Реферат: Жизнь и разум во Вселенной

Муниципальноеобщеобразовательное учреждение

средняяобщеобразовательная школа №76.

Выполнил:ученик 11 а класса

Макаров А.Г.

Учитель –консультант: Кучина В.К.

г. Ярославль 2003г.

Содержание:

1. Введение…………………………………………………….……………..

2. Возникновение разума…………………………………………………..

3. Появление жизни на Земле……...……………………………………...

4. Поиски жизни в солнечной системе……..………………………….…

Луна………………………………………………….…………...……...

Меркурий………………………………….………………….…..……..

Венера……………………………………………………………....…...

Марс…………………………………………..……….………………...

Планеты гиганты……..………….……………………………………...

Спутники планет и кометы…..……………………………………...…

5. Условия для жизни в космосе…………………………………………..

Зарождение жизни на планетах…………..………………………...….

Зоны жизни...…………………………………………………….……...

Планеты вблизи звёзд…..…………………………………...………….

6. Поиск внеземных цивилизаций………………………………………..

Они рядом с нами………………………………………….……………

Они здесь когда-то побывали.……….………………………………...

Они осваивают космос……………………………….………………...

Они хотят поговорить………………………………….………………

7. Связь с внеземными цивилизациями…………….…………………..

8. Проекты изучения внеземных цивилизаций Озма и Серендип…...

9. Язык братьев по разуму………………………...…………….………...

Искусственные языки.…………………………………………….…….

Космические послания ….……………..…………………..…………...

10. Заключение……………………………………………………………...

11. Список литературы…………..………………………………………...

12. Приложение………………………………..………………..…………...

Введение

Нет ничего более волнующего, чем поиски жизни и разума во Вселенной. Уникальностьземной биосферы и человеческого интеллекта бросает вызов нашей веры в единствоприроды. Человек не успокоится, пока не разгадает загадку своего происхождения.На этом пути необходимо пройти три важные ступени: узнать тайну рожденияВселенной, решить проблему происхождения жизни и понять природу разума.

ИзучениемВселенной, её происхождения и эволюции занимаются астрономы и физики.Исследованием живых существ и разума заняты биологи и психологи. Апроисхождение жизни волнует всех: астрономов, физиков, биологов, химиков. Ксожалению, нам знакома только одна форма жизни — белковая и только одно местово Вселенной, где эта жизнь существует, — планета Земля. А уникальные явления,как известно, с трудом поддаются научному исследованию. Вот если бы удалосьобнаружить другие населённые планеты, тогда загадка жизни была бы решенагораздо быстрее. А если бы на этих планетах нашлись бы разумные существа… Духзахватывает, стоит только представить себе первый диалог с братьями по разуму.

Но каковыреальные перспективы такой встречи? Где в космосе можно найти подходящие дляжизни места? Может ли жизнь зародиться в межзвёздном пространстве, или дляэтого необходима поверхность планет? Как связаться с другими разумнымисуществами? Вопросов много…

В своемреферате я ставлю перед собой цель узнать, что во Вселенной мы не одиноки. Мнехочется узнать о далеких космических мирах, о Вселенной. На мой взгляд, самоеглавное в астрономии узнать, как устроен мир, есть ли жизнь на других планетах,одиноки ли мы в безбрежной Вселенной или где-то существует жизнь, как и наша?

2. Возникновение разума

<img src="/cache/referats/13763/image003.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1027">Жизнь на какой-нибудь планете должна проделатьогромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такойэволюции организмы все более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идет как в качественном, так и в количественномнаправлении. Например, у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а учеловека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенноувеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойствавысокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточнымидля возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмовдля их сложного социального поведения. Возникновение разума должно бытьтеснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способовобмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновенияразумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем лимы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всехуголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно другихусловиях средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольныеколебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечтосовершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией,основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптических или магнитных?И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете впроцессе ее эволюции стала разумной?

Между тем эта тема с незапамятных времен волновалачеловечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в видуразумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы иученые с античных времен всегда были убеждены, что имеется множество миров, гдесуществует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользуэтого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, велись по следующейсхеме: если на Земле — одной из планет Солнечной системы есть жизнь, то почемуей не быть на других планетах? Этот метод рассуждения, если его логическиразвивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 — 1022 планетныхсистем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разумсуществует только на нашей крохотной планетке… Но может быть, разумная жизнь- чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета какобитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всехГалактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумнойжизни во Вселенной научными? Вероятно, все-таки, при современном уровнеразвития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, темболее она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любойжизни, особенно разумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение.Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить и установить контакт сдругими цивилизациями. В 1974 году в США была запущена автоматическаямежпланетная станция “Пионер-10”. Несколько лет спустя она покинула пределыСолнечной системы, выполнив различные научные задания. Если ничтожно малаявероятность того, что когда-нибудь, через многие миллионы лет, неведомые намвысоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат “Пионер-10” и встретятего как посланца чужого, неведомого им мира. На этот случай внутри станциизаложена стальная пластинка с выгравированными на ней рисунком и символами,которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображениесоставлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смоглиопределить положение Солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашемвиде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздобольше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти “Пионер-10”.

3. Появление жизни на Земле

Чтобы на планете моглапоявиться жизнь, ее масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны,слишком большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетахневелика вероятность образования твердой поверхности, они обычно представляютиз себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например, Юпитер иСатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны бытьограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностеймассы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десяткираз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический составповерхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных дляжизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно, прежде всего, определить понятие“живое вещество”. Этот вопрос является далеко не простым. Многие ученые,например, определяют живое вещество как сложные белковые тела, обладающиеупорядоченным обменом веществ. Такой точки зрения придерживался, в частности,академик А. И. Опарин, много занимавшийся проблемой происхождения жизни наЗемле. Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни, однако вопросо том, можно ли сводить сущность жизни, прежде всего к обмену веществ, являетсяспорным. Ведь и в мире неживого, например, у некоторых растворов, наблюдаетсяобмен веществ в его простейших формах. Вопрос об определении понятия “жизнь”стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможности жизни на других планетарныхсистемах.

В настоящее время жизнь определяется не через внутреннеестроение и вещества, которые ей присущи, а через ее функции: “управляющаясистема”, включающая в себя механизм передачи наследственной информации,обеспечивающей сохранность последующим поколениям. Тем самым благодарянеизбежным помехам при передаче такой информации наш молекулярный комплекс(организм) способен к мутациям, а, следовательно, к эволюции.

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можносудить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная исложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая кобразованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили какбы “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным, планеты образуются из первичногогазово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическомусоставу Солнца и звезд, первоначальная их атмосфера состояла в основном изпростейших соединений водорода — наиболее распространенного элемента в космосе.Больше всего молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того, первичнаяатмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием инеоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало, так как они в своевремя диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многиеводородосодержащие соединения.

Однако, по-видимому, решающую роль в установлении составаземной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород.Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное количествоорганических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и,возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическимисоединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землюот 108 до 1012 тонн таких веществ. Такие органическиесоединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканическойдеятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторыхэлементов.

Имеются довольно надежные геологические данные,указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земная атмосфера была богатакислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера сталабогата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельностирастений. Согласно недавней оценке американского специалиста по планетарнойастрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0 — 4.4 млрд. лет назад.

Механизм усложнения строения органических веществ ипоявление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещенедостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этойобласти биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течениемиллиардов лет.

Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и другихорганических соединений — это еще не живой организм. Можно, конечно,предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Землевозникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли,однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной.Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она можетфункционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чистослучайно, путем “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, моглавозникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для еефункционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однакоможно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивноймолекулы.

Для образовавшихся на планете первых примитивных живыхорганизмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, таккак мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет заними.

Заслуживает внимания еще такой вопрос: почему жизнь наЗемле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можнотолько тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможность новому зарождениюжизни. Микроорганизмы и вирусы съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзяполностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует еще одно обстоятельство, на которое, можетбыть, стоит обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоятиз 22 аминокислот, между тем, как всего аминокислот известно, свыше 100. Несовсем понятно, чем эти кислоты отличаются от остальных своих “собратьев”. Нетли какой-нибудь глубокой связи между происхождением жизни и этим удивительнымявлением?

Если жизнь на Земле возникла случайно, значит жизнь воВселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае не единичное) явление. Дляданной планеты (как, например, наша Земля) возникновение особой формывысокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”, являетсяслучайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая таким образом жизньдолжна представлять собой закономерное явление.

Надо еще раз надо отметить, что центральная проблемавозникновения жизни на Земле — это объяснение качественного скачка от“неживого” к “живому” — все еще далека от ясности. Недаром один из основоположниковсовременной молекулярной биологии профессор Крик на Бюраканском симпозиуме попроблеме внеземных цивилизаций в сентябре 1971 года сказал: “Мы не видим путиот первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, чтопроисхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”

4. Поискижизни в солнечной системе

ЛУНА— единственное небесное тело, где смогли побывать земляне, грунт которогоподробно исследован в лаборатории. Никаких следов органической жизни на Луне ненайдено.

Дело втом, что Луна не имеет, и никогда не имела атмосферы: её слабое поле тяготенияне может удерживать газ вблизи поверхности. По этой же причине на Луне нетокеанов — они бы испарились. Не прикрытая атмосферой поверхность Луны днём нагреваетсядо 130 °

С,а ночью остывает до –170 °С. К тому же на лунную поверхность беспрепятственнопроникают губительные для жизни ультрафиолетовые и рентгеновские лучи Солнца,от которых Землю защищает атмосфера. В общем, на поверхности Луны для жизниусловий нет. Правда, под верхним слоем грунта, уже на глубине 1 м, колебаниятемпературы почти не ощущаются: там постоянно около –40 °С. Но всё равно в такихусловиях жизнь, вероятно, не может зародиться.

Наближайшей к Солнцу маленькой планете МЕРКУРИЙ ещё не побывали никосмонавты, ни автоматические станции. Но люди кое-что знают о ней благодаряисследованиям с Земли и с пролетавшего вблизи Меркурия американского аппарата“Маринер–10” (1974 и 1975 гг.). Условия там ещё хуже, чем на Луне. Атмосферынет, а температура поверхности меняется от –170 до 450 °

С. Под грунтом температурав среднем составляет около 80 °С, причём с глубиной она, естественно, возрастает.

ВЕНЕРУв недавнем прошлом астрономы считали почти точной копией молодой Земли.Строились догадки, что скрывается под её облачным слоем: тёплые океаны,папоротники, динозавры? Увы, из-за близости к Солнцу Венера совсем не похожа наЗемлю: давление атмосферы у поверхности этой планеты в 90 раз больше земного, атемпература и днём, и ночью около 460 °

С. Ходя на Венеруопустилось несколько автоматических зондов, поиском жизни они не занимались:трудно представить себе жизнь в таких условиях. Над поверхностью Венеры уже нетак жарко: на высоте 55 км давление и температура такие же, как на Земле. Ноатмосфера Венеры состоит из углекислого газа, к тому же в ней плавают облака изсерной кислоты. Словом, тоже не лучшее место для жизни.

МАРСне без оснований считался пригодной для жизни планетой. Хотя климат там оченьсуровый (летним днём температура составляет около 0 °

С, ночью –80 °С, азимой доходит до –120 °С), но всё же это не безнадёжно плохо для жизни:существует же она в Антарктиде и на вершинах Гималаев. Однако на Марсе есть ещёодна проблема — крайне разряжённая атмосфера, в 100 раз менее плотная, чем наЗемле. Она не спасает поверхность Марса от губительных ультрафиолетовых лучейСолнца и не позволяет воде находиться в жидком состоянии. На Марсе вода можетсуществовать только в виде пара и льда. И она действительно там есть, во всякомслучае в полярных шапках планеты. Поэтому с большим нетерпением все ждалирезультатов поисков марсианской жизни, предпринятых сразу же после первойудачной посадки на Марс в 1976 г. автоматических станций “Викинг–1 и –2”. Ноони всех разочаровали: жизнь не была обнаружена. Правда, это был лишь первыйэксперимент.

В настоящее времяученые считают, что озеро Восток (про него будет рассказано дальше) еще сильнеенапоминает другую планету, где когда-то существовала жизнь, а именно Марс.Согласно предположению, выдвинутому группой исследователей под руководствомНаталии Дьюксбери (Лаборатория реактивного движения, NASA) причинойвозникновения этого водного образования является не геотермальное нагревание, аиной механизм. Построенные учеными альтернативные модели антарктического озерауказывают на то, что первоначально оно представляло собой открытый водоем,оледенение которого произошло в период от 5 до 30 млн. лет назад. Такимобразом, если в нем удастся обнаружить какие-либо формы жизни, то сгеологической точки зрения они будут старше ледяного щита Антарктики.

Предлагаемаямодель озера Восток поражает сходством с условиями Красной планеты. Какизвестно, северный полюс Марса (См. приложение рис.1) покрыт слоем льда.Однако в прошлом планета испытала резкие изменения наклона оси вращения, и теобласти, которые в настоящее время находятся вблизи северного полюса, когда-торасполагались в поясе с намного более теплым климатом. Поэтому можнопредположить, что когда-то полярные регионы Марса были, как и антарктическоеозеро Восток в модели Н. Дьюксбери, открытыми водоемами, над которыми врезультате изменения климатических условий образовался ледяной щит.Предполагая, что в озере Восток присутствовали некоторые формы жизни до того,как оно было покрыто льдом, а также, что жизнь продолжает существовать в этомводоеме и сейчас, можно распространить эту гипотезу на древнее озеро, которое,возможно, и до сих пор находится под ледяной корой Северного полюса Марса.

Попыткавыяснить вопрос о присутствии воды в жидком состоянии под ледяными шапкамиполюсов Марса будет предпринята в рамках орбитального аппарата “Марс Экспресс”Европейского космического агентства, запуск которого запланирован на 2003 год.Со временем подобный эксперимент будет также осуществлен и на Европе.

Но есть идругая гипотеза, о существование жизни на Марсе:

Венгерскиеученые заявили о том, что при анализе снимков, полученных аппаратом “МарсГлобал Сейвейор”, ими были найдены свидетельства существования на Марсе живыхорганизмов. Группа из трех исследователей, проанализировав около 60 000 снимковповерхности Марса, обратила внимание на многочисленные темные пятна наповерхности дюн, расположенных вблизи южного полюса Красной планеты. Ученыепредположили, что это могут быть живые организмы, подобные организмам, найденнымив районе южного полюса Земли. “Эти пятна показывают, что под поверхностью льдаимеются организмы, использующие солнечную энергию для того, чтобы плавить лед итем самым создавать условия для жизни”, — сказал биолог Тибор Ганти (TiborGanti).

В течениежестокой марсианской зимы, эти так называемые “марсианские поверхностныеорганизмы” (Mars Surface Organisms) защищены слоем льда, который начинаетплавиться, когда в начале лета температуры поднимаются выше нуля. Размеры этихорганизмов, судя по размерам темных пятен на дюнах (См. приложение рис.2),колеблются от десятка до нескольких сотен метров.

Ученыеполагают, что эти организмы способны останавливать свою жизнедеятельность вхолодный период. “Такой же механизм был обнаружен на Земле, в покрытых льдом антарктическихозерах. Вопрос в том, позволяют ли суровые условия на Марсе работать этомумеханизму”, — продолжает Ганти. Он также говорит, что если их результатыправильны, то это будет первым настоящим доказательством присутствия жизни наМарсе.

Возможно,Европейское космическое агентство включит эксперименты по проверке идейвенгерских ученых в программу исследований космического аппарата “МарсЭкспресс”.

ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ.Климат Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна совершенно не соответствуетнашим представлениям о комфорте: очень холодно, ужасный газовый состав (метан,аммиак, водород и т. д.), практически нет твёрдой поверхности — лишь плотнаяатмосфера и океан жидких газов. Всё это очень непохоже на Землю. Однако в эпохузарождения жизни и Земля была совсем не такой, как сейчас. Её атмосфера скореенапоминала венерианскую и юпитерианскую, разве что была теплее. Поэтому вближайшее время непременно будет осуществлён поиск органических соединений ватмосфере планет-гигантов.

СПУТНИКИПЛАНЕТ И КОМЕТЫ. “Семейство” спутников, астероидов и ядер комет оченьразнообразно по своему составу. В него, с одной стороны, входит огромныйспутник Сатурна Титан с плотной азотной атмосферой, а с другой — мелкие ледяныеглыбы кометных ядер, большую часть времени проводящие на далёкой периферииСолнечной системы. Серьёзной надежды обнаружить жизнь на этих телах не былоникогда, хотя исследование на них органических соединений как предшественниковжизни представляет особый интерес.

Впоследнее время внимание экзобиологов (специалистов по внеземной жизни)привлекает спутник Юпитера Европа. (См. приложение рис.3) Подледяной корой этого спутника должен быть океан жидкой воды. А где вода — тамжизнь:

Расположенное в Антарктиде озеро Восток пользуетсяповышенным вниманием со стороны исследователей, так как его считают земныманалогом поверхности Европы — спутника Юпитера. Как утверждают ученые, условияэтого озера, покрытого почти четырехкилометровым слоем льда, весьма близки кпредполагаемым для океана, обнаруженного под ледяной корой луны Юпитера. Допоследнего времени возможной причиной возникновения и того, и другого водногообразования считалось геотермальное нагревание. Эти водоемы покрыты настолькотолстым слоем льда, что за миллионы лет туда не поступал ни атмосферный воздух,ни солнечный свет. Поэтому, если в будущем ученые смогут обнаружить жизнь возере Восток (в настоящее время бурильные скважины пока еще не достигли жидкогослоя), то это будет служить реальным аргументом в пользу существования жизни ив океане Европы.

“Большаячасть жизни на поверхности Земли — на земле или в море — зависит отфотосинтеза. Первым звеном в пищевых цепях является превращение хлорофилломсолнечного света в химически сохраняемую энергию. Но представьте океан наЕвропе — огромный резервуар воды, накрытый километрами льда. Фотосинтез там неработает. Однако, несмотря ни на что, есть другие пути для существования тамжизни”, — сказал Чайба.

Поступающие с космического аппарата “Галилео” данныепозволяют предположить существование океана под поверхностными слоями не толькоЕвропы, но и других спутников — Ганимеда и Каллисто. Наличие жидкой воды — этоважнейшая предпосылка для развития жизни, но для ее поддержания необходим еще иисточник энергии. Исследователи отмечают, что таким источником обычно являютсяокислительно-восстановительные реакции. Важным окислителем в земных океанахявляется кислород, продукт фотосинтеза, но вряд ли он может играть какую-тороль в океанах юпитерианских спутников. Возможно, что окисляющие агенты,наподобие перекиси водорода, могут образовываться в ледяном слое подвоздействием частиц высокой энергии из магнитосферы Юпитера. Просачиваясь вокеан сквозь ледяной щит, такие вещества могут служить основой для необходимыхреакций.

У ученыхнет уверенности в том, что такой механизм играет ведущую роль, и поэтому ониискали другие возможности для образования в океанах молекулярного кислорода.Одной из них оказался изотоп калий-40, присутствие которого возможно как вольду, так и в воде. Распад атомов калия-40 приводит к расщеплению молекул водыи образованию молекулярного кислорода. Количество появляющегося таким образомкислорода достаточно для поддержания биосферы в океанах спутников.

В упавших на землю метеоритах иногда обнаруживаютсложные органические молекулы. Сначала было подозрение, что они попадают вметеориты из земной почвы, но теперь их внеземное происхождение вполне надёжнодоказано. Например, упавший в Австралии в 1972 г. метеорит Мерчисон былподобран уже на следующее утро. В его веществе нашли 16 аминокислот — основныхстроительных блоков животных и растительных белков, причём лишь 5 из нихприсутствуют в земных организмах, а остальные 11 на Земле редки. К тому жесреди аминокислот метеорита Мерчисон в равных долях присутствуют левые и правыемолекулы (зеркально симметричные друг другу), тогда как в земных организмах — восновном левые. Кроме того, в молекулах метеорита изотопы углерода 12Си 13С представлены в иной пропорции, чем на Земле. Это, бесспорно,доказывает, что аминокислоты, а также гуанин и аденин — составные части молекулДНК и РНК, могут самостоятельно формироваться в космосе.

Итак, пока в Солнечной системе нигде кроме Земли,жизнь не обнаружена. Учёные не питают на этот счёт больших надежд; скорее всегоЗемля окажется единственной живой планетой. Например, климат Марса в прошломбыл более мягким, чем сейчас. Жизнь могла там зародиться и продвинуться доопределённой ступени. Есть подозрение, что среди попавших на Землю метеоритовнекоторые являются древними осколками Марса; в одном из них обнаружены странныеследы, возможно принадлежащие бактериям. Это ещё предварительные результаты, нодаже они привлекают интерес к Марсу.

5. Условия для жизни в космосе

В космосемы встречаем широкий спектр физических условий: температура вещества меняетсяот 3—5 К до 107—108 К, а плотность — от 10-22до 1018 кг/см3. Среди столь большого разнообразия нередкоудаётся обнаружить места (например, межзвёздные облака), где один из физическихпараметров с точки зрения земной биологии благоприятствует развитию жизни. Нолишь на планетах могут совпасть все параметры, необходимые для жизни.

ЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НАПЛАНЕТАХ. В конце 50-х гг. XXстолетия американские биофизики Стэнли Миллер, Хуан Оро, Лесли Оргел влабораторных условиях имитировали первичную атмосферу планет (водород, метан,аммиак, сероводород, вода). Колбы с газовой смесью они освещалиультрафиолетовыми лучами и возбуждали искровыми разрядами (на молодых планетахактивная вулканическая деятельность должна сопровождаться сильными грозами). Врезультате из простейших веществ очень быстро формировались любопытныесоединения, например 12 из 20 аминокислот, образующих все белки земныхорганизмов, и 4 из 5 оснований, образующих молекулы РНК и ДНК. Разумеется, этолишь самые элементарные “кирпичики”, из которых по очень сложным правилампостроены земные организмы. До сих пор непонятно, как эти правила быливыработаны и закреплены природой в молекулах РНК и ДНК.

ЗОНЫ ЖИЗНИ. Биологи невидят иной основы для жизни, кроме органических молекул — биополимеров. Еслидля некоторых из них, например молекулы ДНК, важнейшей являетсяпоследовательность звеньев-мономеров, то для большинства других молекул —белков и в особенности ферментов — важнейшей является их пространственная форма,которая очень чувствительна к окружающей температуре. Стоит повыситьсятемпературе, как белок денатурируется — теряет свою пространственнуюконфигурацию, а вместе с ней и биологические свойства. У земных организмов этопроисходит при температуре около 60 °

С. При 100—120 °С разрушаются практическивсе земные формы жизни. К тому же универсальный растворитель — вода — при такихусловиях превращается в атмосфере Земли в пар, а при температуре менее 0 °С — в лёд. Следовательно,можно считать, что благоприятный для возникновения диапазон температур — 0—100 °С.

Температурана поверхности планеты в основном зависит от светимости родительской звезды ирасстояния до неё. В конце 50-х гг. американский астрофизик, китаец порождению, Су-Шу Хуанг исследовал эту проблему детально: он рассчитал. На какомрасстоянии от звёзд разного типа могут находиться обитаемые планеты, еслисредняя температура на их поверхности лежит в пределах 0—100 °

С.Ясно, что вокруг любой звезды существует определённая область — зонажизни, за границы которой орбиты этих планет не должны выходить.У звёзд-карликов она близка к звезде и неширока. При случайном формированиипланет вероятность, что какая-нибудь из них попадёт в эту область, мала. Узвёзд высокой светимости зона жизни находится далеко от звезды и очень обширна.Это хорошо, но продолжительность их жизни так мала, что трудно ожидать появленияна их планетах разумных веществ (земной биосфере для этого понадобилось более 2млрд. лет).

Такимобра

еще рефераты

Еще работы по астрономии

Реферат по астрономии

Планета Земля

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

Солнечная система (Солнце, Земля, Марс)

8 Июня 2015

Реферат по астрономии

Одиноки ли мы во Вселенной?

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

Тайны Красной планеты

8 Июня 2015