Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Оро. Да, урацил был одним из продуктов конденсации мочевины с амидом или ji-аминопропионитрилом; он образовывался также при конденсации акрилонитрила с хлористым аммонием.
Саган. Имеются некоторые основания предполагать, что Земля на ранних стадиях своего образования прошла через высокотемпературную фазу. Возможны два источника тепловой энергии: 1) сжатие под действием гравитационных сил и 2) радиоактивные изотопы, особенно изотопы с коротким периодом полураспада, уже исчезнувшие на Земле; эти изотопы накапливались на поверхности
Земли и вызывали расплавление некоторых ее участков. Если бы Земля прошла через высокотемпературную фазу, то это вызвало бы спекание, денатурацию или полное исчезновение тех органических продуктов, которые возникли на более раннем этапе.
Я также с некоторым опасением отношусь к проведению слишком прямой аналогии между атмосферами комет и планет. Хотя в спектрах комет обнаружены радикалы, способные в результате объединения дать молекулы, присутствие которых мы предполагаем также в атмосферах планет, однако по сравнению с планетными атмосферы комет холодные и разреженные; атмосферы планет имеют гораздо более высокую температуру и плотность. Эти различия очень важны с точки зрения вопроса о стабильности свободных радикалов и долгоживущих возбужденных состояний. Свободные радикалы и возбужденные состояния в атмосферах планет отсутствуют, тогда как в кометах, напротив, они будут сохраняться.
Данные, полученные на основании изучения спектров комет, подтверждают идею о том, что органические молекулы и их предшественники широко распространены во Вселенной.
О р о. Вместо того чтобы дать ответы на возникшие вопросы, вы поставили новые вопросы. Ну, да ладно. Относительно первого вашего замечания хочется сказать следующее: мне кажется неправильной идея о том, что на первых стадиях Земля находилась в расплавленном состоянии. Представление о «холодном» возникновении Земли более вероятно [Urey Н. С., Geochim. Cosmo-chim. Acta, 26, I (1962)]; хотя дать точную температурную характеристику для всей поверхности примитивной Земли весьма трудно, наличие на поверхности Земли таких летучих веществ, как ртуть и мышьяк [Urey Н. С., Proc. Roy. Soc., London, 219А, 281 (1953)], указывает на то, что средняя температура поверхности не превышала 150'; именно такая температура (<425° К) использовалась в моих опытах. К такому же выводу можно прийти и на основании термодинамических расчетов, сделанных в связи с образованием в атмосферах примитивных планет твердого углерода и органических веществ [S u е s s Н. Е., J. Geophys. Res., 67, 2029 (1963)]. Наконец, результаты изучения углистых хондритов — метеоритов, являющихся, вероятно, частью протопланеты,— также говорят в пользу того, что поверхность таких планет имеет низкую температуру.
Согласно мнению дю Френя и Андерса, обнаружение в углистых хондритах воды, гидратов и органических веществ свидетельствует о том, что с момента образования эти метеориты не подвергались действию температур, превышающих 100°.
Теперь относительно второго вопроса. Я отдаю себе отчет в том, что между атмосферами планет и комет существуют определенные
различия. Но ядро кометы аналогично протоземле, еще не прошедшей гравитационной дифференциации. Исходя из этой аналогии, я предполагаю, что на протоземле имелось большое количество органического вещества.
С а г а н. Я полностью согласен с тем, что на примитивной Земле, возможно, присутствовало большое количество органического вещества. Вопрос в другом: могут ли эти молекулы сохраниться при термических воздействиях и могли ли предполагаемые синтезы осуществляться при высоких температурах? Говоря о высокотемпературной стадии образования Земли, я имел в виду не расплавление поверхности, а диссоциацию молекул. Многие геологи и астрономы продолжают придерживаться той точки зрения, что Земля в процессе формирования прошла через расплавленное состояние. Однако даже если самого расплавления и не происходило, все равно предполагаемые температуры должны были вызвать разрушение молекул. Гарольд Юри, один из основных защитников теории «холодного» образования Земли, писал: «...тело Луны формировалось при низких температурах (300—400° К); однако... при завершении процесса аккумуляции отдельные участки твердой поверхности Луны нагревались до высоких температур в результате адиабатического сжатия газов» [Urey Н. С., The Moon, I. A. U. Symposium, 14, Academic Press, New York (I960)]. Поскольку при формировании Земли энергия гравитационного потенциала в расчете на единицу массы была, по-видимому, выше лунной, можно ожидать, что и поверхностные температуры при этом также были значительно выше лунных. Температура порядка 600° К, конечно, не вызовет расплавления пород, но может привести к нарушениям в органических молекулах. Попутно хотелось бы упомянуть о существовании убедительных данных, противоречащих представлению о том, что метеориты могли возникнуть из тел планетной массы [Anders Е., Goles G., Fish R., Astrophys. J., 132, 243 (I960)].
