Ищем возможные формы жизни во Вселенной: метаногены
Число звёзд в одном лишь Млечном Пути поражает воображение: наша Галактика имеет около 400 млрд светил, а, соответственно, сколько планет могут быть обитаемыми только в пределах нашей Галактики?.. Если учитывать число галактик во Вселенной, составляющее свыше 100 млрд, то это явный намёк на то, что полагать, что мы одни живые существа в мироздании, крайне абсурдно. Однако, как бы то ни было, мы пока не нашли никаких намёков на существование внеземной жизни и, тем более, развитых цивилизаций. Может быть, мы просто не там ищем? Ведь мы привыкли искать жизнь, похожую на нашу, построенную на углероде, для существования которой должна быть комфортная температура, свет в нужном количестве, вода и атмосфера. Почему бы не поискать другие варианты?
Пожалуй, даже далеко ходить не надо, и можно начать с Солнечной системы. Особенно соблазнительным местом в поисках внеземной жизни является спутник Сатурна Титан. Да, для нас там условия не райские: температура - 180 С, атмосфера, состоящая на 95 % из азота, на 4 % - из метана и других примесей, вода в жидком виде отсутствует и имеется только в недрах, до которых ещё надо добраться. Но этот оранжевый мир очень напоминает наш тем, что это единственный уголок в Солнечной системе, где, помимо Земли, где есть круговорот жидкости в природе, правда, вместо воды при таких низких температурах жидкостью становится метан, и на этом спутнике миссия NASA "Кассини-Гюйгенс" обнаружила реки, озёра и даже моря из жидкого метана. Метан испаряется, а затем, из скопившихся облаков идут обильные дожди и даже ливни. Этот край очень богат органикой, поэтому учёные задумались о том, что на Титане может быть особая форма жизни, основанная на базе метана и приспособленная к таким условиям.
О метановой форме жизни на Титане заговорили в 2005 году Хизер Смит из Международного космического университета в Страсбурге и Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса в NASA. Они подготовили документ, рассматривающий возможность существования жизни на базе метана, так называемых метаногенов. Такие формы жизни могли бы потреблять водород, ацетилен и этан, выдыхая метан вместо углекислого газа. Если такое возможно, то во Вселенной нам может открыться множество обитаемых уголков, ведь такие организмы могут выдерживать экстремально-низкие температуры, а холодных и скалистых экзопланет найдено немало - особенно тех, что составляют компанию красным карликам. В этой связи Титан может стать прекрасной начальной базой для изучения внеземных форм жизни. Жидкость считается необходимой для молекулярных взаимодействий органической жизни, и хотя основное внимание в этом вопросе сосредоточено на воде, этан и метан также позволяют таким взаимодействиям осуществляться.
Интересный эксперимент
К сожалению, только европейский зонд "Гюйгенс" был единственным рукотворным аппаратом, совершившим посадку на поверхность Титана ещё в 2005 году. Аппарат собрал данные о химическом составе атмосферы планеты, передал фотографии рельефа и сделал множество ценных открытий о мире оранжевой луны Сатурна. Пока аппараты не исследуют Титан, учёные решили воссоздать подобные условия в лаборатории и узнать, может ли быть там кто живой. В 2015 году команда инженеров-химиков и астрономов Корнелльского университета разработала теоретическую клеточную мембрану из небольших органических соединений азота, которые могли бы функционировать в жидком метане Титана. Они назвали свою теоретическую клетку «азотосомой», что в буквальном переводе означает «азотное тело», и она обладала такой же стабильностью и гибкостью, что и земные клетки! Самым интересным молекулярным соединением была акрилонитриловая азотосома. Акрилонитрил - это бесцветная и ядовитая органическая молекула, используется для акриловых красок, резины и термопластмассы на Земле, а его нашли в атмосфере Титана. Получается, что жизнь не только потенциально могла развиться на Титане, но ее еще и можно обнаружить по водородным, ацетиленовым и этановым следам на поверхности.
Таким образом, учёные уверены почти на все 100 %, что на Титане может быть жизнь, основанная на метане. Да, это, скорее всего, простейшие организмы и вряд ли там есть какие более высокоорганизованные животные и даже разумные существа. Научное сообщество так увлечено поисками внеземной жизни, а её отсутствие настолько расстраивает и озадачивает, что учёные будут рады даже находке в виде простых микробов. И всё же, Солнечной системе около 4,5 млрд лет, а за это время даже метаногенная форма жизни могла развиться в нечто более сложное. Кто знает, что скрывается под зеркальной гладью метановых морей?
Метаногены на Земле
Метаногены присутствуют и на Земле, более того - они являются древнейшими обитателями нашей планеты. Они не отличаются формой и размером от обычных бактерий и существуют только в среде, полностью лишенной кислорода, — на дне моря, в городских очистных сооружениях, в желудке крупного рогатого скота, горячих источниках и так далее. Стоит отметить, что и на Титане тоже нет кислорода, что метаногенам очень выгодно.
Возраст метаногенов, по мнению Вёзе, — более трех с половиной миллиардов лет. В то время на Земле существовала атмосфера, состоявшая в основном из водорода и углекислого газа. Впоследствии, когда земная атмосфера все больше заполнялась кислородом, который вырабатывали водоросли и бактерии, метаногены ушли в экологические ниши, где существуют и поныне. Если метаногены - старейшие на Земле живые организмы, то они вполне могут навести на след «универсального общего предка», от которого, как полагают, произошли все существующие на нашей планете формы жизни. На Титане же и в других подобных холодных мирах жизнь могла развиваться по другому сценарию, не как на Земле. То есть, в Солнечной системе мог быть "общий универсальный предок" жизни, но в зависимости от того, в каких условиях он оказывался, жизнь развивалась по-разному, а где-то могла и не прижиться вовсе. Чтобы узнать это, нам, определённо, стоит посетить Титан!Источник: "Астрономия с Ауриэль"
Пейзаж спутника Сатурна Титан в представлении художника
Пожалуй, даже далеко ходить не надо, и можно начать с Солнечной системы. Особенно соблазнительным местом в поисках внеземной жизни является спутник Сатурна Титан. Да, для нас там условия не райские: температура - 180 С, атмосфера, состоящая на 95 % из азота, на 4 % - из метана и других примесей, вода в жидком виде отсутствует и имеется только в недрах, до которых ещё надо добраться. Но этот оранжевый мир очень напоминает наш тем, что это единственный уголок в Солнечной системе, где, помимо Земли, где есть круговорот жидкости в природе, правда, вместо воды при таких низких температурах жидкостью становится метан, и на этом спутнике миссия NASA "Кассини-Гюйгенс" обнаружила реки, озёра и даже моря из жидкого метана. Метан испаряется, а затем, из скопившихся облаков идут обильные дожди и даже ливни. Этот край очень богат органикой, поэтому учёные задумались о том, что на Титане может быть особая форма жизни, основанная на базе метана и приспособленная к таким условиям.
Титан в представлении художника
О метановой форме жизни на Титане заговорили в 2005 году Хизер Смит из Международного космического университета в Страсбурге и Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса в NASA. Они подготовили документ, рассматривающий возможность существования жизни на базе метана, так называемых метаногенов. Такие формы жизни могли бы потреблять водород, ацетилен и этан, выдыхая метан вместо углекислого газа. Если такое возможно, то во Вселенной нам может открыться множество обитаемых уголков, ведь такие организмы могут выдерживать экстремально-низкие температуры, а холодных и скалистых экзопланет найдено немало - особенно тех, что составляют компанию красным карликам. В этой связи Титан может стать прекрасной начальной базой для изучения внеземных форм жизни. Жидкость считается необходимой для молекулярных взаимодействий органической жизни, и хотя основное внимание в этом вопросе сосредоточено на воде, этан и метан также позволяют таким взаимодействиям осуществляться.
Метановый дождь на Титане
Интересный эксперимент
К сожалению, только европейский зонд "Гюйгенс" был единственным рукотворным аппаратом, совершившим посадку на поверхность Титана ещё в 2005 году. Аппарат собрал данные о химическом составе атмосферы планеты, передал фотографии рельефа и сделал множество ценных открытий о мире оранжевой луны Сатурна. Пока аппараты не исследуют Титан, учёные решили воссоздать подобные условия в лаборатории и узнать, может ли быть там кто живой. В 2015 году команда инженеров-химиков и астрономов Корнелльского университета разработала теоретическую клеточную мембрану из небольших органических соединений азота, которые могли бы функционировать в жидком метане Титана. Они назвали свою теоретическую клетку «азотосомой», что в буквальном переводе означает «азотное тело», и она обладала такой же стабильностью и гибкостью, что и земные клетки! Самым интересным молекулярным соединением была акрилонитриловая азотосома. Акрилонитрил - это бесцветная и ядовитая органическая молекула, используется для акриловых красок, резины и термопластмассы на Земле, а его нашли в атмосфере Титана. Получается, что жизнь не только потенциально могла развиться на Титане, но ее еще и можно обнаружить по водородным, ацетиленовым и этановым следам на поверхности.
Гипотетический житель метановых морей
Таким образом, учёные уверены почти на все 100 %, что на Титане может быть жизнь, основанная на метане. Да, это, скорее всего, простейшие организмы и вряд ли там есть какие более высокоорганизованные животные и даже разумные существа. Научное сообщество так увлечено поисками внеземной жизни, а её отсутствие настолько расстраивает и озадачивает, что учёные будут рады даже находке в виде простых микробов. И всё же, Солнечной системе около 4,5 млрд лет, а за это время даже метаногенная форма жизни могла развиться в нечто более сложное. Кто знает, что скрывается под зеркальной гладью метановых морей?
Метановое озеро Титана в представлении художника
Метаногены на Земле
Метаногены присутствуют и на Земле, более того - они являются древнейшими обитателями нашей планеты. Они не отличаются формой и размером от обычных бактерий и существуют только в среде, полностью лишенной кислорода, — на дне моря, в городских очистных сооружениях, в желудке крупного рогатого скота, горячих источниках и так далее. Стоит отметить, что и на Титане тоже нет кислорода, что метаногенам очень выгодно.
«Эти организмы отличаются от бактерий и высших форм жизни так же, как эти две формы жизни отличаются друг от друга. Иными словами — перед нами третья форма жизни на нашей планете»,- руководитель исследовательской группы Иллинойского университета, микробиолог Карл Вёзе.
Возраст метаногенов, по мнению Вёзе, — более трех с половиной миллиардов лет. В то время на Земле существовала атмосфера, состоявшая в основном из водорода и углекислого газа. Впоследствии, когда земная атмосфера все больше заполнялась кислородом, который вырабатывали водоросли и бактерии, метаногены ушли в экологические ниши, где существуют и поныне. Если метаногены - старейшие на Земле живые организмы, то они вполне могут навести на след «универсального общего предка», от которого, как полагают, произошли все существующие на нашей планете формы жизни. На Титане же и в других подобных холодных мирах жизнь могла развиваться по другому сценарию, не как на Земле. То есть, в Солнечной системе мог быть "общий универсальный предок" жизни, но в зависимости от того, в каких условиях он оказывался, жизнь развивалась по-разному, а где-то могла и не прижиться вовсе. Чтобы узнать это, нам, определённо, стоит посетить Титан!Источник: "Астрономия с Ауриэль"
Опубликовано 22 ноября 2021
Комментариев 0 | Прочтений 1648
Ещё по теме...
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: