Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
Но для всех организмов смертельно опасно коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца, от которого они защищены сейчас озоном и кислородом. Значит, даже известные нам анаэробные организмы не могли бы выжить без присутствия свободного кислорода в атмосфере. В бескислородной атмосфере их метаболизм не был бы нарушен, но они не вынесли бы воздействия
ультрафиолетового солнечного излучения. На заре развития жизни примитивные организмы, сходные с теперешними анаэробами, могли существовать только под защитой слоя воды или горных пород, т. е. в озерах, океанах или между частицами почвы.
Невозможности спонтанного синтеза органических соединений в неорганических процессах в наши дни посвящены многие страницы книги французского биолога и философа Леконта дю Нюи [12]. Но автор повторяет ошибку многих философов, занимавшихся вопросами естествознания: доказывая один тезис, они думают, что опровергают этим другой. Доказав, что самозарождение жизни в современных условиях невозможно, Леконт дю Нюи считает, что опроверг тезис о естественном возникновении жизни и доказал ее божественное происхождение.
Благосклонность, с которой была встречена эта книга, во многом объясняется недоверием верующих к ученым, пытающимся опровергнуть учение о творце, о чем мы уже говорили в гл. I. И вот почтенный ученый, биолог, член французской Академии наук, доказывает с помощью данных науки, что жизнь могла возникнуть только в результате акта творения. На самом деле Леконт дю Нюи доказал всего лишь, что в условиях современной атмосферы живое не может развиться из неживого. Но ведь это не аргумент в пользу акта творения. Видимо, автор не имел понятия о том, что могло происходить в условиях бескислородной первичной атмосферы.
6. БЕСКИСЛОРОДНАЯ ПЕРВИЧНАЯ АТМОСФЕРА
Все современные теории происхождения жизни, теории, восходящие к идеям Опарина, постулируют существование ранней, или примитивной, атмосферы восстановительного характера, в которой яе было или почти не было кислорода.
Видимо, на Земле в то время кислород присутствовал только в составе химических соединений, из которых самым важным, как полагают, была вода. Кроме воды, эта примитивная атмосфера (и связанная с ней гидросфера, т. е. океаны, озера и реки той эпохи) содержала углерод, азот, а также множество других элементов. Среди последних сера и фосфор могли служить катализаторами примитивных энергетических процессов. Основное и единственно важное отличие примитивной атмосферы от нашей — отсутствие значительных количеств свободного кислорода.
В табл. 3 приведены основные соединения, входившие, как полагают, в состав атмосферы, гидросферы и литосферы в то время [3]. Надо сказать, что мнения разных авторов о соотношении перечисленных в таблице компонентов сильно расходятся. Об этом мы поговорим в следующей главе.
Таблица 3
Основные компоненты атмосферы, гидросферы и литосферы в эпоху примитивной атмосферы [3]
Атмосфера Гидросфера Литосфера
С02 (или СН4) Н20, вода Si02, песок
N, NH4HCO, AlSiO(OH)Fe(OH)2, гли
NH3 ] тт с в низких на
H2S > очень мало NaCl концентраци- СаС03, известняк неор
Н20 ) KG1 ях ганического проис хода
КН2Р04 дения
7. НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ «ОРГАНИЧЕСКИХ» СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ПРИМИТИВНОЙ АТМОСФЕРЫ
Но нам не так уж важен точный состав примитивной атмосферы и гидросферы. Важно, что на Земле не было свободного кислорода и были сравнительно простые абиогенные соединения углерода с другими элементами, такими, как О, Н, N, S, Р и другие (фиг. 13). Сейчас такие соединения можно найти только в живых организмах или в продуктах их жизнедеятельности. Наряду с ними встречались и другие абиогенные соединения, такие, как СО, СОг, НгО, ЭЮг, силикаты, сульфаты и т. д., — они и сейчас образуются абиогенным путем.
Соединения углерода дважды обязаны своим возникновением отсутствию свободного кислорода. Во-первых, только в условиях бескислородной атмосферы они и могли образоваться абиогенным способом, тогда как в современных условиях лишь процессы жизни дают необходимую для таких синтезов энергию. Во-вторых, только в бескислородных условиях они могли оставаться стабильными или хотя бы разрушаться медленнее, чем шел их синтез. Ведь в бескислородной атмосфере, как мы помним, не протекали процессы окисления и органического разложения.
Почему же простые «органические» соединения могли создаваться неорганическим путем? Дело в том, что тогда не было кислородно-озонового экрана, поглощающего самые коротковолновые ультрафиолетовые лучи Солнца. Эти лучи свободно проходили через бескислородную атмосферу и падали на поверхность Земли. Такое коротковолновое излучение несет очень большую энергию. Оно вызывало неорганические фотохимические реакции, невозможные теперь, под защитой озонового экрана. Коротковолновая часть ультрафиолетового излучения Солнца настолько богата энер-
