Жизнь во Вселенной

6
194
views

Проблема жизни в космосе — одна из наиболее увле­кательных и популярных проблем в науке о Вселенной, которая с давних пор волнует не только ученых, но и множество людей. Еще Джордано Бруно и Михаил Ло­моносов высказывали смелые предположения о множе­ственности обитаемых миров. Но только вторая поло­вина двадцатого века поставила эту проблему на твердую научную основу.

Изучение жизни во Вселенной — одна из сложней­ших задач, с которой когда-либо встречалось человече­ство. Ведь речь идет о явлении, с которым людям, по существу, еще не приходилось непосредственно сталки­ваться. Человек еще не побывал на других небесных телах, не видел пи одного внеземного живого организма. Все данные о жизни вне Земли, все без исключения, носят чисто гипотетический характер.

Поэтому только глубокое исследование биологиче­ских закономерностей, с одной стороны, и космических явлений, — с другой, тщательнейшее сопоставление и анализ разнообразных данных, накопленных различ­ными естественными науками, способны привести к успеху.

В последние годы, в связи с успехами астрономии, биологии, физики и техники возникла самостоятельная научная дисциплина — «экзобиология». Ее основная за­дача —  исследование небесных тел, в первую очередь планет солнечной системы и метеоритов, с точки зрения биологии. Кроме того, экзобиология занимается проблемами, близкими к космонавтике: изучением воздействия космических факторов на живые организмы.

На первый взгляд может показаться, что вопрос о жизни во Вселенной — в ‘значительной степени отвле­ченная проблема. Однако это не так. Исследование вне­земных, космических форм жизни помогло бы человеку, во-первых, понять сущность жизни, т. е. то, что отличает все живые организмы от неорганической природы, во-вторых, выяснить пути возникновения и развития жизни и, в-третьих, определить место и роль человека во Все­ленной. Кроме того, изучение особенностей жизни во Вселенной, ее приспособляемости к необычным с пашей земной точки зрения условиям намного расширило бы научные представления о жизненных процессах и по­могло решить целый ряд практических задач земной биологии, медицины, сельского хозяйства.

С развитием космических полетов вопрос о существо­вании и конкретных формах жизни на других небесных телах приобретает и практическое значение. Мы должны знать заранее, с какими проявлениями жизни можем встретиться на Луне или планетах солнечной системы.

Высадке космических экспедиций на поверхности других небесных тел должна предшествовать большая работа по исследованию обитающих там живых орга­низмов, в частности, по изучению растительности, кото­рая могла бы служить пищей для космонавтов.

Как известно, в современном мире роль пауки чрез­вычайно велика. От ее развития непосредственно зави­сит прогресс человечества. При этом речь идет не толь­ко о чисто прикладных разделах, но и о самых общих, принципиальных проблемах естествознания, способ­ствующих развитию науки в целом. Проблема внезем­ной жизни, бесспорно, относится к числу проблем имен­но такого рода.

Сейчас можно считать достаточно твердо установ­ленным, что на нашей собственной планете жизнь воз­никла в отдаленном прошлом из неживой, неорганиче­ской материи при определенных внешних условиях. Из числа этих условий можно выделить три главных. Пре­жде всего, это присутствие воды, которая входит в состав живого вещества, живой клетки.

Во-вторых, наличие газовой атмосферы, необходимой для газового обмена организма с внешней средой. Прав­да, можно представить себе и какую-либо иную среду, например, жидкую  (в частности, водную), в которой может происходить газовый обмен. Однако все же есть основания предполагать, что газовая среда создает бо­лее широкие возможности для прогрессивного развития живых организмов.

Третьим условием является наличие на поверхности данного небесного тела подходящего диапазона темпе­ратур.

Помимо этого, необходима внешняя энергия для синтеза   молекулы   живого   вещества   из   исходных органических молекул, например, энергия космических лучей или ультрафиолетовой радиации или энергия элек­трических разрядов.

Внешняя энергия нужна и для последующей жизне­деятельности живых организмов. В частности, мы сами получаем эту энергию с пищей, которая представляет собой не что иное, как своеобразный «концентрат» сол­нечной энергии.

Условия, необходимые для возникновения жизни, в свое время сложились па нашей планете. И поскольку

эти условия сложились естественным путем, в ходе эво­люции Земли, нет никаких оснований считать, что они не могут складываться и в процессе развития других небесных тел.

Советский ученый, академик А. И. Опарин, автор по­пулярной теории происхождения жизни, считает, что она должна была появиться тогда, когда поверхность нашей планеты представляла собой сплошной океан. Сначала в результате соединения углерода с водородом и азо­том возникли простейшие органические соединения. За­тем в водах первичного океана молекулы этих соедине­ний объединились и укрупнились, образуя сложный раствор органических веществ. Наконец, на третьей ста­дии из этой среды выделились комплексы молекул, ко­торые и дали начало первичным живым организмам.

Поскольку химическую основу жизни земного типа составляют соединения углерода, интересно оценить, на­сколько велика распространенность этого элемента и его соединений во Вселенной. Оказывается, достаточно велика! Во всяком случае, мы обнаруживаем угле­род в газовых оболочках других планет, в атмосферах звезд, в ядрах комет и даже в облаках межзвездной материн.

В этой связи интересно упомянуть об одной гипотезе, выдвинутой не так давно Оро и поддержанной извест­ным советским ученым академиком В. Г Фесеиковым. Фесенков обратил внимание на то, что своеобразными переносчиками если не самой жизни, то, по крайней мере, ее исходных элементов могут быть кометы. В ядрах этих небесных тел содержится не только углерод, но и циан, окись и двуокись углерода, кислород, азот, метан и аммиак, т. е. как раз те самые элементарные кирпичики, из которых, согласно теории Опарина, возникают путем постепенного усложнения комплексы молекул, из кото­рых в конечном итоге образуется живое вещество.

Любопытны также выводы, к которым пришел совет-скип ученый Ковальский. Он считает, что при ударах кометных ядер о поверхность планет развиваются высо­кие давления, которые могут приводить к синтезу таких химических соединений, которые служат ступенью к об­разованию живого вещества.

В печати появился также ряд сообщений о том, что углеводороды находили и в метеоритах. Действительно, углеводороды типа горного воска были обнаружены в метеоритах еще более ста лет назад. Но в последнее время исследования подобного рода проводились осо­бенно интенсивно. Ученым удалось выделить из метео­ритов сложные органические вещества, весьма близкие к тем, которые мы находим в живых организмах. Од­нако, по мнению ряда крупных ученых, в том числе ака­демика Опарина, это вовсе еще не означает, что эти ве­щества каким-то образом связаны с явлениями жизни. Опыты показывают, что они могли образоваться в ме­теоритах и чисто химическим путем.

Имеются также сообщения о том, что в некоторых тинах метеоритов обнаружены структурные образования, так называемые «организованные элементы»; некото­рые исследователи считают их остатками живых организ­мов. Но при оценке этих данных необходимо учитывать одно важное обстоятельство. Дело в том, что подоб­ные  структуры,  иногда весьма похожие по строению на живые формы, могут возникать чисто химическим путем, без каких-либо жизненных процессов. В то же время с астрономической точки зрения весьма трудно представить себе возможность возникновения и суще­ствования живых организмов на метеоритах.

Что же касается гипотезы о переносе жизни коме­тами, то она хорошо согласуется с результатами неко­торых лабораторных экспериментов, в ходе которых га­зообразная смесь водяных паров циана и аммиака под­вергалась на протяжении ряда недель воздействию ультрафиолетовых лучей и тихих электрических разря­дов. По истечении этого срока в смеси возникали со­ставные части белков и нуклеиновых кислот — веществ, составляющих химическую основу жизни.

В других опытах в условиях, также близких к тем, какие имеются в кометах, наблюдалось образование трехфосфорного аденозина. Это один из тех биологи­ческих катализаторов — «энзимов», которые управляют процессами, усложняющими первичное белковое веще­ство до простейшего организма. Не исключена, поэтому возможность, что на определенной стадии своего разви­тия наша Земля, встретившись с кометой, получила от нее тот исходный химический материал, который мог ускорить течение процессов, ведущих к возникновению жизни.

Согласно современным представлениям, кометы об­разовались в ходе единого процесса формирования па­шей планетной системы. Вполне естественно предполо­жить, что кометы имеются и в других планетных систе­мах, а это значит, что и в других планетных системах, вероятно, существуют в исходном виде необходимые хи­мические вещества для построения жизни.

Таким образом, первоначальные продукты для обра­зования живого вещества как будто налицо. Но ведь это только исходные предпосылки для возникновения жизни. Что же касается тех или иных путей формиро­вания и развития живых организмов, то они непосред­ственно зависят от конкретных физических условий, от условий внешней среды. В данном случае речь идет не о приспособляемости организмов, оказавшихся в не­обычных условиях, а о том, что живые организмы отра­жают внешние условия, другими словами, их свойства складываются в процессе естественной эволюции.

Все это приводит пас к заключению, что, с одной стороны, жизнь должна иметь достаточно широкое рас­пространение во Вселенной и что, с другой стороны, в природе, вероятно, существует великое многообразие ее форм.

В свое время Фридрих Энгельс дал определение жизни как формы существования белковых тел, глав­ной, наиболее существенной особенностью, которой яв­ляется обмен с внешней средой. Однако следует иметь в виду, что это определение относится к земной жизни и его нельзя абсолютизировать.

Тем не менее, в своей основе оно сохранило свое значение и до сегодняшнего дня, ибо белок в его совре­менном понимании остается главным вещественным ком­понентом всех известных нам живых существ и главным участником всех процессов жизнедеятельности. В тоже время в свете современных научных данных белок не является и единственным носителем жизни. К ним сле­дует причислить и некоторые высокомолекулярные и высокополимерные соединения, в первую очередь так называемые нуклеиновые кислоты ДНК и РНК.

Изучение закономерностей живой материи сильно осложняется тем обстоятельством, что в настоящее вре­мя мы имеем возможность изучать жизнь, так сказать, в «единственном экземпляре», а именно—пашу земную жизнь. Поэтому любые предположения о конкретных свойствах и характере внеземной жизни могут носить лишь сугубо теоретический характер.

Но поскольку теория обладает способностью загля­дывать в неизвестное, и это уже не раз приводило к бле­стящим результатам, которые впоследствии оправдыва­лись па практике, — теоретические соображения о воз­можных формах жизни представляют несомненный интерес.

В научно-фантастической повести советского писате­ля-фантаста И. Ефремова рассказывается о случайной встрече в космосе земного звездолета с космическим кораблем другой цивилизации. Корабли сходятся, и их обитатели устанавливают контакт друг с другом. Но тут выясняется, что миры, где они живут, принципиально отличаются друг от друга. В атмосфере той планеты, откуда  прилетел  встречный корабль,  роль кислорода выполняет фтор. Этот газ, смертельно ядовитый для лю­дей, у пришельцев — газ жизни. И, наоборот, наш кислород столь же смертелен для них. Роль воды на далекой планете выполняет жидкий фтористый водород — та са­мая плавиковая кислота, которая у нас разъедает стек­ло и разрушает почти  все минералы.

Неожиданное препятствие делает немыслимым пря­мое общение людей с Земли с пришельцами из кос­моса…

Но   возможно  ли   нечто   подобное   в   действитель­ности?

Во всяком случае, совершенно очевидно, что тот хи­мизм жизни, с которым мы имеем дело у себя па Зем­ле — явление далеко не случайное: он тесно связан с астрономической и геологической историей нашей пла­неты.

На первоначальной и более поздних стадиях форми­рования Земли сложились основные черты тех физиче­ских и химических условий (в частности, температурные условия и наличие различных химических элементов), которые определили характер дальнейших химических процессов.

В частности, единственным широко распространен­ным подходящим биологическим растворителем па Зем­ле оказалась вода. Именно вода определила химический характер земной жизни, так как многие вещества, вхо­дящие в состав живой материи, прямо или косвенно образуются из воды. Углерод же — элемент, способный образовывать молекулярные цепочки — при земных тем­пературах явился тем оптимальным элементом, участие которого в химических превращениях обеспечивает не слишком высокую и не чересчур малую скорость реак­ций. А это имеет чрезвычайно важное значение для жи­вых структур.

Химический состав живых организмов Земли опре­деляет и температурные границы их существования. По­скольку водные растворы могут оставаться жидкими лишь в пределах приблизительно от минус 20 до плюс 100 градусов Цельсия, то это и есть примерные границы активной жизни. Если в скрытых формах она может пе­реносить и более низкие температуры, то высоким тем­пературам углеродные соединения противостоять не в состоянии.

Однако, в принципе, не исключена возможность, что на других небесных телах, при иных физических усло­виях может быть и иная химия жизни.

Так, например, в роли химического растворителя мо­жет выступать не только вода, но и некоторые дру­гие вещества, обладающие определенными свойствами. К ним, в частности, относятся способность растворять большое количество раз­личных веществ и хоро­шая текучесть. Кроме то­го, растворитель должен медленно нагреваться и медленно остывать. Это необходимо, чтобы предо­хранить живой организм от резких температурных колебаний. Хорошо так­же, если растворитель об­ладает низкой теплопро­водностью. Это создает дополнительную защиту от возможных изменений температуры.

Важной характеристи­кой является и так назы­ваемая скрытая тепло­та переходов, т. е. то ко­личество калорий, которое нужно затратить, чтобы один грамм данного вещества перевести из твер­дой фазы в жидкую и из жидкой в газообразную. При высокой теплоте пе­реходов растворитель защищен от легкого замерзания или закипания, а это расширяет температурные пре­делы существования активной жизни.

Подходящими «жизненными растворителями» для низких, температур могут быть, например, фтористый водород или аммиак. Фтористый водород замерзает при температуре —83° С, а кипит при температуре +20° С. Что же касается аммиака, то при атмосферном давле­нии он существует при температуре от —78° С до —33° С.

При температуре от 0° С до —100° С растворителем мо­жет быть сернистый ангидрид, выделяющийся при вул­канических явлениях, а при температуре ниже 100° С окись фтора, по многим свойствам напоминающая воду. Что же касается еще более низких температур, ниже —200° С, то подобные условия вряд ли пригодны для жизни. При такой; температуре химические связи с ато­мами углерода становятся настолько прочными, что ор­ганические молекулы теряют способность эффективно участвовать в реакциях.

С другой стороны, можно представить себе живые мо­лекулы, в которых роль углерода выполняет какой-либо другой химический элемент, например, кремний или гер­маний. Кремниевая или германиевая жизнь могла бы существовать лишь при достаточно высоких температу­рах от 200° до 400° Цельсия. Свойства растворителей с высокими температурами пока изучены недостаточно. Но, в принципе, такие горячие «жизненные растворите­ли» можно себе представить, например, сернистые со­единения фосфора и некоторые другие.

Но, разумеется, все это только предположения, хотя при том бесконечном разнообразии, которое существует во Вселенной, вряд ли химия живого везде является точной копией земной.

Однако, если не вступать в область, близкую к фан­тастике, и оставаться на почве лишь достаточно твер­до установленных научных фактов, то при поисках живых организмов на других небесных телах мы должны, прежде всего исходить из того, что нам известно о земной жизни.

ПОДЕЛИТЬСЯ

6 КОММЕНТАРИИ

  1. Краткою.Наша солнечная система вращается вокруг Звезды,соз-
    давая таким образоим создавая двойную систему звёзд.В свою очередь,двойная система вращается вокруг третьей звезды,
    создавая тройную систему звёзд.Солнечная система вращается
    вокруг второй звезды за 22 года.Двойная система вращается вокруг третьей звезды за 26000лет. В тройной системе звёзд
    происходит переход планет с одной орбиты на другию ближе к
    солнцу.

  2. Солнечных систем в нашей Галактике очень много,Принципы жизни одни и те же.В каждой солнечной системе две биологиче-
    ские орбиты. Через каждые 26000 лет планеты переходят с одной
    биологической орбиты на другю.Вот и венереанцы перед переходом планеты пересилились на нашу планету, живут до сих пор. Вспомним снежных и лесных людей. По тв Культура передовли.В Армении находили кости людей высокого роста. Они
    жили и в Армении, притом не давно. Может быть и сейчас живут.

  3. Для того, чтобы знать как зарождается жизнь на планетах, нужно с Марса, можно и с Луны, привезти грунта в герметическом сосуде,для чистоты эксперемента.В этом грунте
    сздать необходимые условия. И Вы получите биологическую жизнь. Ту же,какая на Земле.Технология зарождения жизни
    одна и та же.На любой планете.Я как биолог в этом уверен
    на все 100%.Только нужно желание и средства.Вопрос будет решён.Я проработал на биологических очистных соружениях 25 лет,И видел как она эарождается.

  4. На других планетах солнечной системы, кроме нашей планеты,
    жизни обсалютно ни в каком виле нет и быть не может.Кислород с водородом имеет свойство соединятся ТОЛЬКО в определённом
    энергетическом состоянии или на определённых орбитах. В
    солнечных системах их ДВЕ.На первой, набитой атомами кислорода
    пока планеты нет.На эту орбиту,через 140 лет придёт Марс.На
    второй биологической орбите находится наша Земля.И на двух орбитах будет по планете.Наша Земля перейдёт на орбиту,где
    находится Венера.Она через 140 лет перейдёт на орбиту ближе к Меркурию.Вот такая ближайшая картина произайдёт в солнечной системе.

  5. Леонид! Мог-бы 25лет на очистных не работать,как биолог ты знаешь,все планеты (первичное формирование)из мельчайших частиц,молекул и их отходов. Некуда летать не нужно.(Был период когда Вселенная была забита этим мусором).Но предшествовало этому среда-условие. При -270 градусов живого быть не может. Желаешь ищи,как образовалась среда. Подсказка, без БОГА не обошлось.Если сейчас взять и создать среду на (примерно)любой планете,там появится жизнь.В этом ты прав.

  6. Какой-то холодок неприятный. Пригласили на чай,даже налили,и на тебе,проверка на вшивость.Вопрос поставил я»температурный режим во Вселенной -270″,какая среда для развития материи? Мне нужно мнение других.Могу более сказать — человек двойствен (кто первый это высказал,незнаю).Так-вот ,истинность (наше начало)образовалось первым,она и явилась средой для материи.Все что описано выше,возможно и верно,только акцент надо ставить на духовность.Со временем материя будет уничтожена, как полное несовершенство.И еще для проверки — наша религия говорит»дух и тело едины», а я утверждаю — душа (истинность)и материя совместимы но не едины.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here