• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.11.2023
Дарья Губина
5
3 153

Первые бактерии могли появиться в плотных межзвездных облаках

2.7

Китайский астроном из обсерватории Цзыцзиньшань развивает идею о том, что жизнь может зарождаться в молекулярных облаках. По его новым расчетам, условия в этих звездных колыбелях подходят для жизни метаногенных бактерий.

Молекулярное облако Персея
Молекулярное облако Персея. В скоплении звезд IC348 в этом облаке ученые нашли пребиотические молекулы с углеродом в составе / © NASA, JPL-Caltech

Молекулярные облака — области с достаточно высокой плотностью вещества, чтобы там могли образовываться молекулы: в первую очередь водорода и монооксида углерода. И это именно те соединения, которые используют для жизни метаногены.

На Земле эти одноклеточные обитают в основном в бескислородных условиях и в процессе жизнедеятельности производят метан. Как показали эксперименты, они могут пережить самые экстремальные условия — даже жить в симуляции марсианских условий, а теоретически — на спутниках и малых ледяных телах Солнечной системы. Поэтому ученые рассматривают метаногены как потенциальные реализаторы сценария панспермии.

Китайский астроном Леи Фенг (Lei Feng) предложил пойти дальше и рассматривать возможность возникновения жизни еще в молекулярном облаке, из которого потом образовалась Солнечная система.

Обычная температура таких облаков — от 10 до 20 кельвинов. В «теплых» облаках — 20-60 кельвинов, а в некоторых достигает и 100 кельвинов. В своей работе Леи Фенг взял диапазон от 10 до 100 кельвинов и рассчитал потенциальное изменение внутренней энергии молекулярного облака (свободной энергии Гиббса) при образовании метана, воды и уксусной кислоты из водорода, ацетилена и углекислого газа.

Минимальное количество свободной энергии, необходимое для выживания метаногенов на Земле, — 42 килоджоуля на моль. В плотном молекулярном облаке, по расчетам астронома, свободной энергии должно быть от 60 до 370 килоджоулей на моль. То есть ее должно быть достаточно.

Свободная энергия, которая выделяется при синтезе соединений. График из статьи / © Lei Feng, arXiv

Как отметил автор, углекислый газ в условиях молекулярного облака существует в твердой форме. Метаногенная и ацетогенная жизнь может крепиться к этим крупинкам, чтобы использовать их энергию и углерод. Тогда жизнедеятельность одноклеточных должна влиять на распределение молекул углерода в молекулярном облаке. И по этим признакам мы сможем проверить гипотезу ученого.

Что касается панспермии, метаногенные бактерии — подходящие кандидаты. В исследовании, опубликованном в 2016 году в Nature Microbiology, ученые изучили 6,1 миллиона кодирующих белки генов из геномов современных прокариотов. Исследователи пришли к выводу, что первая жизнь на планете напоминала метаногены и анаэробные бактерии класса Clostridia.

Конечно, научная работа в этой области продолжается. Тем не менее первичная атмосфера Земли должна была понравиться «облачным одноклеточным». В ней было много монооксида углерода и углекислого газа.

Получается, если такая форма жизни существовала в первичном молекулярном облаке, она могла «расселиться» по всей Солнечной системе. Возможно, потомки этих метаногенных бактерий выжили на Европе и Титане — спутниках Юпитера и Сатурна соответственно. Посмотрим, какие результаты принесут научные миссии на эти тела.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

-
2
+
"количество свободной энергии, необходимое для выживания метаногенов на Земле, — 42 килоджоуля" Если по примеру китайского ученого не затрудняться с поиском состава для клеточной жидкости, тогда самое оптимальное место для развития жизни будет на ночной стороне Солнца.
Sam Dowson
28.11.2023
-
0
+
Появившись там путем панспермии, надо бы ещё умудриться как-то выжить, ибо жесткое космическое излучение быстро порубит их ДНК и РНК на мелкие кусочки. Либо бактерии будут существовать исключительно в виде спор, не проявляя метаногенности и вообще какой-либо жизнедеятельности.
    Александр
    28.11.2023
    -
    2
    +
    Sam Dowson, если облако действительно плотное, то до момента образования планетезималей УФ не сможет проникать в него с большой эффективностью -- УФ оч. быстро поглощается множеством молекул газов.
    +
      ещё комментарии
      Sam
      Sam
      28.11.2023
      -
      3
      +
      Александр Березин, дело даже не в УФ. Под жестким космическим излучением подразумевается высокоэнергетические частицы и кванты, которые вне атмосферы например Земли не защищает даже относительно толстая оболочка космических кораблей, коими Маск пытается колонизировать Марс - всем известная проблема. В солнечной системе их источником в основном является Солнце. Ну а обсуждаемое в статье газо-пылевое облако не может находиться слишком далеко от породившей его звезды, тем более если обсуждается вдобавок и процесс панспермии. Та самая температура, якобы благоприятная для образования метана метногенами, должна поддерживаться в облаке либо обсуждаемым излучением звезды, а то и двойной-тройной системой, либо сжатием самого облака. Последнее - процесс сильно кратковременный по галактическим меркам. Не думаю, что даже занесённое допустим в какой-то войд газо-пылевое облако тоже станет обладать благоприятными условиями для жизни там бактерий.
      Дмитрий
      28.11.2023
      -
      0
      +
      Александр Березин, "В «теплых» облаках — 20-60 кельвинов, а в некоторых достигает и 100 кельвинов." По условию задачи что-то рядом хорошо излучает
Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: