Як зародилося життя на Землі?

Як зародилося життя на Землі?

На початку часів, коли Земля вже сформувалася як планета, вона була безживна. Вивергалися вулкани, викидаючи в небо гази і пару. По землі струмували потоки лави. Гарячі джерела створювали маленькі киплячі озерця, вода в яких була насичена сірководнем. Грози тисячами блискавок били з низьких хмар в землю. Як же в таких умовах виникло життя?


Наша планета Земля з'явилася приблизно 4.6 млрд років назад. Вважають, що перші одноклітинні з'явилися близько 4 млрд років назад. Як ученим знайти їх сліди? У пізніші епохи від наших прадавніх предків, трилобіту, або динозаврів залишалися або скам'янілі кістки, або хоч би відбитки в камені. А які відбитки можуть залишитися в прадавніх каменях від бактерій?

Згідно з прийнятими у наш час науковими теоріями, виникнення життя розпочалося з синтезу амінокислот. У 1952 році американський вчений Стенлі Міллер спробував відтворити в спеціально створеній установці умови Землі епохи до виникнення життя, припускаючи, що тоді в атмосфері мали бути присутніми аміак, водень, вуглеводні.

Для імітації древнього океану в одній з місткостей місткості було трохи води. Для імітації гроз, поширених в ті часи, там бушували електричні розряди. Установка була запущена і деякий час працювала. Досить довго, але вже ніяк не сотні мільйонів років, як на прадавній Землі.

Після виключення установки Стэн виявив, що вода стала жовтою. Аналіз показав, що в ній повно амінокислот, цегли для створення рибонуклеїнових кислот(РНК), складних молекул, що є основою земного життя.


Процес створення РНК з амінокислот дуже складений, але ж і часу до виникнення перших простих від моменту виникнення Землі пройшло дуже багато — 600 мільйонів років. Дуже тривалий і складний процес привів до появи першою РНК.

У древньому океані, окрім амінокислот, були ще і жирні кислоти, які у воді утворюють сферичні порожнини. У одну з таких порожнин потрапила РНК. Вона почала розмножуватися, використовуючи для дублювання самій себе амінокислоти, що були у воді. Врешті-решт, РНК в тій порожнині стало дві, вони відштовхувалися один від одного і, розірвавши оболонку, поділили між собою раніше загальну порожнину з жирних кислот. У океані виявилося дві "пра-клетки".

Процес ділення клітини повторювався знову і знову. Клітини почали поширюватися по усьому океану, споживаючи амінокислоти з води. Потім навчилися робити необхідну енергію, використовуючи доступні їм у воді хімічні сполуки.

Епоха простих в історії планети продовжилася більше двох мільярдів років. Потім прості навчилися жити разом, утворивши першу співдружність клітин. Така співдружність існує і сьогодні.

Геологи давно почали ідентифікувати в осадових породах деякі структури, які вони назвали строматолитами("кам'яною підстилкою", або "прошарком"). У різних місцях земної кулі в прадавніх шарах відкладень геологи знаходили схожі структури. Їх вважали особливістю древніх відкладень.

А потім на заході Австралії, в затоці Шарк-бей, в дуже солоній мілководій бухті Хамелин-пул були знайдені повні аналоги тих самих геологічних структур, причому — живі. Виявлені строматолити були результатами життєдіяльності велетенських колоній бактерій, деякого "бактерійного співтовариства", що жило мільярди років назад і що живе і у наш час. Воістину, найдревніший живий організм, вік якого складає 2.7 мільярда років.

Виглядають сучасні строматолити як булижники, покриті слизом. Слиз ця — співдружність ціанобактерій, які назвали "бактерійним матом". Ті бактерії, що знаходяться в нижніх шарах, вимирають і минерализуются, утворюючи усі нові кам'яні шари строматолита.


По строматолитам архея учені змогли зрозуміти, з чого складалася атмосфера у той час: з CO2, CO, CH4, NH3, H2S і інертних газів. Так було багато сотень мільйонів років.

Приблизно 1.7 млрд років назад бактерії освоїли фотосинтез. Потім, близько 1.2 млрд років назад, і одноклітинні освоїли фотосинтез — з'явилися перші одноклітинні водорості. Склад атмосфери Землі почав мінятися, в ній з'явився вільний кисень. Життя почало розвиватися і множитися.

Від появи строматолитов до утворення багатоклітинних організмів було ще півмільярда років, але процес вже пішов. Одноклітинні прості в ході еволюції стали вчитися жити великими колоніями.