerhalb der bewohnbaren Zone befindet und unerträglich heiß ist. Keiner der Planeten ist ein guter Kandidat für die Unterstützung intelligenten Lebens, obwohl beide von Mikroorganismen bewohnt werden könnten, die extreme Bedingungen überleben können.

Im Gegensatz zur Erde haben weder Mars noch Venus einen flüssigen Ozean. Laut David Stevens von der University of East Anglia „haben die Ozeane ein enormes Potenzial für die Klimakontrolle. Sie sind nützlich, weil sie ermöglichen, dass die Oberflächentemperaturen extrem langsam auf jahreszeitliche Änderungen der Sonnenwärme reagieren. Und sie tragen dazu bei, Temperaturschwankungen rund um den Planeten in akzeptablen Grenzen zu halten.“

Stevens ist fest davon überzeugt, dass wir mögliche Ozeane in Modelle von Planeten mit potenziellem Leben einbeziehen müssen, um so den Suchbereich zu erweitern.

Oszillierende Exoplaneten können Leben unterstützen, wo Planeten mit fester Achse wie die Erde dies nicht können. Denn solche „Oberwelten“ haben ein anderes Verhältnis zu den sie umgebenden Planeten.

Die Erde und ihre planetaren Nachbarn drehen sich in derselben Ebene um die Sonne. Aber die oberen Welten und ihre Nachbarplaneten drehen sich in Winkeln und beeinflussen die Umlaufbahnen des anderen, so dass erstere manchmal mit dem Pol zum Stern hin rotieren können.

Solche Welten haben mit größerer Wahrscheinlichkeit als Planeten mit fester Achse flüssiges Wasser auf der Oberfläche. Dies liegt daran, dass die Wärme des Muttersterns gleichmäßig über die Oberfläche einer instabilen Welt verteilt wird, insbesondere wenn sie dem Stern am Pol zugewandt ist. Die Eiskappen des Planeten werden schnell schmelzen und die Weltmeere bilden, und wo es einen Ozean gibt, gibt es potenzielles Leben.

Am häufigsten suchen Astronomen nach Leben auf Exoplaneten, die sich innerhalb der bewohnbaren Zone ihres Sterns befinden. Einige „exzentrische“ Exoplaneten bleiben jedoch nur zeitweise in der bewohnbaren Zone. Außerhalb der Zone können sie stark schmelzen oder gefrieren.

Selbst unter solchen Bedingungen können diese Planeten Leben unterstützen. Wissenschaftler weisen darauf hin, dass einige mikroskopisch kleine Lebensformen auf der Erde unter extremen Bedingungen überleben können – sowohl auf der Erde als auch im Weltraum – Bakterien, Flechten und Sporen. Dies deutet darauf hin, dass sich die bewohnbare Zone des Sterns viel weiter erstrecken könnte als angenommen. Nur müssen wir uns mit der Tatsache abfinden, dass außerirdisches Leben nicht nur wie hier auf der Erde gedeihen kann, sondern auch raue Bedingungen ertragen kann, in denen es schien, dass kein Leben existieren könnte.

Die NASA verfolgt einen aggressiven Ansatz bei der Suche nach außerirdischem Leben in unserem Universum. Das SETI Extraterrestrial Intelligence Project wird auch immer ehrgeiziger in seinen Versuchen, Kontakt zu außerirdischen Zivilisationen aufzunehmen. SETI möchte über das bloße Suchen und Verfolgen von außerirdischen Signalen hinausgehen und aktiv Nachrichten in den Weltraum senden, um unsere Position relativ zu den anderen zu bestimmen.

Aber der Kontakt mit intelligentem außerirdischem Leben könnte eine Gefahr darstellen, mit der wir möglicherweise nicht umgehen können. Stephen Hawking warnte davor, dass die dominante Zivilisation wahrscheinlich ihre Macht einsetzen wird, um uns zu unterwerfen. Es gibt auch die Meinung, dass NASA und SETI ethische Grenzen überschreiten. Der Neuropsychologe Gabriel de la Torre fragt:

„Kann eine solche Entscheidung vom gesamten Planeten getroffen werden? Was passiert, wenn jemand unser Signal empfängt? Sind wir bereit für diese Form der Kommunikation?

De la Torre glaubt, dass der Öffentlichkeit derzeit das Wissen und die Ausbildung fehlt, die für die Interaktion mit intelligenten Außerirdischen erforderlich sind. Die Sichtweise der meisten Menschen wird auch stark von der Religion beeinflusst.

Die Suche nach außerirdischem Leben ist nicht so einfach, wie es scheint

Die Technologie, mit der wir nach außerirdischem Leben suchen, hat sich stark verbessert, aber die Suche ist noch lange nicht so einfach, wie wir es gerne hätten. Zum Beispiel werden Biosignaturen normalerweise als Beweis für vergangenes oder gegenwärtiges Leben angesehen. Aber Wissenschaftler haben leblose Planeten mit leblosen Monden gefunden, die die gleichen Biosignaturen haben, die wir normalerweise als Lebenszeichen sehen. Dies bedeutet, dass unsere derzeitigen Methoden zum Nachweis von Leben oft versagen.

Darüber hinaus könnte die Existenz von Leben auf anderen Planeten viel unglaublicher sein, als wir dachten. Rote Zwergsterne, die kleiner und kühler als unsere Sonne sind, sind die häufigsten Sterne in unserem Universum.

Aber nach den neuesten Informationen können Exoplaneten in den bewohnbaren Zonen der Roten Zwerge eine durch Unwetter zerstörte Atmosphäre haben. Diese und viele andere Probleme erschweren die Suche nach außerirdischem Leben erheblich. Aber Sie wollen wirklich wissen, ob wir allein im Universum sind.

Die Entstehung des Lebens auf der Erde ist eine der schwierigsten und gleichzeitig aktuellsten und interessantesten Fragen der modernen Naturwissenschaft.

Die Erde entstand wahrscheinlich vor 4,5 bis 5 Milliarden Jahren aus einer riesigen Wolke aus kosmischem Staub. Partikel davon werden zu einer heißen Kugel komprimiert. Aus ihm wurde Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt und Wasser fiel über Jahrmillionen in Form von Regen aus der Atmosphäre auf die langsam erkaltende Erde. In den Vertiefungen der Erdoberfläche entstand der prähistorische Ozean. Darin wurde vor etwa 3,8 Milliarden Jahren das ursprüngliche Leben geboren.

Ursprung des Lebens auf der Erde

Wie ist der Planet selbst entstanden und wie sind die Meere darauf erschienen? Dazu gibt es eine allgemein anerkannte Theorie. Demnach entstand die Erde aus kosmischen Staubwolken, die alle in der Natur bekannten chemischen Elemente enthielten und zu einer Kugel zusammengepresst wurden. Heißer Wasserdampf entwich der Oberfläche dieser rotglühenden Kugel und hüllte sie in eine durchgehende Wolkendecke.Der Wasserdampf in den Wolken kühlte langsam ab und verwandelte sich in Wasser, das in Form von reichlichen Dauerregen auf die noch heiße, brennende Kugel fiel Erde. An seiner Oberfläche verwandelte es sich wieder in Wasserdampf und kehrte in die Atmosphäre zurück. Über Jahrmillionen verlor die Erde nach und nach so viel Wärme, dass sich ihre flüssige Oberfläche beim Abkühlen zu verhärten begann. So entstand die Erdkruste.

Millionen von Jahren sind vergangen, und die Temperatur der Erdoberfläche ist noch weiter gesunken. Das Regenwasser hörte auf zu verdunsten und begann in riesige Pfützen zu fließen. Damit begann der Aufprall des Wassers auf der Erdoberfläche. Und dann gab es wegen des Temperaturabfalls eine richtige Überschwemmung. Wasser, das zuvor in die Atmosphäre verdunstet und sich in seinen Bestandteil verwandelt hatte, stürzte ununterbrochen auf die Erde, mächtige Schauer fielen mit Donner und Blitz aus den Wolken.

Nach und nach sammelte sich in den tiefsten Vertiefungen der Erdoberfläche Wasser, das keine Zeit mehr hatte, vollständig zu verdunsten. Es gab so viel davon, dass sich allmählich ein prähistorischer Ozean auf dem Planeten bildete. Blitze durchschnitten den Himmel. Aber niemand hat es gesehen. Es gab noch kein Leben auf der Erde. Der Dauerregen begann die Berge wegzuspülen. Aus ihnen floss Wasser in rauschenden Bächen und stürmischen Flüssen. Über Jahrmillionen haben Wasserströme die Erdoberfläche tief zerfressen und an einigen Stellen sind Täler entstanden. Der Wassergehalt in der Atmosphäre nahm ab und mehr und mehr sammelte sich auf der Oberfläche des Planeten an.

Die durchgehende Wolkendecke wurde immer dünner, bis eines Tages der erste Sonnenstrahl die Erde berührte. Der Dauerregen ist vorbei. Der größte Teil des Landes war vom prähistorischen Ozean bedeckt. Aus seinen oberen Schichten wusch Wasser eine große Menge löslicher Mineralien und Salze aus, die ins Meer fielen. Das Wasser daraus verdunstete kontinuierlich, bildete Wolken, und die Salze setzten sich ab, und im Laufe der Zeit kam es zu einer allmählichen Versalzung des Meerwassers. Anscheinend wurden unter bestimmten Bedingungen, die in der Antike existierten, Substanzen gebildet, aus denen spezielle kristalline Formen hervorgingen. Sie wuchsen, wie alle Kristalle, und brachten neue Kristalle hervor, die immer mehr neue Substanzen an sich hefteten.

Als Energiequelle dienten dabei Sonnenlicht und möglicherweise sehr starke elektrische Entladungen. Vielleicht wurden die ersten Bewohner der Erde aus solchen Elementen geboren - Prokaryoten, Organismen ohne geformten Kern, ähnlich wie moderne Bakterien. Sie waren Anaerobier, das heißt, sie verwendeten keinen freien Sauerstoff zur Atmung, der damals noch nicht in der Atmosphäre vorhanden war. Die Nahrungsquelle für sie waren organische Verbindungen, die auf der noch leblosen Erde durch die Einwirkung von ultravioletter Strahlung der Sonne, Blitzentladungen und Hitze bei Vulkanausbrüchen entstanden.

Das Leben existierte damals in einem dünnen Bakterienfilm am Boden von Stauseen und an feuchten Orten. Diese Ära der Entwicklung des Lebens wird Archaikum genannt. Aus Bakterien sind, möglicherweise völlig unabhängig, auch winzige Einzeller entstanden – die ältesten Protozoen.

Wie sah die Urerde aus?

Schneller Vorlauf bis vor 4 Milliarden Jahren. Die Atmosphäre enthält keinen freien Sauerstoff, es ist nur in der Zusammensetzung von Oxiden. Fast keine Geräusche, außer dem Pfeifen des Windes, dem Zischen von Wasser, das mit Lava ausbricht, und dem Einschlag von Meteoriten auf der Erdoberfläche. Keine Pflanzen, keine Tiere, keine Bakterien. Vielleicht sah die Erde so aus, als das Leben auf ihr erschien? Obwohl dieses Problem viele Forscher seit langem beschäftigt, gehen ihre Meinungen zu diesem Thema stark auseinander. Die damaligen Verhältnisse auf der Erde ließen sich durch Gesteine ​​belegen, die jedoch durch geologische Prozesse und Bewegungen der Erdkruste längst zerstört wurden.

Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde

In diesem Artikel werden wir kurz über mehrere Hypothesen für den Ursprung des Lebens sprechen, die moderne wissenschaftliche Ideen widerspiegeln. Laut Stanley Miller, einem bekannten Experten auf dem Gebiet der Entstehung des Lebens, kann man von der Entstehung des Lebens und dem Beginn seiner Evolution ab dem Moment sprechen, als organische Moleküle sich selbst zu Strukturen organisierten, die sich selbst reproduzieren konnten. Aber das wirft andere Fragen auf: Wie sind diese Moleküle entstanden? warum sie sich reproduzieren und zu jenen Strukturen zusammenfügen konnten, die lebende Organismen hervorbrachten; welche Voraussetzungen gibt es dafür?

Es gibt mehrere Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde. Eine der langjährigen Hypothesen besagt beispielsweise, dass es aus dem Weltraum auf die Erde gebracht wurde, aber dafür gibt es keine schlüssigen Beweise. Darüber hinaus ist das Leben, das wir kennen, überraschend angepasst, um genau unter terrestrischen Bedingungen zu existieren, wenn es also außerhalb der Erde entstanden ist, dann auf einem terrestrischen Planeten. Die meisten modernen Wissenschaftler glauben, dass das Leben auf der Erde in ihren Meeren entstanden ist.

Theorie der Biogenese

In der Entwicklung der Lehren über den Ursprung des Lebens nimmt die Theorie der Biogenese einen wichtigen Platz ein - der Ursprung des Lebendigen nur vom Lebendigen. Aber viele halten es für unhaltbar, da es das Lebendige dem Unbelebten grundsätzlich entgegensetzt und die von der Wissenschaft abgelehnte Idee der Ewigkeit des Lebens bekräftigt. Die Abiogenese – die Idee der Entstehung von Lebewesen aus Nichtlebewesen – ist die Ausgangshypothese der modernen Theorie der Entstehung des Lebens. 1924 schlug der berühmte Biochemiker A. I. Oparin vor, dass durch starke elektrische Entladungen in der Erdatmosphäre, die vor 4-4,5 Milliarden Jahren aus Ammoniak, Methan, Kohlendioxid und Wasserdampf bestand, die einfachsten organischen Verbindungen entstehen könnten, die für die Entstehung notwendig sind Leben. Die Vorhersage des Akademikers Oparin hat sich bewahrheitet. 1955 erhielt der amerikanische Forscher S. Miller, indem er elektrische Ladungen durch ein Gemisch aus Gasen und Dämpfen leitete, die einfachsten Fettsäuren, Harnstoff, Essig- und Ameisensäure und mehrere Aminosäuren. So wurde Mitte des 20. Jahrhunderts die abiogene Synthese eiweißartiger und anderer organischer Substanzen experimentell unter Bedingungen durchgeführt, die den Bedingungen der Urerde nachempfunden waren.

Theorie der Panspermie

Die Theorie der Panspermie ist die Möglichkeit, organische Verbindungen, Sporen von Mikroorganismen, von einem kosmischen Körper auf einen anderen zu übertragen. Aber es gibt überhaupt keine Antwort auf die Frage, wie ist das Leben im Universum entstanden? Es besteht die Notwendigkeit, die Entstehung von Leben an diesem Punkt im Universum zu rechtfertigen, dessen Alter gemäß der Urknalltheorie auf 12-14 Milliarden Jahre begrenzt ist. Bis dahin gab es noch nicht einmal Elementarteilchen. Und wenn es keine Kerne und Elektronen gibt, gibt es keine Chemikalien. Dann entstanden innerhalb weniger Minuten Protonen, Neutronen, Elektronen, und die Materie betrat den Weg der Evolution.

Zur Untermauerung dieser Theorie werden mehrfache Sichtungen von UFOs, Felsritzungen von raketenähnlichen Objekten und "Kosmonauten" sowie Berichte über angebliche Begegnungen mit Außerirdischen herangezogen. Bei der Untersuchung der Materialien von Meteoriten und Kometen wurden in ihnen viele "Vorläufer des Lebens" gefunden - Substanzen wie Cyanogene, Blausäure und organische Verbindungen, die möglicherweise die Rolle von "Samen" spielten, die auf die nackte Erde fielen.

Befürworter dieser Hypothese waren die Nobelpreisträger F. Crick, L. Orgel. F. Crick stützt sich auf zwei indirekte Beweise: die Universalität des genetischen Codes: die Notwendigkeit für den normalen Stoffwechsel aller Lebewesen von Molybdän, das heute auf dem Planeten äußerst selten ist.

Ohne Meteoriten und Kometen ist die Entstehung des Lebens auf der Erde nicht möglich

Ein Forscher der Texas Tech University stellte nach Analyse der riesigen Menge an gesammelten Informationen eine Theorie vor, wie sich Leben auf der Erde bilden könnte. Der Wissenschaftler ist sich sicher, dass das Auftreten früher Formen des einfachsten Lebens auf unserem Planeten ohne die Beteiligung von Kometen und Meteoriten, die darauf gefallen sind, unmöglich gewesen wäre. Der Forscher stellte seine Arbeit auf der 125. Jahrestagung der Geological Society of America vor, die am 31. Oktober in Denver, Colorado, stattfand.

Der Autor der Arbeit, Professor für Geowissenschaften an der Texas Tech University (TTU) und Kurator des Museums für Paläontologie an der Universität, Sankar Chatterjee, sagte, er sei zu diesem Schluss gekommen, nachdem er Informationen über die frühe geologische Geschichte unseres Planeten analysiert und diese verglichen habe Daten mit verschiedenen Theorien der chemischen Evolution.

Der Experte glaubt, dass dieser Ansatz es uns ermöglicht, eine der verborgensten und am wenigsten verstandenen Perioden in der Geschichte unseres Planeten zu erklären. Laut vielen Geologen ereignete sich der Großteil der Weltraum-"Bombardierungen" mit Kometen und Meteoriten vor etwa 4 Milliarden Jahren. Chatterjee glaubt, dass sich das früheste Leben auf der Erde in Kratern gebildet hat, die durch Einschläge von Meteoriten und Kometen entstanden sind. Und höchstwahrscheinlich geschah dies während der Zeit des "Late Heavy Bombardment" (vor 3,8 bis 4,1 Milliarden Jahren), als die Kollision kleiner Weltraumobjekte mit unserem Planeten dramatisch zunahm. Damals fielen mehrere tausend Fälle von Kometen auf einmal. Interessanterweise wird diese Theorie indirekt durch das Nizza-Modell gestützt. Demnach entspricht die tatsächliche Zahl der Kometen und Meteoriten, die damals auf die Erde hätten fallen sollen, der tatsächlichen Zahl der Krater auf dem Mond, der wiederum eine Art Schutzschild für unseren Planeten war und das endlose Bombardement nicht zuließ es zu zerstören.

Einige Wissenschaftler vermuten, dass das Ergebnis dieses Bombardements die Kolonisierung des Lebens in den Ozeanen der Erde ist. Gleichzeitig weisen mehrere Studien zu diesem Thema darauf hin, dass unser Planet über mehr Wasserreserven verfügt, als er sollte. Und dieser Überschuss wird Kometen zugeschrieben, die aus der vermutlich ein Lichtjahr von uns entfernten Oortschen Wolke zu uns geflogen sind.

Chatterjee weist darauf hin, dass die durch diese Kollisionen entstandenen Krater mit geschmolzenem Wasser von den Kometen selbst gefüllt waren, sowie mit den notwendigen chemischen Bausteinen, die für die Bildung der einfachsten Organismen notwendig sind. Gleichzeitig, so die Wissenschaftlerin, erwiesen sich jene Orte, an denen auch nach einem solchen Bombardement kein Leben auftauchte, dafür einfach als ungeeignet.

„Als die Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstand, war sie völlig ungeeignet für das Auftreten von Lebewesen auf ihr. Es war ein wahrer kochender Kessel aus Vulkanen, giftigem heißem Gas und Meteoriten, die ständig darauf einschlugen“, schreibt das Online-Journal AstroBiology unter Berufung auf den Wissenschaftler.

„Und nach einer Milliarde Jahren wurde es zu einem stillen und ruhigen Planeten, reich an riesigen Wasserreserven, bewohnt von verschiedenen Vertretern des mikrobiellen Lebens – den Vorfahren aller Lebewesen.“

Das Leben auf der Erde könnte aus Lehm entstanden sein

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dan Luo von der Cornell University stellte die Hypothese auf, dass gewöhnlicher Ton als Konzentrator für die ältesten Biomoleküle dienen könnte.

Die Forscher beschäftigten sich zunächst nicht mit dem Problem der Entstehung des Lebens – sie suchten nach einer Möglichkeit, die Effizienz zellfreier Proteinsynthesesysteme zu steigern. Anstatt die DNA und ihre unterstützenden Proteine ​​frei im Reaktionsgemisch schweben zu lassen, versuchten die Wissenschaftler, sie in Hydrogel-Partikel zu zwingen. Dieses Hydrogel nahm wie ein Schwamm das Reaktionsgemisch auf, sorbierte die notwendigen Moleküle und als Ergebnis wurden alle notwendigen Komponenten in einem kleinen Volumen eingeschlossen – genau wie es in einer Zelle passiert.

Die Autoren der Studie versuchten dann, Ton als kostengünstigen Ersatz für Hydrogel zu verwenden. Tonpartikel erwiesen sich als ähnlich wie Hydrogelpartikel und wurden zu einer Art Mikroreaktoren für interagierende Biomoleküle.

Nachdem Wissenschaftler solche Ergebnisse erhalten hatten, konnten sie nicht anders, als sich an das Problem des Ursprungs des Lebens zu erinnern. Tonpartikel mit ihrer Fähigkeit, Biomoleküle zu sorbieren, könnten tatsächlich als allererste Bioreaktoren für die allerersten Biomoleküle dienen, bevor sie Membranen hatten. Diese Hypothese wird auch durch die Tatsache gestützt, dass das Auslaugen von Silikaten und anderen Mineralien aus Gesteinen mit der Bildung von Ton nach geologischen Schätzungen begann, kurz bevor sich laut Biologen die ältesten Biomoleküle zu Protozellen zu verbinden begannen.

In Wasser bzw. in Lösung könnte wenig passieren, da die Vorgänge in Lösung absolut chaotisch ablaufen und alle Verbindungen sehr instabil sind. Ton wird von der modernen Wissenschaft - genauer gesagt die Oberfläche von Partikeln aus Tonmineralien - als Matrix betrachtet, auf der sich Primärpolymere bilden könnten. Aber auch das ist nur eine von vielen Hypothesen, jede mit ihren eigenen Stärken und Schwächen. Aber um den Ursprung des Lebens in vollem Umfang zu simulieren, muss man wirklich Gott sein. Obwohl es im Westen heute schon Artikel mit den Titeln „Cell Construction“ oder „Cell Modeling“ gibt. Zum Beispiel versucht einer der letzten Nobelpreisträger, James Szostak, jetzt aktiv, effektive Zellmodelle zu schaffen, die sich selbst reproduzieren und ihre eigene Art reproduzieren.

Theorie der spontanen (spontanen) Erzeugung

Die Theorie der spontanen Erzeugung des Lebens war in der Antike weit verbreitet - Babylon, China, das alte Ägypten und das antike Griechenland (insbesondere Aristoteles hielt an dieser Theorie fest).

Wissenschaftler der Antike und des mittelalterlichen Europas glaubten, dass Lebewesen ständig aus unbelebter Materie entstehen: Würmer aus Schlamm, Frösche aus Schlamm, Glühwürmchen aus Morgentau usw. So der berühmte niederländische Wissenschaftler des 17. Jahrhunderts. Van Helmont beschrieb in seiner wissenschaftlichen Abhandlung ganz ernsthaft ein Erlebnis, bei dem er Mäuse in einem verschlossenen dunklen Schrank direkt von einem schmutzigen Hemd und einer Handvoll Weizen in 3 Wochen bekam. Der italienische Wissenschaftler Francesco Redi (1688) beschloss erstmals, eine weithin akzeptierte Theorie einer experimentellen Überprüfung zu unterziehen. Er legte mehrere Fleischstücke in Gefäße und bedeckte einige davon mit Musselin. In offenen Gefäßen erschienen weiße Würmer auf der Oberfläche von verrottendem Fleisch - Fliegenlarven. In den mit Musselin bedeckten Gefäßen befanden sich keine Fliegenlarven. So gelang es F. Redi zu beweisen, dass Fliegenlarven nicht aus verrottendem Fleisch entstehen, sondern aus Eiern, die von Fliegen auf seiner Oberfläche abgelegt werden.

1765 kochte der berühmte italienische Wissenschaftler und Arzt Lazzaro Spalanzani Fleisch- und Gemüsebrühen in verschlossenen Glaskolben. Brühen in verschlossenen Kolben verderben nicht. Er kam zu dem Schluss, dass unter dem Einfluss hoher Temperaturen alle Lebewesen starben, die in der Lage waren, die Brühe zu verderben. Die Experimente von F. Redi und L. Spalanzani überzeugten jedoch nicht alle. Vitalistische Wissenschaftler (von lateinisch vita - Leben) glaubten, dass in gekochter Brühe keine spontane Erzeugung von Lebewesen stattfindet, da darin eine spezielle „Lebenskraft“ zerstört wird, die nicht in ein verschlossenes Gefäß eindringen kann, da sie durch die Luft transportiert wird .

Im Zusammenhang mit der Entdeckung von Mikroorganismen verschärften sich die Auseinandersetzungen über die Möglichkeit der spontanen Erzeugung von Leben. Wenn komplexe Lebewesen sich nicht spontan vermehren können, dann vielleicht Mikroorganismen?

In diesem Zusammenhang kündigte die Französische Akademie 1859 die Verleihung eines Preises an denjenigen an, der endgültig über die Frage der Möglichkeit oder Unmöglichkeit der spontanen Erzeugung von Leben entscheidet. Diese Auszeichnung wurde 1862 dem berühmten französischen Chemiker und Mikrobiologen Louis Pasteur verliehen. Genau wie Spalanzani kochte er Nährbrühe in einem Glaskolben, aber der Kolben war nicht gewöhnlich, sondern hatte einen Hals in Form eines 5-förmigen Rohrs. Luft und damit die "Lebenskraft" konnten in die Flasche eindringen, aber der Staub und damit die in der Luft vorhandenen Mikroorganismen setzten sich im unteren Krümmer des 5-förmigen Rohrs ab, und die Brühe in der Flasche blieb steril (Abb. 2.1.1 ). Es lohnte sich jedoch, den Flaschenhals zu brechen oder das untere Knie des 5-förmigen Röhrchens mit steriler Brühe zu spülen, da die Brühe schnell trübe wurde - Mikroorganismen traten darin auf.

So wurde dank der Arbeiten von Louis Pasteur die Theorie der spontanen Zeugung als unhaltbar erkannt und die Theorie der Biogenese in der wissenschaftlichen Welt etabliert, deren kurze Formulierung lautet: „Alles Lebende ist von Lebewesen“.

Wenn aber alle Lebewesen in der historisch absehbaren Zeit der Menschheitsentwicklung nur aus anderen Lebewesen hervorgegangen sind, stellt sich natürlich die Frage: Wann und wie sind die ersten Lebewesen auf der Erde entstanden?

Schöpfungstheorie

Die Theorie des Kreationismus geht davon aus, dass alle lebenden Organismen (oder nur ihre einfachsten Formen) in einem bestimmten Zeitraum von einem übernatürlichen Wesen (Gottheit, absolute Idee, Supermind, Superzivilisation usw.) geschaffen („entworfen“) wurden. Es ist offensichtlich, dass die Anhänger der meisten führenden Weltreligionen, insbesondere der christlichen Religion, seit alters her an diesem Standpunkt festhielten.

Die Theorie des Kreationismus ist immer noch weit verbreitet, nicht nur in religiösen, sondern auch in wissenschaftlichen Kreisen. Es wird normalerweise verwendet, um die komplexesten, ungelösten Probleme der biochemischen und biologischen Evolution zu erklären, die mit der Entstehung von Proteinen und Nukleinsäuren, der Bildung des Wechselwirkungsmechanismus zwischen ihnen, der Entstehung und Bildung einzelner komplexer Organellen oder Organe (wie z Ribosom, Auge oder Gehirn). Akte der periodischen „Schöpfung“ erklären auch das Fehlen klarer Übergangsverbindungen von einer Tierart
zum anderen, zum Beispiel von Würmern zu Arthropoden, von Affen zu Menschen usw. Es muss betont werden, dass der philosophische Streit um den Primat des Bewusstseins (Supermind, absolute Idee, Gottheit) oder der Materie grundsätzlich unlösbar ist, da ein Versuch, etwaige Schwierigkeiten der modernen Biochemie und Evolutionstheorie durch grundsätzlich unverständliche übernatürliche Schöpfungsakte zu erklären, unternimmt Da diese Fragen über den Rahmen der wissenschaftlichen Forschung hinausgehen, kann die Theorie des Kreationismus nicht der Kategorie der wissenschaftlichen Theorien über die Entstehung des Lebens auf der Erde zugeordnet werden.

Steady-State- und Panspermie-Theorien

Diese beiden Theorien sind komplementäre Elemente eines einzigen Weltbildes, dessen Essenz wie folgt lautet: Das Universum existiert für immer und Leben existiert darin für immer (stationärer Zustand). Das Leben wird von Planet zu Planet durch „Samen des Lebens“ getragen, die im Weltraum reisen und Teil von Kometen und Meteoriten (Panspermie) sein können. Ähnliche Ansichten über den Ursprung des Lebens wurden insbesondere von Akademiker V.I. Wernadski.

Die Theorie des stationären Zustands, die von einer unendlich langen Existenz des Universums ausgeht, ist jedoch nicht vereinbar mit den Daten der modernen Astrophysik, wonach das Universum erst vor relativ kurzer Zeit (vor etwa 16 Milliarden Jahren) durch eine Primärexplosion entstanden ist .

Es liegt auf der Hand, dass beide Theorien (Panspermie und stationärer Zustand) überhaupt keine Erklärung für den Mechanismus der primären Entstehung des Lebens bieten, es auf andere Planeten übertragen (Panspermie) oder zeitlich ins Unendliche verschieben (Theorie eines stationären Zustands). Zustand).

Wir haben (noch) keine direkten Beweise dafür, dass Leben auf anderen Planeten, ihren Satelliten und auch im interstellaren Raum existiert. Und doch gibt es zwingende und höchst überzeugende Gründe zu der Annahme, dass wir irgendwann solches Leben finden werden, vielleicht sogar in unserem eigenen Sonnensystem. Hier sind sieben Gründe, warum Wissenschaftler glauben, dass irgendwo Leben existiert und nur darauf wartet, uns zu begegnen. Vielleicht werden es keine grünhäutigen Damen in fliegenden Untertassen sein, aber es werden immer noch Aliens sein.

1. Extremophile auf der Erde

Eine der Hauptfragen ist, ob Leben in Welten existieren und sich entwickeln kann, die sich radikal von der Erde unterscheiden. Die Antwort auf diese Frage scheint ja zu sein, wenn man bedenkt, dass es sogar auf unserem Planeten Extremophile oder Organismen gibt, die unter extremen Bedingungen von Hitze, Kälte, (für uns) giftigen Chemikalien und sogar im Vakuum überleben können. Wir haben Lebewesen gefunden, die ohne Sauerstoff am äußersten Rand heißer Vulkanschlote auf dem Meeresboden leben. Wir haben Leben in Brackwasser hoch in den Anden sowie in den subglazialen Seen der Arktis gefunden. Es gibt sogar winzige Organismen namens Bärtierchen (Tardigrada), die im Vakuum des Weltraums überleben können. Wir haben also direkte Beweise dafür, dass Leben in einer feindlichen Umgebung auf der Erde ziemlich erfolgreich existieren kann. Mit anderen Worten, wir wissen, dass Leben unter den Bedingungen überleben kann, die wir auf anderen Planeten und ihren Satelliten beobachten. Wir haben es nur noch nicht gefunden.

2. Beweise für das Vorhandensein von Ausgangssubstanzen und Prototypen des Lebens auf anderen Planeten und Satelliten

Es ist wahrscheinlich, dass das Leben auf der Erde aus chemischen Reaktionen entstand, die im Laufe der Zeit Zellmembranen und Proto-DNA bildeten. Aber diese primären chemischen Reaktionen könnten in der Atmosphäre und im Ozean mit komplexen organischen Verbindungen wie Nukleinsäuren, Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden begonnen haben. Es gibt Hinweise darauf, dass solche „Vorläufer des Lebens“ bereits auf anderen Welten existieren. Sie existieren in der Atmosphäre von Titan, Astronomen haben sie in der reichhaltigen Umgebung des Orionnebels bemerkt. Auch dies bedeutet nicht, dass wir Leben gefunden haben. Wir haben jedoch Inhaltsstoffe gefunden, die nach Ansicht vieler Wissenschaftler zur Entwicklung des Lebens auf der Erde beigetragen haben. Wenn solche Zutaten im ganzen Universum verteilt sind, dann ist es durchaus möglich, dass Leben an anderen Orten entstanden ist, und nicht nur auf unserem Heimatplaneten.

3. Die schnell wachsende Zahl erdähnlicher Planeten

In den letzten zehn Jahren haben Himmelskörperjäger Hunderte von Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt, von denen viele, wie Jupiter, Gasriesen sind. Neue Methoden zur Suche nach Planeten haben es ihnen jedoch ermöglicht, kleinere, feste Welten wie die Erde zu finden. Einige von ihnen umkreisen ihre Sterne sogar in der sogenannten „habitablen Zone“, also in einer solchen Entfernung, dass sie erdähnliche Temperaturen erleben. Und angesichts der großen Anzahl von Planeten außerhalb des Sonnensystems ist es wahrscheinlich, dass es auf einem von ihnen irgendeine Form von Leben gibt.

4. Die große Vielfalt und Beständigkeit des Lebens auf der Erde

Das Leben auf der Erde entwickelte sich unter außergewöhnlich schwierigen Bedingungen. Manchmal überstand sie die stärksten Vulkanausbrüche, Meteoriteneinschläge, Eiszeiten, Dürren, Ozeanversauerung und radikale Veränderungen in der Atmosphäre. Wir sehen auch eine unglaubliche Vielfalt an Leben auf unserem Planeten in relativ kurzer Zeit - in geologischer Hinsicht. Das Leben ist auch eine ziemlich beständige Sache. Warum sollte es nicht auf einem der Saturnmonde oder in einem anderen Sternensystem entstehen und Wurzeln schlagen?

5. Mysterien rund um den Ursprung des Lebens auf der Erde

Obwohl wir Theorien über den Ursprung des Lebens auf der Erde haben, was die komplexen Kohlenstoffmoleküle betrifft, die ich zuvor erwähnt habe, ist es letztendlich ein großes Rätsel, wie solche Chemikalien kombiniert wurden, um die zerbrechlichen Membranen zu bilden, die schließlich zu Zellen wurden. Und je mehr wir darüber erfahren, was für eine ungünstige Umgebung auf der Erde existierte, als das Leben geboren und entwickelt wurde – eine mit Methan gefüllte Atmosphäre, kochende Lava auf der Oberfläche –, desto mysteriöser wird das Geheimnis des Ursprungs des Lebens. Es gibt eine allgemeine Theorie, die besagt, dass einfaches einzelliges Leben tatsächlich woanders entstanden ist, vielleicht auf dem Mars, und Meteoriten es auf die Erde gebracht haben. Dies ist die Pansermie-Theorie, und sie basiert auf der Hypothese, dass das Leben auf der Erde durch das Leben auf anderen Planeten entstanden ist.

6 Ozeane und Seen sind weit verbreitet, zumindest in unserem Sonnensystem

Das Leben auf der Erde hat seinen Ursprung im Ozean, und daraus folgt, dass es aus Wasser in anderen Welten entstanden sein könnte. Es gibt deutliche Beweise dafür, dass Wasser einst frei und reichlich auf dem Mars floss und dass auf dem Saturnmond Titan Meere und Flüsse aus Methan über seine Oberfläche fließen. Es wird angenommen, dass der Jupitermond Europa ein durchgehender Ozean ist, der von der Kruste dieses Mondes erwärmt und vollständig mit einer dicken Schutzschicht aus Eis bedeckt ist. In jeder dieser Welten könnte einmal Leben existieren, und vielleicht existiert es jetzt.

7. Evolutionstheorie

Menschen verwenden oft das Fermi-Paradoxon als Beweis dafür, dass wir niemals intelligentes Leben in unserem Universum finden werden. Auf der anderen Seite steht die Evolutionstheorie, die postuliert, dass sich das Leben an seine Umgebung anpasst. Darwin und seine Zeitgenossen haben kaum über das Leben auf Planeten außerhalb des Sonnensystems nachgedacht, als sie ihre Evolutionstheorie aufstellten, aber sie argumentierten auch, dass dort, wo Leben Wurzeln schlagen kann, es dies mit Sicherheit tun wird. Und wenn Sie denken, dass unsere Umwelt nicht nur aus Planeten besteht, sondern auch aus anderen Sternensystemen und dem interstellaren Raum, dann können Sie im Rahmen der Interpretation der Evolutionstheorie eine originelle Annahme treffen - dass sich das Leben auch an den offenen Weltraum anpassen wird. Eines Tages begegnen wir vielleicht Kreaturen, die sich auf eine Weise entwickelt haben, die für uns unvorstellbar ist. Oder wir selbst können eines Tages solche Wesen werden.