Biólogo Mikhail Nikitin: cómo probar que la vida en la Tierra surgió por sí misma
Miscelánea / / April 28, 2023
Escribe argumentos para usar en una discusión con cazadores de extraterrestres.
Muy pronto Mikhail Nikitin hablará en la conferencia "Científicos contra los mitos", que está organizado por"ANTROPOGENESIS.RU». Allí, el biólogo hablará sobre los "alienígenas de silicio" que influyeron en la formación de nuestro planeta y la aparición de organismos vivos en él.
En este sentido, le pedimos que les cuente brevemente a nuestros lectores qué punto de vista tienen los científicos sobre el origen de la vida y por qué otros puntos de vista no son tan consistentes.
Mijaíl Nikitin
¿Qué opinan los científicos sobre el origen de la vida en la Tierra?
Primero, definamos qué es la vida. Por supuesto, no se puede dar una definición estrictamente inequívoca, como en matemáticas. Pero la comisión de expertos de la NASA, que lidera la búsqueda de vida en el Universo, destacó la siguiente definición:
La vida es un sistema químico capaz de una evolución darwiniana.
"Químico" significa "que consta de átomos y moléculas y utiliza las reacciones entre ellos". Y la capacidad para la evolución darwiniana caracteriza la presencia de cuatro condiciones necesarias y suficientes:
- Reproducción.
- Herencia (la descendencia es similar a los padres).
- Mutaciones (la descendencia sigue siendo ligeramente diferente de los padres).
- Selección (la probabilidad de una mayor reproducción depende de las mutaciones).
Celúla
Hoy en día, la célula se considera la unidad elemental de vida más pequeña. Hay, por supuesto, virus que son mucho más simples, más pequeños y también capaces de una evolución darwiniana. Pero todos son parásitos de las células, y en la naturaleza no se pueden separar.
En este caso, es lógico suponer que la vida se originó con el advenimiento de la célula. Sin embargo, biólogos hay grandes dudas al respecto.
ARN
Ahora se cree ampliamente que hubo una vez organismos vivos incluso más simples que las células.
Según esta hipótesis, las formas de vida más primitivas usaban solo uno de los tipos de biopolímeros existentes: la molécula de ARN. A modo de comparación: para el trabajo de las células modernas, ya necesitan tres: ARN, ADN y proteínas.
Pero en la era precelular, todas las funciones debían ser realizadas únicamente por el ARN. Aceleró reacciones químicas en lugar de proteínas y actuó como depósito de información hereditaria en lugar de ADN.
Así fue hasta que algunas formas de vida dominaron las nuevas tecnologías: la síntesis de proteínas y ADN. Habiendo hecho esto, se convirtieron en las células que ahora forman todos los seres vivos (excepto los virus). Y otras formas no pudieron competir con ellos y se extinguieron.
Compuestos químicos
Antes del mundo del ARN planeta Tierra no era moderno. Algunos científicos lograron simular las condiciones que había en ese momento y rastrear la generación espontánea de vida.
Uno de los primeros experimentos de este tipo fue el experimento de Miller-Urey, establecido en la década de 1950. Los científicos tomaron una mezcla de gases (metano, amoníaco e hidrógeno) y los condujeron a una complicada instalación de vidrio. Por un lado, tenía un matraz con agua caliente, por el otro, un orificio para que escapara el vapor. Allí se soldaban electrodos que dejaban pasar descargas que imitaban a los rayos. Luego, el vapor ingresaba al refrigerador, donde podía condensarse.
Unas semanas después del inicio del experimento, los científicos notaron que en el agua bajo tales condiciones se formaron aminoácidos - bloques de construcción de proteínas - y algunas otras moléculas que componen los organismos vivos.
Esto se convirtió en una observación muy importante. Sin embargo, ahora se ha replanteado su significado. Se cree que las condiciones que reprodujeron Miller y Urey no son similares a las de la tierra, sino a las que había en la nube protoplanetaria a partir de la cual se formó el sistema solar. Porque, como supimos más tarde, la Tierra nunca tuvo una atmósfera de metano y amoníaco.
Por cierto, los aminoácidos que se formaron en el aparato de Miller son muy similares a los que se encuentran realmente en algunos meteoritos.
Después de esta experiencia, otros científicos también intentaron simular la formación de sustancias orgánicas a partir de dióxido de carbono, que dominaba la atmósfera de la Tierra antigua y ahora se encuentra en grandes cantidades en atmósfera Marte y Venus.
Experimentaron con cristales de sulfuro de zinc que, cuando se irradia con la luz solar en el agua, restaura dióxido de carbono y lo convierte en ácidos fórmico, acético, málico, y cuando se le agrega nitrógeno, en aminoácidos.
Además, se llevaron a cabo experimentos para obtener los componentes básicos del ADN: nucleótidos y bases nitrogenadas. Por ejemplo, Carl Sagan en la década de 1960 pudo obtener este último a partir del ácido cianhídrico, una sustancia que se formó en las atmósferas libres de oxígeno de la Tierra antigua. Ahora, el ácido cianhídrico también está ampliamente distribuido en el espacio, por ejemplo, en los cometas o en el moderno Titán, un satélite de Saturno.
Elementos químicos
Aquellos elementos químicos, que utiliza la vida terrenal, se encuentran entre los más comunes en el universo. Estos son carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, magnesio, azufre, hierro.
Además de ellos, también se consideran comunes otros tres elementos que no participaron en la generación espontánea de la vida en la Tierra. Estos son el helio y el neón, que no son capaces de reacciones químicas, así como el silicio, que se activa solo a temperaturas muy altas.
Estos elementos químicos existían antes de la aparición de la Tierra y el sistema solar. Su composición fue formada por la primera generación de estrellas debido a reacciones termonucleares. Entonces, inmediatamente después del Big Bang, el Universo constaba solo de hidrógeno, helio y litio, y solo entonces aparecieron elementos más pesados.
Interactuaron entre sí en un orden aleatorio y dieron lugar a la formación de compuestos químicos, entre los que se encontraban los aminoácidos y las bases nitrogenadas, que mencionamos anteriormente.
Generación espontánea de vida.
En el proceso del origen de lo vivo a partir de lo inanimado, se combinaron ciertamente el azar y la regularidad. La evolución biológica sólo funciona cuando hay mutaciones y seleccion natural. La vida, muy probablemente, también se originó espontáneamente en base a este principio.
Lo más probable es que hubo algún tipo de selección natural antes del advenimiento de la reproducción. Por ejemplo, las bases nitrogenadas del ARN y el ADN, como la adenina, la citosina, la guanina y el uracilo, se destacan de otras moléculas afines por su alta resistencia a la radiación ultravioleta.
Luego se combinaron aleatoriamente en cadenas de ARN. Y la que podía aumentar la probabilidad de su propia copia comenzó la reproducción, la selección natural y la evolución darwiniana. Y entonces empezó la complicación natural hacia las células.
¿Por qué los extraterrestres o Dios no pudieron crear vida?
Si la vida no se originó por sí misma, entonces cualquiera de las dos civilizaciones podría ayudarla en este extraterrestresque llegaron a la Tierra, o algunos seres sobrenaturales. Por ejemplo, Dios. Exploremos estas teorías con más detalle.
extraterrestres
Se ha comprobado que el Big Bang ocurrió hace unos 13.500 millones de años. La edad de la vida terrestre es bastante sólida en comparación con la edad del universo. La evolución de microbios a seres sintientes, Homo sapiens, tomó aproximadamente 4 mil millones de años.
Probablemente les llevaría a los alienígenas la misma cantidad de tiempo. Y difícilmente podrían adelantarnos. Después de todo, después del Big Bang, la acumulación de elementos más pesados que el helio (carbono, hidrógeno, hierro) no ocurrió instantáneamente. Las estrellas los han estado sintetizando durante miles de millones de años. Es decir, dentro de la Galaxia, las condiciones para el surgimiento de sistemas planetarios en los que es posible la vida no se desarrollaron de inmediato, y los extraterrestres apenas tendrían tiempo para convertirse. espacio civilización anterior a la nuestra.
Pero incluso si de alguna manera lograron hacer esto, surge una pregunta natural: ¿cómo surgió su vida? Si es ella misma, ¿por qué no consideramos esta posibilidad en relación con la vida en la Tierra?
Dios
Dado que no tenemos evidencia directa de lo que Dios puede y no puede hacer, es, por supuesto, mucho más difícil encontrar argumentos aquí. Los creacionistas siempre podrán encontrar una opción por la que no trabajarán, porque "los caminos del Señor son inescrutables".
Pero personalmente, por ejemplo, me convencen las consideraciones estéticas. Dios es descrito como un ser superinteligente. Sin embargo, al mismo tiempo, hay muchos detalles en el dispositivo de los organismos vivos que ningún diseñador cuerdo podría hacer.
Solo un tonto admitiría, por ejemplo, la presencia de un nervio laríngeo recurrente en los mamíferos.
Va desde el cerebro hasta los músculos de la laringe y al mismo tiempo hace un bucle, descendiendo primero al corazón, pasando por alto el arco aórtico y volviendo a subir. Como resultado, para el funcionamiento normal de una jirafa, por ejemplo, se necesitan 5 metros extra de fibra nerviosa. Y al mismo tiempo, también sufrirá un retraso en el tiempo de tránsito de la señal.
Está claro que si los animales fueran creados por un ser racional, no habría cometido semejante estupidez. Tal estructura se parece mucho más al resultado de la evolución de los mamíferos a partir de sus antepasados parecidos a los peces. Aquellos no tenían cuello, el corazón estaba ubicado cerca de la cabeza y la salida de sangre del corazón se realizaba gracias a varios pares de vasos branquiales. Por lo tanto, el trazado del nervio a su alrededor parecía normal y no suponía ningún problema. Y luego los peces llegaron a tierra, perdieron las branquias y algunos de sus descendientes tenían un cuello delgado y largo. Cuanto más lejos, más este diseño comenzó a interferir, pero ya no podían rechazarlo.
Algunos creacionistas están promoviendo otra idea: Dios solo provocó el Big Bang y luego no tocó universo. En los siglos XVII-XIX, muchos científicos también lo pensaron. Por ejemplo, cuando Napoleón le preguntó a Laplace: “¿Dónde está Dios en tus teorías?” - el astrónomo respondió: "No necesito esta hipótesis".
Pero incluso si el Señor realmente no interfirió en nada después del Big Bang, ¿por qué esto contradice la idea de la evolución? ¿En qué se diferencia fundamentalmente esta versión del creacionismo de científico fotos del mundo?
¿Por qué no se está formando vida en otros planetas ahora?
Planetas similares a la Tierra con una superficie de piedra sólida, que no se encuentran en los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno, en sistema solar cuatro: la Tierra, Venus, Mercurio y Marte.
Tanto ahora como antes, hacía demasiado calor en Venus: allí hace 450 °C, y en tales condiciones el plomo se derrite fácilmente. A temperaturas tan altas, incluso los microbios más extremófilos no sobreviven y las proteínas, el ARN y el ADN se destruyen muy rápidamente.
Mercurio es muy caliente durante el día, hasta 400 °C, y frío durante la noche, hasta -170 °C. No hay atmósfera ni agua.
El Marte moderno tampoco es muy hospitalario: allí hace frío, como en Norilsk, y seco, como en el desierto de Namib, además de la radiación. Sin embargo, hay bastantes rastros en este planeta de que en la antigüedad había agua líquida, una atmósfera más densa y temperaturas más altas, bastante habitable.
El hecho es que todos los planetas de tipo terrestre se formaron por la colisión de objetos más pequeños: embriones planetarios. En estos momentos, se liberaba mucho calor, por lo que sus superficies estaban muy calientes. La Tierra también pasó por una etapa de un océano de magma, después de lo cual se enfrió durante mucho tiempo, quizás hasta 300 millones de años.
Dado que Marte es más pequeño, sus colisiones con los gérmenes planetarios no fueron tan enérgicas y se enfrió más rápido.
La conclusión es que podría haber tenido condiciones habitables entre 100 y 200 millones de años antes que nuestro planeta. Pero no hay evidencia directa de esto.
Es posible que seamos marcianos. Después de todo, las primeras formas vivas podría aparecer allí, y luego volar a la Tierra con meteoritos.
Ahora bien, cuando Marte está seco y frío, o bien no queda vida allí, o bien se esconde muy bien en algún lugar de sus profundidades, bajo la superficie. Una de las pruebas de esto pueden ser las impurezas de metano que aparecen periódicamente en la atmósfera: este es un gas que se descompone rápidamente en la atmósfera. Si se encontró, entonces debe haber algún tipo de fuente activa en el planeta, por ejemplo, microbios metanogénicos.
¿Cómo puedes acelerarlos? evolución? Para hacer esto, debe dejar caer algún tipo de cuerpo helado con un diámetro de aproximadamente 500 km de Marte a Marte. cinturones de Kuiper. Llegaría suficiente agua para formar un océano, y la energía de tal impacto posiblemente calentaría el planeta y estimularía su ya congelada actividad geológica. Pero está claro que la probabilidad de esto es insignificante.
Si queremos que Marte sea habitable, debemos tomar el asunto en nuestras propias manos y entregar agua allí en forma de cubos de hielo más pequeños, y luego artificialmente restaurar un campo magnético en el planeta; sin él, estará mal protegido de los rayos cósmicos y retendrá un alto nivel de radiación durante superficies.
Esto es justo lo que parece demasiado fantástico.
Leer también🧐
- 7 mitos sobre nuestro universo que son muy populares en la web
- Astrónomo Vladimir Surdin: 6 milagros espaciales que sorprenden a la imaginación
- ¿Es posible prevenir la sexta extinción masiva y cómo hacerlo? - dice el biólogo Ivan Zatevakhin