Развитие жизни

Между катастрофическим падением огромного астероида, который, вероятно, способствовал образованию Луны 4.5 миллиардов лет назад, и доказательством начала первой жизни 3.8 миллиарда лет назад, возможно, имелись многочисленные периоды, в течение которых жизнь неоднократно распространялась и развивалась по Земле и планетам Солнечной системы, но периодически уничтожалась постоянными бомбардировками крупных астероидов.

Ранняя Земля, возможно, представляла собой райскую планету, где жизнь неоднократно развивалась в разнообразные формы, которые периодически полностью уничтожались огромными астероидами – в 10 или 20 раз более крупными, чем тот, который привел к упадку царствования динозавров. Когда поверхность Земли, примерно через 1000 лет, после того, как оправилась от удара из Космоса, стала пригодной для жизни снова, новые ее формы распространялись по всей планете, пока другой астероид снова их не уничтожал полностью, и цикл повторялся снова.

"Известно, что падение крупных астероидов могут стерилизовать или частично стерилизовать жизнь планеты", говорит Норман Слипа, профессор геофизики в Стэнфорде, который представит свою теорию на осенней встрече Американского Геофизического Союза в Сан-Франциско 14 декабря.

"Астероид в несколько сотен километров диаметром способен выпарить большую часть воды океана и оставить часть воды в жидком состоянии очень горячей. Поэтому все, что выживет, будет принадлежать к глубоководным жизненным формам, ютящимся вблизи жерла подводных кратеров и горячих источников", говорит Слипа. Пар из смеси горячих горных пород и воды наполнил бы атмосферу, уничтожая любую жизнь на поверхности высокими температурами – свыше 1,000°C.

Единственные организмы, которые могли пережить такие катастрофические последствия от падения астероида – это термофилы – микроскопические существа, любящие тепло и живущие на глубинах земной поверхности в 500 м и ниже, где эффекты влияния горящей атмосферы были бы приглушены до температур в 100°C, при которых существа сохранят живучесть. Эти организмы, возможно, стали прародителями многих форм жизни на Земле, которых мы видим сегодня.

Так как не имеется никаких отчетов о жизни до 3.8 миллиардов лет назад, не имеется никаких прямых доказательств, которые бы входили в противоречие с этой теорией.

Первые две из трех главных ветвей жизни, которые существуют на Земле сегодня – архебактерии и эукариоты – выделились из организмов, которые были способны жить в чрезвычайно горячих условиях окружающей среды. Это были виды, которые будут существовать в течение миллионов лет после падения последнего крупного астероида.

Взгляд на названия современных членов группы архебактерий и других предковых прокариотических организмов показывает наличие у подавляющего их числа корня "термос" " - Thermococcus, Thermotoga, Thermoproteus и другие. То есть, все из них буйно разрастаются при температурах более чем 80°C (бактерия рекордсмен среди известных жизненных форм может выживать в окружающих средах при температурах более чем 115°C).

Вторая часть доказательств бомбардировки Земли в ту эпоху - геофизическая. Хотя очень долго полагали, что ранняя Земля была подвержена непрерывным ударам метеоритов из Космоса, теперь имеются серьезные основания, чтобы полагать, что наша планета была поражена меньшим количеством крупных астероидов (не более 20) на этапе от 4.5 до 3.8 млрд. лет назад. В среднем, получается, что между каждым следующим падением новой глыбы проходило около 100 млн. лет, в течение которых могли выделиться и развиться даже сложные формы организмов.

Когда астероиды сотрясали Землю, выживали только те организмы, которые обитали глубоко под землей или глубоко под океанским дном. Возможно, имелись и другие способы, которые позволили ранним организмам пережить такие разрушительные последствия.

Но еще имелось, по крайней мере, одно место в Солнечной системе, где жизнь могла выжить, и даже процветать, перед тем как перебраться на Землю. Это - Марс. Хотя Марс - теперь холодная, и, возможно, безжизненная пустыня, четыре миллиарда лет назад он был теплым, наполненным водой оазисом, столь же благоприятным для жизни как ранняя Земля.

Но, чтобы микроорганизмы действительно смогли пережить полет от Земли до Марса, они сначала должны были пережить достаточно мощный удар астероида, который выбросил часть горной породы вместе с ними в Космос. В пространстве, перед путешествующими формами жизни стояли более резкие условия, чем на Марсе или Земле: полный вакуум, температуры ниже нуля, смертельная радиация и путешествие по орбите, возможно, тысячи лет перед тем, как кусок камня с замерзшими микробами упадет на Землю. Даже тогда, колонизирующий планету микроб, чтобы не сгореть в атмосфере вместе с метеоритом, должен быть замурован в самой его глубине.

Моделирование возможности этих процессов показали, что такой вариант развития событий не исключен. Лабораторные испытания показали, что земные микробы, особенно если глубоко скрыты в трещинах метеорита, могут переживать резкие условия перепада температур космического пространства, по крайней мере, в течение нескольких лет. Конечно, никто не испытывал, смогут ли они пережить такие условия в течение тысяч лет, но нет оснований полагать, что они это не могут. Так что, возможно, что жизнь на Земле происходила с другой планеты, и не обязательно с Марса. Пока не имеется никаких прямых доказательств наличия жизни на других планетах или астероидах, хотя есть основания полагать ее существование на Марсе и Европе (спутнике Юпитера).

Окончательное доказательство за или против этой теории можно будет получить только тогда, когда ученые смогут исследовать образцы грунта с других планет и астероидов, а эта пока заоблачная перспектива.