Odpowiedzią jest Aleksander Markow, doktor nauk biologicznych, paleontolog, czołowy badacz w Instytucie Paleontologów Rosyjskiej Akademii Nauk, kierownik Zakładu Ewolucji Biologicznej Wydziału Biologicznego Uniwersytetu Moskiewskiego.
Ogólnie rzecz biorąc, nie możemy powiedzieć nic konkretnego o życiu na innych planetach, ponieważ znamy tylko jedną formę życia - ziemską. Wiemy, że ma ona jedno pochodzenie, chociaż w zasadzie życie na Ziemi mogło powstać wiele razy, a żyjące na niej istoty mogły pochodzić z różnych „korzeni”. Ale nie obserwujemy tego na Ziemi - w szczególności wynika to z faktu, że wszystkie znane nam żyjące istoty mają ten sam kod genetyczny. Dlatego niewiele możemy powiedzieć o tym, które z właściwości życia ziemskiego są wspólne dla życia w ogóle, a które są wyjątkowe. Możesz tylko budować niezbyt dobrze uzasadnione hipotezy.
Alexander Markov
Z całą pewnością możemy prawdopodobnie powiedzieć, że właściwością każdego życia jest zdolność do darwinowskiej ewolucji. W tej chwili mamy tylko dwa modele do tworzenia złożonych i różnorodnie ułożonych obiektów, takich jak organizmy żywe. Pierwszym jest inteligentny projekt, kiedy tworzy je jakaś inteligentna istota. Drugi to ewolucja darwinowska. Nie znamy jeszcze żadnej trzeciej drogi i nawet nie możemy sobie tego wyobrazić. Dlatego jeśli znajdziemy życie gdzieś we Wszechświecie, możemy być pewni, że jest to życie zdolne do darwinowskiej ewolucji, czyli sztucznego życia.
Ten ostatni rodzaj życia może nie być zdolny do ewolucji darwinowskiej. Co więcej, nawet jeśli znajdziemy coś podobnego do życia i możemy udowodnić, że to życie nie ewoluuje, to powinniśmy założyć, że najprawdopodobniej zostało stworzone sztucznie i celowo. Jeśli życie powstało naturalnie, to z pewnością będzie ewoluowało według Darwina. Oznacza to, że z konieczności będzie miał cztery właściwości: zdolność do reprodukcji - możliwość tworzenia własnych kopii; zmienność - to znaczy to kopiowanie nie powinno być absolutnie dokładne, powinny występować niewielkie odchylenia od oryginału; dziedziczność - przynajmniej część zmian, które zachodzą podczas kopiowania, muszą być dziedziczone przez następne pokolenia; i coś innegoże przynajmniej niektóre różnice dziedziczne powinny wpływać na efektywność reprodukcji. Ten czwarty punkt jest również nazywany „doborem naturalnym”.
Symmetad z powieści Stanisława Lema “ Solaris ”
Jeśli chodzi o chemiczne podstawy innego życia, istnieją pewne naukowe odkrycia na ten temat. Wielu próbowało spekulować, a nawet eksperymentować, czy możliwa jest inna chemiczna podstawa życia, nie taka jak nasza. Czy obecność wody jako głównego rozpuszczalnika jest konieczna, czy naprawdę potrzebny jest węgiel itp. Mniej lub bardziej satysfakcjonujące wyniki takich badań są takie, że pierwiastki, z których powstaje nasze ziemskie życie, są w ogóle najłatwiejsze do zbudowania. Próby zastąpienia, powiedzmy, węgla krzemem, a tlenu siarką lub fluorem, prowadzą do bardzo dużych trudności. Chociaż tutaj, oczywiście, zawsze można założyć, że po prostu czegoś nie wiemy i być może kiedyś odnajdziemy życie oparte nie na wodzie, ale na przykład na fluorowodorze, jak w jednej z opowieści Efremova.
W tym samym czasie inny polimer jest całkiem możliwy jako substancja dziedziczna. Najważniejsze, że może się rozmnażać. Nasze DNA i RNA są wygodne, ponieważ dzięki zasadzie komplementarności (wzajemne oddziaływanie cząsteczek biopolimeru lub ich fragmentów, co zapewnia tworzenie wiązań między komplementarnymi przestrzennie fragmentami cząsteczek lub ich fragmentami strukturalnymi w wyniku oddziaływań supramolekularnych - NS) cząsteczki te doskonale nadają się do kopiowania. Ale na przykład białka i węglowodany nie mogą się tak rozmnażać. Oznacza to, że życie musi opierać się na jakimś rodzaju polimeru, który można łatwo skopiować. Już dziś sztucznie stworzono inne podobne polimery, które zawsze wykorzystują zasadę komplementarności, czyli zawsze są tam komplementarne nukleotydy. Niekoniecznie nasze A = T, G = C,mogą istnieć inne pary, ale wymagana jest komplementarność między nimi. O alternatywnej biochemii można przeczytać w książce biologa Michaiła Nikitina „The Origin of Life. Od mgławicy do komórki”.
Film promocyjny:
Mimoid z powieści Stanisława Lema “ Solaris ” symuluje helikopter
W związku z tematem życia pozaziemskiego, ktoś może przypomnieć sobie istnienie tak starożytnych i odmiennych od wszystkich innych żywych organizmów, jak wirusy. Ale nie mają komórek, nie mają metabolizmu, nie są w stanie rozmnażać się bez pomocy innej żywej komórki, więc nie ma potrzeby mówić o ich odrębnym istnieniu - przynajmniej w ich ziemskiej i współczesnej wersji. Mogą istnieć niezależnie, jeśli dostarczysz im tego, czego im brakuje do samodzielnego życia, ale w tym przypadku nie będzie to już wirus, ale coś w rodzaju komórki.
Inną rzeczą jest to, że wirusy są prawdopodobnie starsze niż współczesne komórki. Dlatego we wczesnych stadiach powstania życia, kiedy jeszcze nie było komórek, prawdopodobnie istniała społeczność rozmnażających się, replikujących (replikacja jest procesem syntezy potomnej cząsteczki DNA (lub RNA) na macierzy cząsteczek macierzystego DNA lub cząsteczki RNA, NS). W tamtym czasie niemożliwe było wytyczenie wyraźnej granicy między komórkowymi formami życia a wirusami - żadna cząsteczka nie była wtedy samowystarczalna, współpracowały i wspólnymi siłami jakoś się rozmnażały. Z tego bałaganu współpracujących cząsteczek niektóre z nich połączyły się później w silne sojusze, otoczone powłoką i stały się komórkami, a niektóre stały się niezależnymi cząsteczkami, które jednak potrzebowały pomocy innych - czyli wirusów.
Czy możesz sobie wyobrazić ewolucję podążającą inną ścieżką, tworząc niekomórkową formę życia? Chyba tak. Coś niepodzielonego na komórki, coś w rodzaju plazmodium - ogromnej, gęstej, rozłożonej na tysiące kilometrów komórki, w której znajduje się wiele zestawów chromosomów i genomów, które syntetyzują wokół siebie jakieś białka. Coś zbliża się do świadomego oceanu z powieści Solaris. Wszystko to można sobie wyobrazić. Ale w tym przypadku selekcja nadal będzie miała miejsce, tylko w obrębie samego organizmu - na poziomie pojedynczych kropelek, fragmentów „oceanu”, na poziomie zbiorów jego chromosomów i genomów.
Dlaczego myślę w ten sposób? Ponieważ niedawno napisałem notatkę o nowym artykule, który ukazał się we wrześniu w czasopiśmie Nature Communications. Odkryto całkowicie niewyobrażalną bakterię o całkowicie nowym typie architektury genetycznej. To gigantyczna bakteria - ponad jedna dziesiąta milimetra - z granulkami kalcytu. Okazało się, że w jednej komórce takiej bakterii nie ma jednego genomu, jak być powinno, ale jest ich wiele, a wszystkie bardzo się od siebie różnią. Różnice te są porównywalne z poziomem różnic między różnymi typami bakterii. Oznacza to, że jest jak cała wielogatunkowa społeczność w jednej muszli. A autorzy badania uważają, że w tej bakterii selekcja odbywa się na poziomie części jednej komórki, to znaczy genomy w niej w jakiś sposób namnażają się, w jakiś sposób pomagają sobie nawzajem i częściowo ze sobą konkurują. Więc prawdopodobnie można sobie wyobrazić coś podobnego i jeszcze bardziej imponującego.
Alexander Markov