Будівельні блоки життя можуть, і зробили, спонтанно зібрані за правильних умов. Це називається спонтанним поколінням, або абіогенезом. Звичайно, багато деталей залишаються для нас прихованими, і ми просто не знаємо, як саме це сталося. Або як часто це може статися.
Світові релігії, звичайно, мають різні уявлення про те, як з’явилося життя, і вони посилаються на магічні руки різних надприродних божеств, щоб все це пояснити. Але ці пояснення, хоча барвисті казки залишають багатьох із нас незадоволеними. "Як виникло життя" - одне з найпереконливіших питань у житті, з яким наука постійно бореться.
Томонорі Тотані - один вчений, який вважає це питання переконливим. Тотані - професор астрономії в Токійському університеті. Він написав новий документ під назвою "Поява життя в інфляційному Всесвіті". Він опублікований у Nature Scientific Reports.
Робота професора Тотані значною мірою спирається на кілька концепцій. Перший - це величезний вік і розміри Всесвіту, як він надувається з часом і як можливі події. Друга - РНК; конкретно, як триває ланцюг нуклеотидів, щоб "очікувати активності, що самовідтворюється", як йдеться у статті.
Робота Тотані, як і майже вся робота над абіогенезом, розглядає основні компоненти життя на Землі: РНК або рибонуклеїнову кислоту. ДНК встановлює правила того, як формуються індивідуальні життєві форми, але ДНК набагато складніше, ніж РНК. РНК все ще складніша на порядок, ніж сирі хімікати та молекули, що знаходяться в космосі або на поверхні планети чи Місяця. Але його простота порівняно з ДНК робить його більш імовірним виникнення через абіогенез.
Існує також одна теорія еволюції, яка говорить, що хоча ДНК несе вказівки щодо побудови організму, це РНК регулює транскрипцію послідовностей ДНК. Його називають еволюцією на основі РНК, і це говорить про те, що РНК підлягає природній селекції Дарвіна, а також є спадковою. Це є деяким обґрунтуванням погляду на РНК та ДНК.
РНК - це ланцюг хімічних речовин, відомий як нуклеотиди. Деякі дослідження показують, що ланцюг нуклеотидів повинен бути щонайменше від 40 до 100 нуклеотидів задовго до того, як може існувати самовідтворювальна поведінка, яка називається життям. З часом достатня кількість нуклеотидів може сформувати ланцюг для задоволення цієї вимоги довжини. Але питання полягає в тому, чи вистачило часу в житті Всесвіту? Ну, ми тут, тож відповідь повинна бути так, чи не так?
Але чекай. Згідно з прес-релізом, який оприлюднює цей новий документ, "... поточні оцінки свідчать про те, що магічне число від 40 до 100 нуклеотидів не повинно було бути можливим в тому просторі, який ми вважаємо всесвітом, що спостерігається".
Ключовим тут є термін "спостережуваний Всесвіт".
"Однак у Всесвіті є більше, ніж спостережуване", - сказав Тотані. «У сучасній космології, як стверджується, Всесвіт пережив період швидкої інфляції, що призвело до широкої області розширення за горизонт того, що ми можемо безпосередньо спостерігати. Включення цього більшого обсягу в моделі абіогенезу значно збільшує шанси на життя ".
Наш Всесвіт утворився під час Великого вибуху, єдиної події інфляції. Згідно з документом Тотані, наш Всесвіт ", ймовірно, включає більше 10100 Зорі, подібні до сонця », тоді як у спостережуваному Всесвіті міститься лише близько 10 секстиліонів (10)22) зірок. Ми знаємо, що життя трапилось хоча б один раз, тому не підлягає сумніву, що абіогенез відбувся хоча б ще раз, навіть якщо шанси нескінченно мало.
Згідно зі статистичними даними, кількість речовини, що спостерігається у Всесвіті, повинна бути здатна виробляти лише РНК, довжиною якої є 20 нуклеотидів, що значно менше від 40 до 100. Але через швидку інфляцію значна частина Всесвіту не спостерігається. Це просто занадто далеко, щоб світло, випромінюване після Великого вибуху, дійшло до нас. Коли космологи підсумовують кількість зірок у спостережуваному Всесвіті із кількістю зірок у неспостережуваному Всесвіті, отримане число дорівнює 10100 Сонцеподібні зірки. Це означає, що в грі є набагато більше матерії, і абіогенне створення досить довгих ланцюгів РНК не тільки можливе, але ймовірне або навіть неминуче.
У своїй праці професор Тотані констатує основні стосунки, що досліджуються. «Тут виводиться кількісне співвідношення між мінімальною довжиною РНКлхв повинен бути першим біологічним полімером, і розмір Всесвіту, необхідний для очікування утворення такої довгої та активної РНК, шляхом випадкового додавання мономерів ».
Це стає заплутаним? Ось сподіваємось більш керований підсумок.
"Отже, якщо в майбутньому будуть виявлені позаземні організми іншого походження від земних, це означатиме, що невідомий механізм роботи полімеризує нуклеотиди набагато швидше, ніж випадкові статистичні процеси".
Професор Томонорі Тотані, Токійський університет
Всесвіт більша, ніж його частина, що спостерігається, і, ймовірно, містить 10100 Сонцеподібні зірки. Щоб вірогідність абіотичного створення РНК на землеподібній планеті дорівнювала 1, або єдність, мінімальна довжина нуклеотидів повинна бути меншою приблизно від 20 нуклеотидів, що набагато менше, ніж спочатку заявлений мінімум 40 нуклеотидів.
Але вчені не вважають, що довжина лише 20 нуклеотидів РНК може самовідтворюватися, принаймні, не з нашого погляду як спостерігачів земного життя. Як говорить Тотані у своїй роботі, "Отже, якщо в майбутньому будуть виявлені позаземні організми, що мають інше походження від Землі, це означатиме, що невідомий механізм роботи полімеризує нуклеотиди набагато швидше, ніж випадкові статистичні процеси".
Що це за процес?
Хто знає, але це, мабуть, перегин, коли люди віри можуть звучати і говорити: «Чому Бог, звичайно».
Робота Тотані жодним чином не дала відповіді. Але, як і багато наукової роботи, вона допомагає уточнити питання та запрошує інших вивчити його.
"Як і багато хто в цій галузі досліджень, мене керують цікавість і великі питання", - сказав Тотані. “Поєднуючи моє недавнє дослідження хімії РНК з моєю багаторічною історією космології, я змушую зрозуміти, що існує правдоподібний шлях, яким Всесвіт повинен був перейти від абіотичного (безжиттєвого) стану до біотичного. Це захоплююча думка, і я сподіваюся, що дослідження можуть розвинутись на цьому, щоб розкрити джерела життя ".
Більше:
- Прес-реліз: Чи життя азартна гра? Дослідження показує, що життя у Всесвіті може бути звичайним, але не в нашому сусідстві
- Дослідження: Поява життя в інфляційному Всесвіті
- Космічний журнал: Всесвіт може бути в 250 разів більшим, ніж те, що спостерігається
