Главная Загадки планеты Земля Загадки планеты Земля Жизнь на Земле оказалась древнее Земли

Жизнь на Земле оказалась древнее Земли

Жизнь на Земле оказалась древнее ЗемлиС развитием жизни на Земле сложность живых организмов растет — от бактерий и до приматов. Усложнение развивается все быстрее, как снежный ком. Однако если проследить это развитие в обратном направлении, к минимуму сложности, к моменту возникновения жизни, — то окажется, что этот момент наступил задолго до образования нашей планеты. К такому парадоксальному выводу приходят авторы нового исследования — Алексей Шаров из американского Национального института старения и Ричард Гордон из Центра эмбриогенетики.

Еще в конце 1960-х Гордон Мур заметил, что мощность компьютеров увеличивается экспоненциально. Это как снежный ком: чем больше он становится — тем быстрее растет. Технологии совершенствуются так быстро, что каждые два года число транзисторов на кристалле микросхемы увеличивается вдвое. И если два года назад их было, допустим, 100, то сегодня уже 200, а через два года станет 400 и так далее.

Этот принцип работает и сегодня. Если бы мы даже не знали, когда это развитие стартовало, то, узнав число транзисторов на современной микросхеме и вспомнив закон Мура, мы легко смогли бы двинуться вспять и подсчитать: число транзисторов на кристалле было нулевым в начале 1960-х — с того времени и началась современная электроника.

Закон Мура оказался достаточно универсален. Скажем, замечено, что между 1960-м и 1990-м годами число научных публикаций удваивалось каждые 15 лет. И если мы снова применим те же расчеты, то придем к нулевому количеству публикаций в начале 1700-х — во времена Исаака Ньютона. Ну а работающие в США ученые Алексей Шаров и Ричард Гордон решили применить закон Мура к развитию жизни на Земле.

В самом деле, сложность живых организмов постоянно увеличивается: от бактерий к дрожжам, от червей к рыбам и млекопитающим... С этим трудно спорить — но как выразить эту сложность в цифрах? Для этого авторы решили обратиться к ДНК.

Известно, что ДНК — это не только гены, которые кодируют РНК и белки. Это еще и участки, регулирующие активность генов, выполняющие другие важные задачи. Это еще и масса ничего не значащего "мусора", накопившегося за миллиарды лет эволюции. Шаров и Гордон решили, что сложность организма вполне можно оценить по общей длине всех функциональных участков его ДНК. Чем она больше — тем сложнее организм. Остается отделить функциональную ДНК от "мусорной".

Тут на помощь приходят мобильные генетические элементы (транспозоны). Эти длинные бессмысленные повторения "населяют" ДНК разных организмов, в том числе и нас с вами. Мы их не замечаем: не играя никакой особой роли, они просто размножаются в ДНК и вместе с ДНК. Если такой фрагмент попадет в какую-нибудь важную часть генома, он нарушит ее работу. Если же где-то эти повторения появляются и спокойно существуют, ничему не мешая, — значит, эта часть ДНК "мусорная", и ее спокойно можно не учитывать.

Расчеты показали, что длина полезной ДНК по мере усложнения организмов растет, как снежный ком, — экспоненциально, — хотя и намного медленней, чем число транзисторов в электронике. Удвоение здесь занимает около 376 миллионов лет.

Однако если теперь мы возьмем вершину сложности — геном млекопитающих — и будем двигаться в прошлое, сокращая его вдвое каждые 376 миллионов лет, то окажется, что к нулю мы придем только через 9,7 (±2,5) миллиардов лет! Именно тогда должно было начаться усложнение ДНК и совершенствование организмов.

Эта цифра плохо укладывается в голове: наша жизнь получается древнее и нашей планеты (примерно 4,5 миллиарда лет), и нашей звезды (около 4,6 миллиардов).

Впрочем, сходить с ума пока не стоит: парадоксу может найтись и вполне разумное объяснение. Для начала надо еще доказать, что увеличение сложности живых организмов действительно подчиняется закону Мура. Быть может, в прошлом оно шло намного быстрее? В комментарии, данном PublicPost, Алексей Шаров сказал:

"Определенного комплекта "минимального" генома не существует: жизнь не могла начаться с организмов, уже имеющих готовый набор работающих генов. Скорее, она зародилась в форме простых наследуемых функциональных химических систем.

Затем начали работать механизмы положительной обратной связи, благодаря которым по мере роста сложности живой системы растет и скорость ее дальнейшего усложнения. Именно этим объясняется экспоненциальное увеличение сложности в ходе эволюции. В итоге стоит ожидать, что эволюционное развитие со временем лишь ускоряется.

Если в плане динамики эволюция живых организмов совпадает с развитием современных технологий, то надо отметить, что это развитие идет даже не по экспоненциальной, а еще чуть быстрее, слегка по гиперэкспоненциальной кривой. И тогда начальные этапы эволюции жизни проходили даже медленнее, чем это дает модель, построенная на обычной экспоненте".

Шаров и Гордон полагают, что полученные ими цифры прямо указывают на внеземное происхождение жизни.

Предположение о том, что жизнь, зародившись где-то на просторах Вселенной, со временем разносится и расселяется по другим подходящим местам, называется гипотезой панспермии. И хотя панспермия остается очень спорной идеей, аргументов в ее пользу имеется не так уж мало.

В конце концов, само Солнце сформировалось из останков погибшей сверхновой, и пока трудно сказать, не разметал ли тот взрыв населенную планету, а вместе с ней и "семена жизни", которые спустя миллиарды лет дали всходы на нашей родной Земле.

ЕЩЕ  Загадки планеты Земля
 


Свежие публикации:



Новые книги

Петродворец

News image

Петродворец.Это издание рассказывает об архитектурно-художест¬венном ансамбле Петродворца (Петергофа), шедевре русского зодчества и искусства XVIII столетия, снискавшем мировую славу. Все в этом ансамбле — парки и фонтаны, каскады и золоченые статуи, ро...

Далее...
Больше в: Книги

Путеводители

Финляндия

News image

Страна гор и озер — излюбленное место отдыха как для любителей северной природы, так и ценителей цивилизации, плавно вписавшейся в естественные ландшафты. Размеренный ритм финской жизни — настоящий подарок жителю ...

Далее...
Больше в: Путеводители

Наши партнеры

Больше в: Наши партнеры