Вполне возможно, что первой планетой Солнечной системы, на которой зародилась жизнь, был Марс. А потом уже микроорганизмы из него попали на Землю. Так что вероятно, с определенной точки зрения, все мы — марсиане.
Смелая гипотеза
Как началась жизнь на Земле? Хотя у ученых есть свои теории, они еще до конца не понимают точных химических процессов, приведших к появлению биосферы, или когда появились первые примитивные формы жизни.
Но что если жизнь на Земле не возникла здесь, а прибыла на метеоритах с Марса? Это не самая популярная теория происхождения жизни, но она остается интересной гипотезой. Здесь мы рассмотрим доказательства «за» и «против».
Ключевым фактором является время. Марс образовался около 4,6 млрд лет назад, а Земля чуть моложе — 4,54 млрд лет. Поверхности обеих планет сначала были расплавлены, а затем постепенно остыли и затвердели.
Теоретически, жизнь могла возникнуть независимо как на Земле, так и на Марсе вскоре после их образования. Хотя сегодня поверхность Марса непригодна для жизни, как мы ее знаем, ранний Марс, вероятно, имел условия, схожие с условиями ранней Земли.
Возможности образования жизни на Марсе
Ранний Марс, кажется, обладал защитной атмосферой и жидкой водой в виде океанов, рек и озер. Он также мог быть геотермально активным, с большим количеством гидротермальных и горячих источников, обеспечивавших необходимые условия для возникновения жизни.
Однако около 4,51 млрд лет назад скалистая планета размером с Марс, которая называлась Тея, столкнулась с прото-Землей. Этот удар привел к тому, что оба тела расплавились, а затем разделились на Землю и ее Луну. Если бы жизнь началась до этого события, она, безусловно, не выжила бы.
Марс, с другой стороны, вероятно, не испытал глобальной переплавки. Красная планета испытала немало столкновений в бурной ранней солнечной системе, но доказательства свидетельствуют, что ни одно из них не было достаточно большим, чтобы полностью уничтожить планету, и некоторые ее районы могли остаться относительно стабильными.
Итак, если жизнь на Марсе возникла вскоре после образования планеты 4,6 млрд лет назад, она могла продолжать эволюционировать без серьезных перерывов не менее полумиллиарда лет. Затем магнитное поле Марса разрушилось, что ознаменовало начало конца его пригодности для жизни. Защитная атмосфера исчезла, оставив поверхность планеты открытой для морозных температур и ионизирующего излучения из космоса.
Время, необходимое для возникновения жизни
Но что же касается Земли: как скоро появилась жизнь после удара, сформировавшего Луну? Если проследить дерево жизни к его корням, то оно ведет к микроорганизму под названием Luca – последнему общему предку всех живых существ. Это микробный вид, от которого происходит вся современная жизнь. Недавнее исследование реконструировало характеристики Luca с помощью генетики и ископаемых остатков ранней жизни на Земле. Оно позволило заключить, что Luca жил 4,2 миллиарда лет назад — раньше, чем предполагали некоторые предварительные оценки.
Luca не был самым древним организмом на Земле, а одним из многих видов микроорганизмов, существовавших на нашей планете в то время. Они конкурировали, сотрудничали и выживали в суровых условиях, а также защищались от атак вирусов.
Если около 4,2 млрд лет назад на Земле существовали небольшие, но достаточно сложные экосистемы, то жизнь должна была возникнуть раньше. Но как раньше? Новая оценка возраста Luca составляет 360 млн лет после образования Земли и 290 млн лет после удара, приведшего к образованию Луны. Все, что мы знаем, это то, что за эти 290 млн лет химия каким-то образом превратилась в биологию. Было ли этого времени достаточно, чтобы на Земле зародилась жизнь, а затем диверсифицировалась в существовавшие во времена Luca экосистемы?
Марсианское происхождение земной жизни обходит этот вопрос. Согласно гипотезе, виды марсианских микроорганизмов могли попасть на Землю на метеоритах как раз вовремя, чтобы воспользоваться благоприятными условиями после образования Луны.
Время может быть удобно для этой идеи. Однако некоторые ученые считают, что 290 млн лет — достаточно времени для химических реакций, чтобы образовались первые живые организмы на Земле, а биология впоследствии диверсифицировалась и стала более сложной.
Выжить в путешествии
Реконструированный геном Luca свидетельствует о том, что он мог питаться молекулярным водородом или простыми органическими молекулами. Вместе с другими доказательствами это указывает на то, что средой существования Luca была либо система неглубоких гидротермальных морских источников, либо геотермальные горячие источники. Современные представления о происхождении жизни свидетельствуют, что такие среды на ранней Земле имели необходимые условия для возникновения жизни из неживой химии.
Luca также содержал биохимический механизм, который мог защищать его от высоких температур и ультрафиолетового излучения — реальных опасностей в этих ранних земных средах. Однако далеко не факт, что ранние формы жизни могли выжить во время поездки с Марса на Землю. И в геноме Luca нет ничего, что указывало бы на то, что он был особенно хорошо приспособлен к космическим полетам.
Чтобы добраться до Земли, микроорганизмы должны выжить после начального удара о поверхность Марса, скоростного выброса из марсианской атмосферы и путешествия через космический вакуум, подвергаясь бомбардировке космическими лучами по меньшей мере в течение большей части года.
Затем им нужно было бы выжить при вхождении в атмосферу Земли при высокой температуре и очередном ударе о поверхность. Это последнее событие могло или не могло привести к их оседанию в среде, к которой они были хоть немного приспособлены.
Шансы на все это кажутся довольно мизерными. Каким бы сложным ни казался переход от химии к биологии, это кажется гораздо проще, чем идея, что этот переход произойдет на Марсе, где формы жизни выживут во время путешествия к Земле, а затем приспособятся к совершенно новой планете.
Выносливость микроорганизмов в космосе
Полезно ознакомиться с исследованиями о том, могут ли микроорганизмы выжить во время путешествия между планетами. Похоже, что только самые выносливые микроорганизмы могли бы выжить во время путешествия между Марсом и Землей. Это виды, которые приспособились к предотвращению повреждений от радиации и способны выжить во время высыхания благодаря образованию спор.
Но, возможно, если популяция микроорганизмов была заключена внутри достаточно большого метеорита, она могла бы быть защищена от большинства суровых условий космоса. Некоторые компьютерные моделирования даже подтверждают эту гипотезу. Проводятся дальнейшие моделирования и лабораторные эксперименты для проверки этой гипотезы.
Это поднимает другой вопрос: если жизнь попала с Марса на Землю в течение первых 500 млн лет существования Солнечной системы, почему она не распространилась с Земли на другие небесные тела за следующие четыре миллиарда лет? Может быть, мы все-таки не марсиане?
По материалам phys.org
