Панспермия — это гипотеза о появлении жизни на земле. доказательства панспермии

Возникновение гипотезы и её развитие

Первое известное упоминание термина относится к сочинениям греческого философа Анаксагора, жившего в V веке до нашей эры. В более научной форме предположения о возможности переноса жизни через космическое пространство были высказаны Якобом Берцелиусом, (1834),, Германом Эбергардом Рихтером (1865), У. Томсоном (лорд Кельвин) (1871) и Г. Гельмгольцем(1879). Детально данная гипотеза была обоснована в трудах Сванте Аррениуса (1903), который обосновал путём расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света.

Наиболее влиятельными сторонниками гипотезы были Фред Хойл (1915—2001) и Чандра Викрамасингхе (род. 1939). В 1974 году ими была предложена гипотеза, согласно которой космическая пыль в межзвёздном пространстве в основном состоит из органических веществ, что позже было подтверждено наблюдениями.

Не остановившись на этом, Хойл и Викрамасингхе выдвинули предположение о том, что живые организмы продолжают поступать из космоса в атмосферу Земли, вследствие чего возникают эпидемии, появляются новые заболевания и создаются условия для макроэволюции.

Хотя вышеуказанные предположения выходят за рамки общепринятых представлений о жизни во Вселенной, имеются определённые экспериментальные свидетельства того, что живые организмы в неактивном состоянии способны в течение довольно длительного времени переносить условия открытого космоса.

Примечания

1. Hoyle, F. and Wickramasinghe, N.C. (1981). Evolution from Space. Simon & Schuster Inc., NY, and J.M. Dent and Son, London (1981), ch3 pp. 35-49.
2. Klyce, Brig (2001). Дата обращения 25 июля 2013.
3. Brown, Laurie M.; Pais, Abraham; Pippard, A. B. The physics of the interstellar medium // Twentieth Century Physics. — 2nd. — CRC Press, 1995. — С. 1765. — ISBN 0-7503-0310-7.
4. Margaret O’Leary (2008) Anaxagoras and the Origin of Panspermia Theory, iUniverse publishing Group, ISBN 978-0-595-49596-2
5. Berzelius (1799–1848), J. J. Analysis of the Alais meteorite and implications about life in other worlds (англ.) : journal.
6. Rothschild, Lynn J.; Lister, Adrian M. Evolution on Planet Earth – The Impact of the Physical Environment (англ.). — Academic Press, 2003. — P. 109—127. — ISBN 978-0-12-598655-7.
7.  (недоступная ссылка). Дата обращения 25 июля 2013.
8. ↑
9. Arrhenius, S. (1908) Worlds in the Making: The Evolution of the Universe. New York, Harper & Row.
10. Fred Hoyle; Chandra Wickramasinghe; John Watson. Viruses from Space and Related Matters. — University College Cardiff Press, 1986.
11. Примечание № 39 к книге В. И. Вернадского «Живое вещество» (М.: Наука, 1978. — С. 329)
12. . Правда.Ру (26 декабря 2011). Дата обращения 20 января 2012.
13. ↑ Екатерина Горбунова. . Итоги (4 апреля 2004). Дата обращения 14 апреля 2012.
14.  (англ.). Suburban Emergency Management Project (22 August 2007). Дата обращения 12 февраля 2012.

«Живые» осадки

Новые споры о космической природе земной жизни завязались в 2001 году, когда в индийском штате Керале прошел уникальный красный дождь. Исключительность этого природного явления заключалась не только в неожиданном цвете осадков. Очевидцы дождя сообщали, что перед ливнем они стали свидетелями необычайной грозы и мощных вспышек света.

Феномен красного дождя привлек внимание ученых и дилетантов со всего мира. Дальнейшие исследования показали, что истинной причиной неестественного цвета стали частицы, находившиеся в воде в виде взвеси

Виновники сенсации оказались спорами. Для сторонников панспермии этот факт стал еще одним аргументом в пользу концепции о космических истоках земной жизни.

Мог ли миллиарды лет назад над Землей пройти первый подобный дождь из спор, которых прежде на планете никогда не было? Большинство специалистов интерпретировало события в Индии иначе. Ученые выяснили, что споры, выпавшие вместе с красным дождем, принадлежали к эпифитам – распространенному виду растений, повсеместно растущему в этой части света. Таким образом, осадки оказались лишь эпизодом круговорота органических веществ в природе. Тем не менее эпизод с красным дождем в Керале продемонстрировал, как гипотетически могло бы произойти заселение Земли жизнью.

Раннее рождение

Считается, что планеты начали формироваться лишь после того, как через десятки миллионов лет после Большого взрыва образовались первые звезды (вероятнее всего, много позже, поскольку эти светила с массами в десятки и сотни солнечных масс быстро взрывались или коллапсировали). Тем не менее 16 лет назад соавторы Викрамасингха Карл Гибсон и Рудольф Шилд выдвинули альтернативную модель сверхраннего планетогенеза. По их мнению, первые планеты начали формироваться вскоре после того, как через 400 000 лет после Большого взрыва Вселенная лишилась плазменной среды и заполнилась нейтральными молекулами водорода и атомами гелия. Поскольку космический газ не был однородным, в нем могли возникнуть сферические сгустки диаметром в сотни километров, которые и стали первыми планетами (или планетоидами). Согласно этой модели, Вселенная в возрасте 3−4 млн лет содержала аж 1080 газовых шаров, стянутых силой гравитации.

Температура реликтового излучения в эту эпоху измерялась сотнями кельвинов, и поэтому юные планеты были разогреты по всему объему. Но ко времени, когда Вселенной исполнилось 1,5 млрд лет, температура упала ниже точки плавления водорода (14 К), и посему планеты обрели твердую водородную кору. А еще до этого они в изобилии нахватались атомов элементов тяжелее гелия, разбросанных по космическому пространству после взрывов звезд. Так у них возникли железо-никелевые ядра, силикатные мантии и легкие внешние оболочки, содержащие водяной лед. Более того, часть воды вплоть до нашего времени и даже позже может пребывать в жидком состоянии из-за притока внутреннего тепла, обеспеченного распадом урана и тория.

Модель Викрамасингха, которую авторы называют «Гидрогравитационной динамической космологией», неизбежно приводит к появлению проявлений жизни не на отдельных планетах, а повсеместно в галактических масштабах — благодаря сложным молекулам, которые разносятся кометами и «бродячими» планетами. Турбулентный Большой Взрыв порождает плазменную эпоху, когда на границе с пустотами (войдами) формируются гигантские протогалактики. В газовую эпоху в них зарождаются галактические шаровые скопления и планеты. В скоплениях рождаются и умирают звезды, поставляя химические элементы для создания молекул (в первую очередь молекул воды), которые в дальнейшем могут стать основой жизни на планетах, где температура опускается ниже критической точки воды (647 К). Эти планеты связаны между собой «транспортной системой» из комет, разносящих молекулы по галактике.

Подвезите до галактики

Но при чем здесь панспермия? На Землю иногда падают массивные астероиды и ядра комет, которые выбивают земное вещество в космическое пространство. Вместе с ним в космосе оказываются микроорганизмы — некоторым из них удается уберечься от гибельных температур и давлений и сохранить свою жизнеспособность. Такие организмы могут попасть из зодиакального облака на поверхность мигрирующей планеты и вместе с ней унестись в далекий космос. Если эта планета окажется в окрестностях какой-нибудь звезды, то принесет туда зародыши земной жизни, в роли которых могут выступать не только неповрежденные микроорганизмы, но и фрагменты их генома.

Скорее всего, Земля не единственная обитель жизни в Галактике. И если жизнь зародится где-то еще, то странствующие первородные планеты понесут ее дальше. Поэтому, заключает Чандра Викрамасингх с коллегами, Млечный Путь может оказаться единой супербиосферой космического масштаба. Это и есть панспермия в ее галактическом варианте.

Дополнительные факты

• По мнению учёных Фреда Хойла и Чандры Викрамасинга, частицы межзвёздной пыли состоят из замёрзших клеток и бактерий

• В 2001 году, предположительно после взрыва метеорита в атмосфере, на территории южного индийского штата Керала выпадали странные осадки — так называемый красный дождь. В ноябре 2001 года уполномоченный правительством Индии Отдел науки и технологий, CESS и TBGRI , что дожди Кералы были окрашены спорами широко распространённых в данной местности эпифитных зелёных водорослей, принадлежащих к роду Trentepohlia и часто являющихся симбионтами лишайников.Основная статья: Красный дождь в Керале

Приверженцы теории

Помимо Рихтера, гипотеза панспермии была поддержана и другими именитыми учеными (Кельвин, Гельмгольц, Аррениус). Последний, стоит заметить, рассчитал вероятность переноса спор бактерий на планету Земля из пространства открытого космоса. Ученый Вернадский предполагает иную теорию и рассматривает концепцию панспермии как одну из контекстных возможностей. По мнению этих ученых, жизнь существовала в течение всего времени жизни Земли, то есть на протяжении геологического времени.

Конечно, наука никогда не стояла на месте. Поэтому выяснение воздействия радиации на живые объекты биологического происхождения значительно ослабило позиции данной гипотезы в информационной атмосфере ученых. Этому же поспособствовало открытие так называемых космических лучей.

Однако теория панспермии получила однажды толчок для развития. Миссия по исследованию космоса «Apollon» нашла живые микроорганизмы, которые имеют земное происхождение. Их обнаружили на аппарате Сервейер, который спустился на Луну. Это лишний раз подтвердило гипотетическую возможность транспортировки спор между космическими объектами. В наши дни идеи панспермизма регулярно находят отклик в средствах массовой информации. Это связанно с обоюдным обменом веществами между планетой Землей и Марсом, когда на поверхности красной планеты было еще много воды.

Чтобы доказать или опровергнуть теорию транспортировки, в 2012 году на исследовательский аппарат «Бион», который должен был отправиться в открытый космос, поместили несколько контейнеров со спорами грибов,  термоустойчивыми микроорганизмами. Пробы организмов, по плану исследования, должны были располагаться в безвоздушном пространстве, чтобы максимально повторить условия, которые возникают при прохождении космическим телом твердых слоев атмосферы.

Приверженцы панспермии приводят в доказательство гипотезы некоторые аргументы. Так, в 1960 году возникло множество работ, которые якобы доказывали присутствие органических образований на поверхности метеоритов. Однако простая проверка установила, что вместо органических соединений на поверхности космических тел находились сложные углеродистые соединения, которые, хотя и являются органическими, никак не связаны с жизнью.

В 2006 году появлялись результаты некоторых исследований Deep Impact. Из них четко следует, что в веществе комет и астероидов встречаются вкрапления воды и даже простейших органических соединений. Сторонники гипотезы и приверженцы понятия «панспермия» считают: данный факт указывает на то, что кометы – возможный переносчик «зародышей жизни» во Вселенной.

Критическое отношение ученых

Панспермия имеет множество фактов, которые могут стать ее опровержением. Критики утверждают, что вечность жизни невозможно сфальсифицировать, этот факт остается неоспоримым. Спорные теории относительно возникновения жизни включают в себя следующие утверждения: в метеорите находятся органические вещества, которые не обладают хиральной чистотой. Соответственно, эти вещества нельзя называть биологическими. Ученые склонны утверждать, что на метеоритах нет жизни. Подобные вопросы всегда будут очень спорными.

Панспермия постепенно утрачивает актуальность. С наступлением 1980-х годов ученые решили прекратить рассматривать ее концепции. Работы ученых Эйгена и Гольданского на то время стали популярными. Некоторые специалисты считают, что мелкие частицы межзвездной пыли состоят из замерших клеток и различных по своему составу бактерий. Известно, что в 2001 году в атмосфере произошел взрыв метеорита. Это было на территории Индии. В одном из штатов выпали значительные осадки, которые были названы «красный дождь». В итоге стало известно, что дожди были окрашены спорами зеленых эпифирных водорослей, которые являются симбионтами лишайников. Панспермия является очень спорной теорией. Множество специалистов ставят ее под сомнение. Наука склонна исследовать явления, которые многократно повторяются. Те явления, которые уникальны по своей природе, относятся, скорее, к сверхъестественным наукам, например, к философии, религии.

x

В настоящее время практически невозможно дать однозначного ответа на вопрос: «Как зародилась жизнь». В современных науках существует огромнейшее количество гипотез и теорий, согласно которым первичной была материя. С другой стороны имеются дисциплины, которые опровергают материальное происхождение жизни, отдавая предпочтение духовному. Изо дня в день ученые ведут различные исследования, которые направлены на выявление истины в данном вопросе. До сих пор не имеется конкретного ответа на вопрос, как именно возникла жизнь на нашей планете.

Поиски продолжаются

На сегодняшний день никому так и не удалось обнаружить признаки жизни вне Земли (в том числе и в метеоритном веществе, попавшем на третью планету Солнечной системы из космоса). Периодически в средствах массовой информации появляется сенсационная информация о таких находках, однако на поверку она оказывается неправильной интерпретацией фактов или намеренным враньем. Зачастую за организмы принимаются неорганические соединения, подобные бактериальным. Кроме того, попадая на Землю, космическая материя «загрязняется» земной жизнью, что еще сильнее путает наблюдателей.

Все эти доводы показывают, что панспермия — это сомнительная гипотеза, у которой нет доказательной базы. Впрочем, научный скепсис не мешает значительному числу энтузиастов продолжать поиски аргументов, подтверждающих подобные теории.

Фактор светового давления

Существование светового давления еще до Аррениуса экспериментально доказал русский физик Петр Лебедев. Кроме того, он проанализировал воздействие этого явления на споры ликоподия (плауна). В связи с этим в XIX веке теория панспермии поддерживалась Фердинандом Коном, Юстусом Либихом, Германом Гельмгольцем и другими именитыми учеными своего времени.

Вместе с тем в XX столетии данная концепция подвергалась критике со сторон самых разных исследователей. Среди них были Иосиф Шкловский, Карл Саган и многие другие. Противники опровергают доказательства панспермии на том основании, что длительная космическая миграция не может обойтись без получения губительной для спор дозы радиации.

Планетные скопления

Согласно модели Гибсона и Шилда, гало Млечного Пути (и, предположительно, гало Андромеды и прочих спиральных галактик) содержат великое множество древнейших планет, объединенных в шарообразные скопления, которые соседствуют со звездными шаровыми скоплениями. Правда, в отличие от звездных скоплений, планетные нельзя увидеть ни в один телескоп. Тем не менее они отклоняют своим тяготением лучи космических объектов заднего плана, и поэтому их все же можно обнаружить благодаря эффекту гравитационного микролинзирования. Эти скопления устойчивы, хотя и до определенного предела. Гравитационные возмущения могут выбросить замерзшие первородные планеты в плоскость диска Галактики, где некоторые из них нагреваются до частичной или полной потери твердой водородной коры, а остальные (и их большинство) путешествуют в относительно первозданном виде. Викрамасингх и его соавторы вычислили, что в среднем каждые 26 млн лет одна из таких планет подходит к нашему Солнцу. Визитерша пересекает околосолнечное линзообразное облако из пыли и замерзшего газа, служащее источником зодиакального света, и аккумулирует на своей поверхности около тысячи тонн вещества.

Космическая пыль

Еще одна панспермическая гипотеза сводится к предположению о том, что Земля образовалась из космической пыли, уже имевшей зародыши жизни. В таком случае бактерии могли выжить только при сохранения стабильной температуры на новой планете. Однако исследования ученых показали: на ранних этапах своего существования Земля представляла собой раскаленный шар, который продолжал охлаждаться на протяжении многих миллионов лет.

Тем не менее космическая пыль в качестве носителя жизни могла попасть на нашу планету много позже. Это еще одна гипотеза, которую предлагает панспермия. Кратко говоря, данные предположения несостоятельны, что в 1970-е гг. доказал в том числе и советский ученый Лев Мухин. Любые сложные органические соединения, прежде чем оказаться на Земле, должны преодолеть плотные слои атмосферы, где они и сгорают вместе с метеоритами и другими космическими объектами.

Интересные события и факты

1. В 2001 году,
предположительно после взрыва метеорита
в атмосфере, на территории южного индийского
штата Керала выпадали странные осадки
— так называемый красный дождь. В ноябре
2001 года, уполномоченный Правительством
Индии Отдел Индии Науки и Технологии,
CESS и TBGRI рапортовали о том, что дожди Кералы
были окрашены спорами морских водорослей,
которые выросли в среде лишайника рода
Trentepohlia

2.
Немецкие ученые проверили,
смогли бы земные микробы
отправиться в космос
«на борту» астероида
и перенести жизнь на
другие планеты.

Согласно популярной
у некоторых ученых гипотезе панспермии,
жизнь в форме простых микроорганизмов
распространяется по Вселенной, совершая
межпланетные перелеты на различных странствующих
в космосе телах. Вполне возможно, что
после столкновения астероида с Землей
микробы могут попасть на его осколки,
выжить и улететь с ними дальше – на другие
планеты. Это предположение немецкие ученые
решили проверить в ходе не совсем обычного
эксперимента. 
 
Группа исследователей во главе с Гердой
Хорнек (Gerda Horneck) изучили принципиальную
возможность перелета микроорганизмов
между планетами. На первом этапе эксперимента
ученые рассматривали процесс выброса
осколков метеорита с бактериями в космос.
Они скомпоновали «бутерброд», включивший
слои из различных микроорганизмов и имитации
марсианской породы. Затем опытным путем
они вычислили давление, которое создается
при выбросе останков метеорита в космос,
и проверили возможность выживания микроорганизмов
в столь агрессивных условиях. Как оказалось,
существуют бактерии, способные устоять
при таком жестком старте и благополучно
пережить его. Так что первый шаг такого
«межпланетного оплодотворения» можно
считать вполне подтвержденным. 
 
Интерес к подобным экспериментам вполне
объясним: многие ученые придерживаются
теории возникновения жизни на Земле при
схожих условиях – например, из микроорганизмов,
попавших на нашу планету с Марса. А возможно,
что даже после гибели всего живого на
Земле, жизнь вновь сможет возродиться
– только где это произойдет, на близкой
планете или вообще в другой галактике,
вряд ли когда-нибудь будет известно. 
 
Между тем, гипотеза панспермии остается
одной из самых спорных. То и дело проходят
сообщения об обнаружении в метеоритном
веществе то органики, то простых микробов
– но чаще всего они опровергаются более
тщательными исследованиями.  

3.
В январе 2006 года космический
аппарат Stardust доставил
на Землю капсулу с «космической
пылью», собранной им
при прохождении через
хвост кометы 81P/Wild Даже
первичный анализ привезенного
в капсуле материала
занял почти год.

Запущенный на
ракете Delta II еще в феврале 1999 года,
зонд Stardust дважды пролетел сквозь хвост
кометы 81P/Wild 2 и захватил образцы субстанции,
из которой она состоит, «поймав» ее на
специальный аэрогель. В январе 2006 года,
приблизившись к Земле, Stardust выстрелил
в ее сторону капсулой с отобранными образцами.
Ожидалось, что это будет межзвездная
пыль и частицы льда из внутренней Солнечной
системы, однако вышло не совсем так. 
 
Один из ведущих исследователей Скотт
Сэндфорд (Scott Sandford), сказал: «Оказалось,
что кометная пыль – это целый химический
зоопарк. В ней обнаруживаются самые разные
вещества, сформировавшиеся в самых разных
местах, в разное время, и при различных
условиях». Из внутренней Солнечной системы
происходит лишь около 10% материала. 
 
Более того, в кометной пыли обнаружены
и азотсодержащие органические вещества
– метиламин и этиламин, которые ранее
не удавалось наблюдать где-нибудь, помимо
Земли. Это служит некоторым подтверждением
«кометной» теории зарождения жизни, которая
представляет эти объекты своеобразными
контейнерами, переносящими органические
частицы и «споры жизни» через межзвездное
пространство. Впрочем, найденные в образцах
Wild 2 молекулы более просты, нежели те,
что обнаруживаются на поверхности некоторых
метеоритов и, возможно, образовались
еще в облаке космической пыли при формировании
Солнечной системы.