На определенном этапе в истории Земли химические вещества, становившиеся все более сложными, начали демонстрировать удивительные свойства. Под воздействием энергии они каким-то образом преобразовались в клетки, обладающие способностью к самовоспроизводству и производству энергии. Этот ключевой момент в развитии жизни на Земле остается скрытым за миллиардами лет истории планеты.
Научные данные подтверждают существование жизни на Земле примерно 4,2 миллиарда лет назад, всего через 250 миллионов лет после формирования планеты. Окаменелые микробные структуры, образованные цианобактериями, известные как строматолиты, были обнаружены и датируются 3,7 миллиардами лет. Австралийские породы, имеющие изотопные признаки жизни, указывают на присутствие живых существ 4,1 миллиарда лет назад. Нитевидные структуры, найденные в древних канадских горных породах, могут свидетельствовать о биотическом происхождении и имеют возраст 4,28 миллиарда лет.
Исследователи, работающие в области генетики, продолжают искать пути к пониманию появления первых форм жизни на Земле. Они применяют концепцию Последнего универсального общего предка (LUCA), чтобы лучше понять развитие жизни. LUCA — это гипотетическая клетка, ставшая предшественником бактерий, архей и эукариот. Возраст LUCA составляет не менее 3,6 миллиардов лет, а возможно, и 4,3 миллиарда лет.
Вопрос о том, когда именно появилась жизнь на Земле, продолжает быть темой научных дебатов. Точные временные рамки её появления всё ещё обсуждаются. Однако, несмотря на неопределенности в хронологии, стало ясно одно: жизнь возникла очень быстро, практически сразу после формирования планеты.
В своей новой статье, американский астроном Дэвид Киппинг анализирует доказательства того, что абиогенез — процесс возникновения жизни из неживой материи — может происходить быстро как на Земле, так и на других планетах, подобных нашей. Статья, озаглавленная « Убедительное доказательство того, что абиогенез — быстрый процесс на аналогах Земли », принята для публикации в журнале Astrobiology.
«Впервые у нас есть официальные убедительные доказательства того, что жизнь может зарождаться быстро в условиях, аналогичных земным». — Дэвид Киппинг, Колумбийский университет
Киппинг отмечает, что «предположение о быстром начале жизни логично, поскольку эволюция обычно требует около 4 миллиардов лет, чтобы развить разумные формы жизни. Однако продолжительность жизни биосферы Земли составляет всего около 5-6 миллиардов лет, что требует быстрого (и, возможно, нетипичного) начала жизни — пример слабого антропного принципа».
Согласно слабому антропному принципу, если бы наша планета не подходила для жизни разумных существ, то мы не существовали бы, — утверждал астроном Брэндон Картер в 1970-х годах.
В данном контексте возникает интересный вопрос: что, если раннее появление жизни и процесс её эволюции на Земле не являются уникальными? Могла ли жизнь на других планетах развиваться по схожему пути и в такие же временные рамки?
Земля, как и любая другая планета, не останется пригодной для жизни вечно. Исследования показывают, что через 900 миллионов лет Солнце станет на 10% ярче, что сделает нашу планету непригодной для жизни. Это означает, что жизнь должна была бы зародиться вскоре после формирования планеты, чтобы у неё было достаточно времени для развития до появления разумных существ. «С учетом этого, жизнь должна была бы начаться около 3,6 миллиардов лет назад, иначе мы бы не были здесь, чтобы обсуждать эти вопросы», — пишет Киппинг.
Киппинг использует байесовский анализ для определения времени возникновения жизни на Земле. В предыдущих работах, основанных на данных о микроископаемых возрастом 3,7 миллиарда лет, вероятность быстрого абиогенеза была оценена как 3:1. Новые данные, полученные из анализа углеродных изотопов в древних породах, дают соотношение 9:1 в пользу быстрого абиогенеза. Соотношение 10:1 считается веским доказательством, а все меньшие значения — менее убедительными.
Этот анализ становится все более точным с появлением новых открытий. В частности, недавние данные о LUCA подтверждают его существование 4,2 миллиарда лет назад.
«Недавние данные о LUCA (4,2 миллиарда лет назад) значительно усиливают нашу уверенность в гипотезе о быстром абиогенезе, — пишет Киппинг. — Это первое официальное доказательство того, что жизнь может быстро зародиться в условиях, аналогичных земным (хотя такие условия могут быть редкими)».
Киппинг также отмечает: «Отношение шансов для всех возможных значений продолжительности жизни биосферы и гипотез о древних цивилизациях превышает 10:1. Это включает, например, силурийскую гипотезу — мысленный эксперимент, который рассматривает возможность существования древних цивилизаций, которые оставили следы на Земле».
Это исследование поднимает важный вопрос о возможности существования жизни на других планетах, подобных Земле. Киппинг делает вывод: «Жизнь может быстро возникать в схожих условиях на других планетах, что ставит нас в уникальную позицию в поисках других форм жизни за пределами Земли».