Информация » Происхождение жизни на Земле » Этапы химической и предбиологической эволюции на пути к жизни

Этапы химической и предбиологической эволюции на пути к жизни
Страница 1

Гипотеза А.И. Опарина способствовала конкретному изуче­нию происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов обра­зования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, угле­водородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

После работ немецкого исследователя С. Мюллера и других стало известно, что под воздействием физических излу­чений эти биоорганические молекулы могут образовываться в самых различных смесях, содержащих водород, азот, аммиак, воду, углекислый газ, метан, синильную кислоту и т.п.

Имеется ли этот исходный материал в реальном космическом пространстве? Сейчас установлено наличие в межзвездной среде облаков пыли и газа, в которых обнаружены многие неорганические молекулы Н2О, NH3, SO, SiO, H2S и т.д. Осо­бенно показательно присутствие в космосе таких органических соединений, как формальдегид, цианацетилен, ацетальдегид, формамид, метилформиат.

Сенсацией явилось открытие кос­мических облаков этилового спирта с температурой 200 К и с концентрацией молекул 1012-1013 в 1 см3

. Подобные соедине­ния близки к биоорганическим молекулам или легко могут пре­вратиться в них. Таким образом, достоверно установлено, что в космосе имеются необходимые компоненты для синтеза бо­лее сложных соединений, важных для формирования белков, углеводов, нуклеиновых полимеров и липидов.

Следующие, более сложные звенья эволюционной цепочки обнаружены при изучении вещественного состава метеоритов и лунных пород, доставленных космическим аппаратом. В них обнаружены аминокислоты, алифатические и ароматические углеводороды, предшественники нуклеиновых кислот -аденин и гуанин, порфирин — простейший химический предше­ственник хлорофилла. И на земле, в древних отложениях с возрастом порядка сотен миллионов и нескольких миллиардов лет, обнаружено множество органических соединений, кото­рые подсказывают возможные пути возникновения жизни (ами­нокислоты, углеводороды, порфирины и др.).

Обращает на себя внимание следующий факт. В нашей га­лактике наиболее распространены водород, углерод, азот, кис­лород, составляющие основу живого. В земной же коре, в лунных породах и метеоритах их очень мало, а преобладают здесь кремний, алюминий, железо. Для первой, космической группы элементов характерна молекулярная форма существования и склонность к флюидному, текучему состоянию (жидкость, газ). Для планетарной группы элементов типично твердое агрегат­ное состояние в виде бесконечных кристаллических структур, в которых невозможно выделить отдельные молекулы.

Мертвые, застывшие, окаменевшие пространства Луны, Меркурия, Марса — результат утраты ими подвижных флюид­ных элементов, осуществляющих транспортировку вещества и энергии.

На Земле же до сих пор продолжаются более активные химические процессы. И это благодаря остаткам флюидной группы элементов: наличию значительного количества воды, метана, аммиака, других газов и жидкостей в атмосфере, гидросфере, в твердой коре и глубинных породах, откуда лег­кие соединения выделяются в форме вулканических газов или в виде общего газового обмена планеты и окружающей части космоса.

Химическая эволюция на поверхности планет реали­зуется тогда, когда энергия звездного излучения может превра­титься в энергию возбуждения молекулярных структур. Поэто­му решающим условием зарождения жизни на Земле явился фотосинтез.

Возраст нашей Земли более 4 млрд. лет, а следы остатков древних организмов насчитывают 3,2—3,8 млрд. лет.

Если сей­час в атмосфере Земли 78% азота и 21% кислорода, то более 3 млрд. лет назад в атмосфере Земли свободного кислорода прак­тически не было. Тогда температура поверхности Земли была намного выше современной, а атмосфера состояла из паров воды и примеси вулканических газов (азота, углекислого газа, аммиака, метана и др.) Единственным источником ничтож­ных количеств кислорода были реакции фотодиссоциации мо­лекул воды в верхних частях атмосферы под воздействием сол­нечной радиации.

Страницы: 1 2


Похожие материалы:

Мультимедийное компьютерное моделирование
Возможности, связанные с развитием компьютерного программного обеспечения и содействующие эффективному образованию в области наук о жизни, выросли экспоненциально за последние несколько лет. От визуального анатомирования, которое студенты ...

От чего могут засыхать чехлы у Cattleya
У недавно приобретенной в итальянском заказе Cattleya последовательно засыхают все чехлы. Она пришла с 2-мя чехлами в зачаточном состоянии, затем они вылезли целиком (не одновременно) и, вроде, внутри стали набухать почки. Пару недель чех ...

Морфометрическая характеристика скелета грудной конечности
Скелет грудной конечности лося состоит из лопатки, плечевой кости, костей предплечья и кисти. Плечевой пояс лося, как и всех парнокопытных млекопитающих не сочленяется с костями осевого скелета, а присоединяется к нему с помощью мышц. Об ...