Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
устанавливающим отношение 13С к 12С:
5»С _ »С/12С (образец) -
1000 1:,С/,2С (стандарт)
Чем больше абсолютная величина 613С, тем выше относительное содержание
легкого изотопа в данном образце. Так, например, для атмосферного С02
значение 613С колеблется от —7 до —8. Растения в процессе фотосинтеза
утилизируют преимущественно более легкий изотоп, и для них значение 613С
составляет около —25.
Источником химических ископаемых, исследованных таким способом, послужила
система Витватерсранд в Южной Африке [38]. Возраст пород этой системы
составляет по меньшей мере 2,15 млрд. лет. При исследовании образцов с
помощью микроскопа удается наблюдать структуры, напоминающие бактерии, а
98
ГЛАВА II
их химический анализ выявляет аминокислоты и моносахариды. Значение 613С,
полученное масс-спектрометрическим методом, составляет в среднем —28, а
это свидетельствует о том, что углеродсодержащие соединения в образцах
имеют биологическое происхождение.
Еще одна трудность, с которой мы сталкиваемся при таком геохимическом
подходе к поискам следов древней жизни, связана с необходимостью
выяснения источника включенного в породы органического материала.
Присутствовал ли этот материал в том или ином виде во время формирования
данного отложения или же он привнесен сюда позже [36, 37]? Этот вопрос
встал особенно остро в случае сланца Соуден, так как, согласно
геологическим данным, в какой-то период своей истории эта формация
претерпела воздействие высокой температуры (вплоть до 400 °С), при
которой пристан и фитан нестабильны; тем не менее в настоящее время эти
углеводороды находят в данных отложениях [34]. Здесь масс-
спектрометрический анализ ничем не в состоянии нам помочь, и выяснение
вопроса, если оно вообще возможно, требует дальнейших исследований.
Проблема возможного занесения в образцы парод загрязнений с пылью, а
также руками экспериментатора заслуживает тщательного рассмотрения. На
всех стадиях эксперимента должны соблюдаться самые строгие меры
предосторожности с тем, чтобы избежать такого рода загрязнений. Весьма
впечатляющим в связи с этой проблемой было следующее открытие;
распределение биологических соединений в метеоритах оказалось таким же,
как и в следах, оставляемых пальцами человека [40]!
Несмотря на все упомянутые ограничения, геохимический подход к проблеме
возраста земной жизни служит ценным дополнением к
микропалеоитологическому подходу. Здесь заслуживает внимания еще одна
захватывающая возможность. Может оказаться, что в специфическом
распределении органических молекул, находимых в осадочных породах по мере
увеличения их абсолютного возраста, будет обнаружена определенная
поддающаяся интерпретации последовательность изменений именно в те эпохи
в истории Земли, на протяжении которых возникла жизнь [37]. Так или иначе
известно, что уже в самых древних из известных нам богатых углеродом
осадков (сланцы Фиг-Три) обнаруживают так называемые биологические
маркеры [36, 37].
5. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Если считать, что окончательная консолидация тела Земли произошла 4,6
млрд. лет назад и что возраст наиболее древних из сохранившихся следов
примитивной жизни составляет
3,1 млрд. лет, то приходится сделать вывод, что впервые земная
Шкала абсолютного времени, млрд. лет
Историческое время
Граница кембрий-докембрии
Отложения Эдиакара-Хиллс
Сланец Нансач Ч
Водорослевые известняк и Сахары
Формация Ганфлинт
Система Ъитватерсранд
Водорослевые известняки Юмсноц Родезии ; сланцы Соуден
Фиг-Три
Аобиологическая
химическая
эволюция
L.
Окончательное формирование Земли
Фиг. 22. Абсолютная хронология остатков живых организмов докембрий-
ского периода.
7*
100
ГЛАВА II
жизнь должна была возникнуть где-то в промежутке между этими крайними
значениями. Имеющиеся данные не позволяют ограничить более узкими
пределами время возникновения жизни, в частности, по той причине, что нам
фактически не известна общая скорость, с которой могла бы происходить
иредбиологическая химическая эволюция. Если в результате дальнейших
исследований удастся получить убедительные доказательства того, что
нитчатые органические структуры, наблюдаемые в электронный микроскоп в
черных сланцах Фиг-Три, в самом деле представляют собой остатки
примитивных сине-зеленых водорослей, то это, очевидно, будет означать,
что простейшие формы жизни возникли значительно раньше, чем 3,1 млрд. лет
назад.
На фиг. 22 приведена вероятная абсолютная хронология жизни на Земле в
докембрийский период, составленная на основании данных, обсуждавшихся в
настоящей главе. В следующей главе мы рассмотрим данные, касающиеся
химических и физических условий, на фоне которых могли протекать ранние
стадии до-биологической химической эволюции.
ЛИТЕРАТУРА
1. McNeill W. Н., History Handbook, University of Chicago Press, Chicago,
1958.
2. Z e u n e r F. E., Dating the Past — An Introduction to Geochronology,
Methuen and Co., Ltd., London, 1958.
3. R u t t e п M. G., Geological Aspects of the Origin of Life on Earth,
