Цілком можливо, що першою планетою Сонячної системи, на якій зародилося життя, був Марс. А вже потім мікроорганізми з нього потрапили на Землю. Тож ймовірно, з певного погляду, всі ми — марсіани.
Смілива гіпотеза
Як почалося життя на Землі? Хоча науковці мають свої теорії, вони ще до кінця не розуміють точних хімічних процесів, що призвели до появи біосфери, або коли з’явилися перші примітивні форми життя.
Але що якби життя на Землі не виникло тут, а прибуло на метеоритах із Марса? Це не найпопулярніша теорія походження життя, але вона залишається цікавою гіпотезою. Тут ми розглянемо докази «за» і «проти».
Ключовим фактором є час. Марс утворився близько 4,6 млрд років тому, а Земля трохи молодша — 4,54 млрд років. Поверхні обох планет спочатку були розплавленими, а потім поступово охолонули і затверділи.
Теоретично, життя могло виникнути незалежно як на Землі, так і на Марсі незабаром після їхнього утворення. Хоча сьогодні поверхня Марса непридатна для життя, як ми його знаємо, ранній Марс, ймовірно, мав умови, схожі на умови ранньої Землі.
Можливості утворення життя на Марсі
Ранній Марс, здається, мав захисну атмосферу і рідку воду у вигляді океанів, річок і озер. Він також міг бути геотермально активним, з великою кількістю гідротермальних і гарячих джерел, що забезпечували необхідні умови для виникнення життя.
Однак близько 4,51 млрд років тому скеляста планета розміром з Марс, яка називалася Тея, зіткнулася з прото-Землею. Цей удар призвів до того, що обидва тіла розплавилися, а потім розділилися на Землю та її Місяць. Якби життя почалося до цієї події, воно, безумовно, не вижило б.
Марс, з іншого боку, ймовірно, не зазнав глобального переплавлення. Червона планета пережила чимало зіткнень у бурхливій ранній Сонячній системі, але докази свідчать, що жодне з них не було достатньо великим, щоб повністю знищити планету, і деякі її райони могли залишитися відносно стабільними.
Отже, якщо життя на Марсі виникло незабаром після утворення планети 4,6 млрд років тому, воно могло продовжувати еволюціонувати без серйозних перерв щонайменше пів мільярда років. Потім магнітне поле Марса зруйнувалося, що ознаменувало початок кінця його придатності для життя. Захисна атмосфера зникла, залишивши поверхню планети відкритою для морозних температур та іонізуючого випромінювання з космосу.
Час, необхідний для виникнення життя
Але як щодо Землі? Як скоро з’явилося життя після удару, який сформував Місяць? Якщо простежити дерево життя до його коренів, то воно веде до мікроорганізму під назвою Luca — останнього спільного предка всіх живих істот. Це мікробний вид, від якого походить все сучасне життя. Нещодавнє дослідження реконструювало характеристики Luca за допомогою генетики та викопних решток раннього життя на Землі. Воно дозволило зробити висновок, що Luca жив 4,2 млрд років тому — раніше, ніж передбачали деякі попередні оцінки.
Luca не був найдавнішим організмом на Землі, а одним із багатьох видів мікроорганізмів, що існували на нашій планеті в той час. Вони конкурували, співпрацювали й виживали в суворих умовах, а також захищалися від атак вірусів.
Якщо близько 4,2 млрд років тому на Землі існували невеликі, але досить складні екосистеми, то життя повинно було виникнути раніше. Але наскільки раніше? Нова оцінка віку Luca становить 360 млн років після утворення Землі й 290 млн років після удару, що призвів до утворення Місяця. Все, що ми знаємо, це те, що за ці 290 млн років хімія якимось чином перетворилася на біологію. Чи було цього часу достатньо, щоб на Землі зародилося життя, а потім диверсифікувалося в екосистеми, що існували за часів Luca?
Марсіанське походження земного життя обходить це питання. Згідно з гіпотезою, види марсіанських мікроорганізмів могли потрапити на Землю на метеоритах якраз вчасно, щоб скористатися сприятливими умовами після утворення Місяця.
Час може бути зручним для цієї ідеї. Однак, деякі науковці вважають, що 290 млн років — це достатньо часу для хімічних реакцій, щоб утворилися перші живі організми на Землі, а біологія згодом диверсифікувалася і стала більш складною.
Вижити в подорожі
Реконструйований геном Luca свідчить про те, що він міг живитися молекулярним воднем або простими органічними молекулами. Разом з іншими доказами це вказує на те, що середовищем існування Luca була або система неглибоких морських гідротермальних джерел, або геотермальні гарячі джерела. Сучасні уявлення про походження життя свідчать, що такі середовища на ранній Землі мали необхідні умови для виникнення життя з неживої хімії.
Luca також містив біохімічний механізм, який міг захищати його від високих температур і ультрафіолетового випромінювання — реальних небезпек у цих ранніх земних середовищах. Однак далеко не факт, що ранні форми життя могли вижити під час подорожі з Марса на Землю. І в геномі Luca немає нічого, що вказувало б на те, що він був особливо добре пристосований до космічних польотів.
Щоб дістатися до Землі, мікроорганізми мали б вижити після початкового удару об поверхню Марса, швидкісного викиду з марсіанської атмосфери та подорожі крізь космічний вакуум, піддаючись бомбардуванню космічними променями щонайменше протягом більшої частини року.
Потім їм потрібно було б вижити під час входу в атмосферу Землі при високій температурі та чергового удару об поверхню. Ця остання подія могла або не могла призвести до їхнього осідання в середовищі, до якого вони були хоч трохи пристосовані.
Шанси на все це здаються досить мізерними. Яким би складним не здавався перехід від хімії до біології, це здається набагато простішим, ніж ідея, що цей перехід відбудеться на Марсі, де форми життя виживуть під час подорожі до Землі, а потім пристосуються до абсолютно нової планети.
Витривалість мікроорганізмів у космосі
Корисно ознайомитися з дослідженнями про те, чи можуть мікроорганізми вижити під час подорожі між планетами. Наразі скидається на те, що лише найвитриваліші мікроорганізми могли б вижити під час подорожі між Марсом і Землею. Це види, які пристосувалися до запобігання пошкодженням від радіації та здатні вижити під час висихання завдяки утворенню спор.
Але, можливо, якщо популяція мікроорганізмів була б ув’язнена всередині достатньо великого метеорита, вона могла б бути захищена від більшості суворих умов космосу. Деякі комп’ютерні моделювання навіть підтверджують цю гіпотезу. Наразі проводяться подальші моделювання та лабораторні експерименти для перевірки цієї гіпотези.
Це порушує інше питання: якщо життя потрапило з Марса на Землю протягом перших 500 млн років існування Сонячної системи, чому воно не поширилося із Землі на інші небесні тіла за наступні чотири мільярди років? Можливо, ми все ж таки не марсіани?
За матеріалами phys.org
