科学家会找到没有出现在地球上的生命吗?



原子能够在行星和太空中结合成分子,包括有机分子。 生命是否有可能不仅出现在地球出现之前,而且根本没有出现在地球上?

在揭示了我们太阳系其他世界的特性之后,很明显地球是独一无二的。 只有我们的表面有液态水。 只有我们拥有多样化,复杂的多细胞生命,这些生命的证据可以从轨道上看到。 只有我们有大量的大气氧。 在其他世界中,海洋可能藏在地表以下,或者过去有液态水存在的证据,也有单细胞生命,或者过去有生命存在的证据。 当然,在其他恒星系统中,可能存在类似地球的世界,其条件与这里出现生命的条件非常相似。 但是,像地球这样的行星对于生命的存在不是必需的; 最近的证据表明,可能不需要和平。 生命可能存在于星际空间的深处。


在整个宇宙中都发现存在能够生命的有机分子的迹象,包括离我们最近的最大恒星形成区域:猎户星云。

据我们所知,生活只需要几个基本要求。 我们需要:

  • 一个复杂的分子或一组分子,
  • 能够编码信息,
  • 这将是人体活动的主要动力,
  • 他们将能够收集和存储能量并将其转化为工作,
  • 结果,他将能够复制自己并将其中编码的信息传输给下一代。

我们有时无法确切地确定生命与生命之间的界限,例如,细菌被视为生命,晶体未被视为生命,以及关于病毒的争议


雪花的形成和生长,一种特定的冰晶形状。 尽管晶体的分子结构允许它们复制和自我复制,但它们不消耗能量,也不对遗传信息进行编码。

但是,为什么生命是必需的呢? 当然,海洋所提供的水生环境可以为我们所知道的生活提供繁荣的场所,但是我们发现它是整个宇宙的主要成分。 恒星通过行星状星云,超新星,中子星碰撞和质量抛射(包括其他过程)燃烧氢和氦,合成了周期表的整套稳定元素。 经过足够多代的恒星产生后,宇宙充满了这些元素。 这是大量的碳,氮,氧,钙,磷,钾,钠,硫,镁和氯。 这些元素与氢一起构成人体的99.5%。


在整个元素周期表中都可以找到构成人体和生命中最重要的元素,但是所有这些元素都可以在几种类型的恒星内部发生的过程中创建

为了将这些元素以有趣的有机结构结合在一起,需要一种能源。 地球有太阳,但银河系中有数十亿颗恒星,还有许多星际能源。 中子星,白矮星,超新星残骸,原行星和原恒星,星云等等,都充满了我们的银河系和所有大型星系。 观察星际空间中年轻恒星,原行星云和气体云喷射出的物质,我们发现非常不同的复杂分子。 其中包括氨基酸,糖, 芳香族化合物芳烃 ),甚至是诸如甲酸乙酯等深奥的东西,据称[大约/大约]。 反式]覆盆子味。


星际空间充满了各种有机分子,包括在不同地方发现的buckminsterfullerenes

甚至有证据表明,存在于爆炸恒星残留物中的巴克敏斯特富勒烯 (或布基球-C 60 )存在于太空中。 但是,如果您返回地球,那么您可以在非常无机的地方找到这些有机物质的证据:从太空坠落到地球的流星。 在地球上,有20种不同的氨基酸在生物过程中起作用。 从理论上讲,构成蛋白质的所有氨基酸都具有相同的结构,但自由基除外,后者可以由以不同构型组装的不同原子组成。 只有这20个参与了地球的生命过程,几乎所有分子都具有左手性 。 但是在小行星的残余物中,可以发现80种不同的氨基酸,左右手性相同。


在二十世纪落在澳大利亚的默奇森陨石中,发现了许多自然界中没有的氨基酸。

如果我们观察当今存在的最简单的生命类型,并且当地球上出现其他更复杂的生命形式时,我们会注意到一种有趣的模式:基因组中编码的信息量会随着复杂性的增加而增加。 这是有道理的,因为突变,副本和冗余会增加内部信息。 但是,即使我们不加冗余地查看基因组,我们也将发现不仅信息增加,而且信息量随时间呈对数增加。 如果我们回到过去,我们会发现:

  • 哺乳动物有1亿年前的6×10 9个 配对碱基
  • 从5亿年前开始,鱼有10 9个成对的碱基。
  • 10亿年前的蠕虫具有8×10 8个配对的基数。
  • 从22亿年前开始,真核生物具有3×10 6个配对碱基。
  • 原核生物是35亿年前的第一种生命形式,具有7×10 5个配对碱基。

建立了依赖关系图之后 ,我们得到了引人注目的有趣的东西:


在此半对数图中,通过碱基对计数的,由基因组上功能性非过量DNA的长度衡量的生物的复杂性随时间线性增加。 时间倒数到数十亿年,直到今天(0)。 [地球出现的那一刻标有垂直粗线(-45亿年)/大约。 perev。]

地球上的生命要么起源于第一个生物中大约100,000个配对碱基的复杂性,要​​么始于数十亿年前的更简单形式。 这可能发生在一个先前存在的世界上,其内容在太空中移动,并最终在一次巨大的泛光事件中到达了地球,这当然是可能的。 但也有可能在星际空间的深处,来自星系中发生的恒星和灾难的能量提供了适合于组装分子的环境。 它不必是细胞状的生活; 但是一个能够从环境中收集能量,执行特定功能并自我复制,编码其在复制分子中存在所必需的信息的分子,恰恰符合生命的定义。


中心地区形成的炽热新星将富含气体的星云推入星际空间。 地球可能是在同一地区形成的,并且可能已经充满了原始的生命形式,但要遵守某些规则和定义。

因此,如果我们想了解地球上的生命起源或地球以外的生命,我们可能不需要去另一个世界。 赋予生命关键的主要秘密可以隐藏在最不适合的地方:星际空间的深渊。 如果答案在那里,它可以告诉我们不仅生命的成分,而且生命本身也可以存在于太空中。 也许我们只需要学习如何以及在哪里寻找它。


星际气体云中乙醇醛 (单糖)的存在

一件事是肯定的。 如果星际空间中存在生命,那么几乎所有在宇宙中形成的世界都将在它出现时就被赋予生命。 如果要保护母星免受致命辐射和能量的侵扰,以及为生命发展提供友好的环境,那么进化就必然是不可避免的。 有一天,科学家不仅可以发现地球上没有出现的生命,而且可以发现我们世界的生命源于星际空间的深处。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN414331/


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