Неземні форми життя: пошук і дослідження
Чи можливе життя на інших планетах? На це питання однозначно відповісти не можна, але буде некоректно, якщо ми скажемо, що це питання з області фантастики. Якщо вже вести мову про фантастику, то слід згадати, що написані навіть 50 років тому фантастичні романи зараз уже сприймаються як реальність, людина побувала на Місяці, у відкритому космосі, космічні апарати вже долітають до Марса, із Венери беруться проби ґрунту, лазер використовується не тільки в науково-технічному виробництві, але й у медицині, і багато чого іншого.

Але для вчених, які займаються питаннями виникнення й еволюції життя, залишається-таки найважливішим завданням пошук життя на інших планетах. На наявність або відсутність життя на планеті істотний вплив мають атмосферні дані й деякі фізичні умови.

Але перш ніж шукати життя на планетах Сонячної системи, ученим спочатку потрібно досліджувати поверхневі шари нашої планети, враховуючи при цьому діяльність людини, щоб виразно уявляти собі, яку роль зіграли й відіграють біологічні процеси в минулому і сьогоденні Землі.

Можливо, що виявлення життя на якій-небудь із планет відкриє таємницю походження життя на Землі Труднощі в дослідженнях учених полягають ще й у тому, що залишається незрозумілим, якою мірою неземні форми можуть бути подібними до земних організмів за біохімічними основами життєвих процесів.

Так, на Марсі в цей час тільки закінчилася хімічна еволюція, що призвела до абіогенного утворення (яке колись було і на Землі) амінокислот, жирних кислот, цукрів, вуглеводів й інших необхідних для життєдіяльності речовин. Крім того, ці марсіанські речовини трохи відрізняються за біохімічним складом від земних аналогів.

У вчених не виникне сумнівів у приналежності до живих організмів невідомого об'єкта, якщо він матиме найбільш характерні ознаки всього живого, здатність реагувати на зміну зовнішніх умов, розвиватися, рости, розмножуватися, володіти спадковістю, еволюціонувати.

Але реагувати на зовнішнє подразнення може не тільки живий організм. Неживий організм може також змінювати свій фізичний і хімічний стан: кристал може рости, обмін енергією і речовиною із зовнішнім середовищем спостерігається у відкритих хімічних системах і т. ін. Тому пошуки неземного життя повинні ґрунтуватися на застосуванні сукупності різних критеріїв існування й методів виявлення живих форм.

Проведені протягом останніх років дослідження показали, що більшість характерних для життя молекул утворилася на Землі абіогенним шляхом і їхній синтез може відбуватися навіть зараз в умовах інших планет без участі живих систем. Звідси випливає, що виявлення складних органічних речовин на інших планетах не є достатньою ознакою того, що на планеті є життя (приклад: карбонові хондрити метеоритного походження, у яких міститься до 5-7% органічної речовини).

Характерною рисою земних живих систем є вміст у їхньому хімічному складі Карбону. Карбон утворює молекулярні ланцюжки, на яких побудовані всі основні біоорганічні сполуки (білки, нуклеїнові кислоти), а біологічним розчинником є вода.

Тому в основі єдино відомого нам життя лежить карбоново-органічний білково-нуклеїново-водний склад. Ніхто не почне стверджувати, що такий самий склад повинен існувати і на інших планетах, можливо, що там, наприклад, замість Карбону в кістяк органічних молекул включений Силіцій, а роль біологічного розчинника виконує Аміак. Крім того, до структурної організації живих систем входять такі основні хімічні елементи, як Сульфур, Фосфор, Гідроген, Оксиген, Нітроген і чимало інших.

Будь-яке життя нерозривно пов'язане з існуванням відкритих нерівноважних систем, властивості яких багато в чому залежать від співвідношення швидкостей процесів обміну енергією й масою з навколишнім середовищем. Головну роль у життєвих процесах відіграє сонячне світло, точніше, його ультрафіолетова область спектра. Багато організмів, що не мають прямого стосунку до сучасного фотосинтезу, одначе змінюють свою активність при освітленні.

Очевидно, існування фотосинтезу в тій або іншій формі як процесу корисної утилізації енергії у біологічних системах є важливим критерієм існування розвинутого життя, тому що інші джерела енергії мають на кілька порядків меншу потужність. Однак щоб бути точними, ми повинні зауважити, що на Землі первинними були процеси не фотосинтезу, а хемосинтезу.

Як уже було сказано вище, доказом присутності життя на планеті є ріст і розвиток живих істот. Насамперед, на планеті необхідно знайти мікроорганізми і з'ясувати спосіб їхнього розмноження. Мікроорганізми можуть знаходитися в ґрунті, воді або атмосфері, тому вченими розробляються різні способи взяття проб для аналізів. Надзвичайно делікатним і точним способом бере проби ґрунту для посіву прилад "Гулівер", де силіконові нитки, просочені живильним середовищем, розкидаються на поверхні ґрунту, заражуючи прилиплі частинки ґрунту.

Перед посівом у живильне середовище додають органічні речовини (вуглеводи, органічні кислоти тощо), що містять мічений Карбон. Мікроорганізми, що розмножуються, будуть розкладати ці речовини, а кількість радіоактивного Карбону, що виділився у вигляді вуглекислоти, визначить мініатюрний лічильник приладу. Якщо живильне середовище міститиме різні речовини з міченим Карбоном (глюкозу, білок і т. ін.), то за кількістю виділеної вуглекислоти можна приблизно скласти уявлення про фізіологію мікроорганізмів, що розмножуються.

Можливе використання й інших методів, які ґрунтуються не на розмноженні мікроорганізмів. Наприклад, деякі фарби, з'єднуючись з органічними речовинами, дають комплекси, які легко виявляються, тому що вони мають здатність до адсорбції хвиль суворо визначеної довжини. Але сьогодні ведуться розробки портативного мікроскопа, обладнаного пошуковим пристроєм, що буде здатний відшукувати в полі зору окремі клітини; електронного мікроскопа для вивчення структурних елементів мікробної клітини, не помітних в оптичний мікроскоп.

До завдань дослідників належить виявлення не тільки життя, що існує сьогодні, але також палеобіологічні дослідження. Автоматичні біолабораторії (АБЛ) повинні вміти знайти можливі сліди колишнього життя.

АБЛ цілком можливі зараз з технічного погляду. З їхньою допомогою можна розраховувати не тільки на виявлення інопланетних форм життя, але й на отримання їхніх певних характеристик.

Однією з основних умов при дослідженні космічного простору має бути дотримання планетарного карантину. При польоті від однієї планети до іншої підвищується ймовірність занесення інопланетних форм життя, що може призвести до найнесподіваніших наслідків.

Занесення й розмноження земних форм життя може раз і назавжди знищити сприятливу можливість вивчити планети в їхніх природних умовах. Занесені космічними апаратами земні мікроорганізми можуть зруйнувати життя, характерне для цієї планети, а "чужі" організми або речовини, занесені на Землю з іншої планети або з космічного простору, можуть бути небезпечними для нашої планети.

Тому в жовтні 1958 р. був організований Комітет космічних досліджень (КОСПАР), що прийняв ряд резолюцій, які визначають цілі планетарного карантину для держав, що здійснюють запуски космічних кораблів. У резолюції КОСПАР від 1964 р. була уперше визначена допустима межа забруднення космічних апаратів (10-3 - один мікроорганізм на тисячу польотів). Планетарний карантин (ПК), що висувається до космічних польотів, полягає в максимальному зниженні ймовірності забруднення планети й устаткування космічного корабля.

Експерименти, що імітують умови космосу, показали, що космічне середовище менш згубне для мікроорганізмів, ніж для інших, складніших форм життя. Так, при параметрах середовища, близьких до марсіанського (перепад температури від -60 до +26°С, атмосферний тиск 7 мм рт. ст., газовий склад: 80% вуглекислого газу і 20% азоту) деякі пустельні мікроорганізми зберігали здатність до росту при відносній вологості, рівній 3,8%. Очевидно, що для цих земних форм життя досить незначної кількості вологи. Інші дослідження, наближені до умов космічного простору, показали, що деякі мікроорганізми й ензими стійкі до дії вакууму близько 10'° мм рт. ст., треті - що мікроорганізми здатні зберігатися в умовах вакууму.

Експерименти, проведені в атмосфері Юпітера, показали, що мікроорганізми, незважаючи на високу густину атмосфери планети і на сильне нагрівання капсули, виживають.

Чимало вчених, наприклад, вважає, що на Місяці "життя" немає. Але слід враховувати, що на його поверхні дотепер протікає вулканічна діяльність із виділенням тепла, газів і водяної пари. А можливим є й те, що наш супутник уже заражений земними мікроорганізмами. На Венері однозначно виключаються земні форми життя, тому що на її поверхні немає рідкої води, до того ж на ній зафіксована занадто висока температура. Найбільш сприятливі для яких-небудь форм життя векеріанські (із властивою планеті атмосферою) хмари, що відповідають земним на рівні близько 50-55 км над землею.

Марс за всіма показниками найбільш придатний для виявлення на ньому життя. Марсіанську зиму, яка здає свої позиції "весні", цікаво спостерігати: полярні шапки відступають до полюсів і відразу ж темніють "моря". Напевно, потемніння викликане вологою, що виникла при таненні полярної шапки. Надто вже це явище схоже на прихід земної весни. Іноді "моря" ненадовго вкриваються шаром жовтого пилу, у якому, можливо, є і марсіанські організми.

Крім того, на території "морів" найбільш густо розташовані кратери, у надрах яких могло зародитися життя, а потім перейти на височини між ними. Принаймні, на знімках, отриманих з апаратів серії "Маринер", "моря" розпадаються на безліч дрібних деталей, у яких і можуть бути мікроорганізми. Залишається невідомою причина світлових спалахів на поверхні Марса, що тривають близько 5 хвилин. Яскравість спалахів еквівалентна до яскравості вибуху водневої бомби. Що викликає це явище? Для отримання відповідей необхідно досліджувати Марс не машиною, а з особистою участю людини.

Через обмежені технічні можливості сьогодні польоти автоматичних апаратів і пілотованих кораблів можуть здійснюватися тільки на Місяць, Венеру й Марс. Здавалося б, усього лише три об'єкти, але роботи з ними, у плані пошуку живих організмів на їхній поверхні, дуже багато. Великі надії вчені покладають усе-таки на Марс.

Наприклад, астроном К. Сагал не виключає наявності життя на Марсі у вигляді ізольованих оазисів. Висунуто гіпотезу, що основною причиною явищ, які спостерігаються на планеті, може бути сонячне випромінювання, що не зустрічає на Марсі перешкоди у вигляді захисного озонового шару. К. Сагал вважає, що оазиси життя на Марсі можуть бути незвичайними за зовнішнім виглядом, за поведінкою і хімічним складом, так що їх неможливо ідентифікувати як життя, базуючись на наших уявленнях про живі організми.

Пошуки неземних цивілізацій (НЦ) здійснюються різними способами. Один зі способів - радіоастрономічний, тобто з Землі у певні ділянки Всесвіту подаються радіосигнали, що несуть інформацію про землян і нашу цивілізацію, питання про характер іншої цивілізації й пропозицію встановити контакт.

Другий спосіб: автоматичні міжпланетні станції ("Піонер", "Вояжер") забезпечуються докладними відомостями про нашу цивілізацію на той випадок, якщо відбудеться зустріч з НЦ.

Труднощі полягають не тільки в тому, що занадто мало однозначно встановлених критеріїв, за якими можна визначити наявність розумного життя поза Землею, але й у тому, що навіть запевне знаючи, що на планеті є розум, ми далеко не завжди в змозі знайти його навіть із близької за космічними масштабами відстані. Наприклад, коли з американських метеорологічних супутників "Тирус" і "Німбус" проводили фотографування найбільш густозаселених ділянок земної поверхні, жодних слідів діяльності людини на них знайти не вдалося.

Для певного типу технологічних цивілізацій є один однозначний критерій: на метровому діапазоні радіохвиль потужність випромінювання планети (у тому числі Землі) порівнянна з потужністю випромінювання Сонця й у мільйони разів більша, ніж у "порожніх" планет.

Однак і цей показник буде важливим тільки на короткий час. Чим вищий розвиток технологічної цивілізації, тим менше втрат енергії вона допускає. Тому мало шансів, що коли-небудь ми знайдемо сліди неземного розуму при безпосередньому спостереженні навіть у найпотужніші телескопи.

Важливість виявлення неземних форм життя важко переоцінити, а відкриття інопланетного розуму було б найбільшим переворотом у базових науках про людину, насамперед у філософії. Але й негативний результат не менш важливий.

Виходячи з того, що Сонце є цілком рядовою зорею без яких-небудь унікальних характеристик, можна сподіватися, що й життя у Всесвіті не є артефактом. Так що зустріч із братами по розуму цілком можлива.
Случайные рефераты:
Реферати - Іван Багряний
Реферати - Життя та творчість Миколи Куліша
Реферати - Поет Арон Копштейн
Реферати - Життя і творчість Михайла Семенко
Реферати - Вічна загадка любові (за оповіданням Григора Тютюнника "Зав'язь")
Реферати - Життя і творчий шлях Івана Карпенко-Карого
Реферати
  • Всі реферати
  • Архітектура
  • Астрономія, авіація
  • Аудит
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографія, автобіографія
  • Біологія
  • Бухгалтерський облік
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геологія
  • Гроші і кредит
  • Державне регулювання
  • Діловодство
  • Екологія
  • Економіка підприємства
  • Економічна теорія
  • Журналістика
  • Іноземні мови
  • Інформатика, програмування
  • Історія всесвітня
  • Історія України
  • Історія економічних вчень
  • Краєзнавство
  • Кулінарія
  • Культура
  • Література
  • Макроекономіка
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина та здоров'я
  • Менеджмент
  • Міжнародні відносини
  • Мікроекономіка
  • Мовознавство
  • Педагогіка
  • Підприємництво
  • Політологія
  • Право
  • Релігієзнавство
  • Промисловість
  • Сільське господарство
  • Сочинения на русском
  • Соціологія
  • Литература на русском
  • Страхування
  • Твори
  • Фізика
  • Фізична культура
  • Філософія
  • Фінанси
  • Хімія
  • Цінні папери
  • Логіка
  • Туризм
  • Психологія
  • Статистика


    Онлайн всего: 44
    Гостей: 44
    Пользователей: 0

    Партнеры сайта