Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
Первое затруднение обходят весьма просто: те породы, в которых могла в заметных количествах накапливаться нефть, не анализируют. Основное внимание сосредоточивается на тонкозернистых породах: глинистых и кремнистых сланцах. Хотя биогенных соединений в них очень мало, можно с определенной уверенностью сказать, что эти соединения не представляют собой результат позднейшего загрязнения. Сначала анализировались нефтеносные сланцы, но усовершенствование методики позволило анализировать обычные сланцы, а также кремнистые сланцы, в которых соединений углерода очень мало.
Вторую трудность также удается разрешить. Дело в том, что синтез органических соединений, будь он органическим или неорганическим, всегда идет постепенно, ступенчато. Однако при распаде сложная молекула может терять сразу крупные фрагменты, состоящие из целого набора строительных блоков, так как внутри тгаких фрагментов химические связи прочнее, чем в других местах исходной молекулы. Поэтому удается доказать биогенную природу некоторых соединений углерода, основываясь на их соотношении в пробе. Пример будет приведен в следующем разделе.
Что касается третьего затруднения, то, как показал Хэйр [39], современные средства анализа настолько чувствительны, что единственный отпечаток пальца может полностью исказить результат. Поэтому необходима крайняя осторожность в обращении с пробами. Нельзя, например, заворачивать пробу породы в газету, так как иначе мы получим анализ типографской краски, а не молекулярных остатков ранней жизни.
Из всех разнообразных биогенных соединений, найденных в природе, наиболее интересные результаты (частично рассматриваемые ниже) получены по углеводородам. Но в древних отложениях найдены и другие соединения, например аминокислоты [78]. Показано, что аморфное углистое вещество кероген, встречающееся в осадках, в том числе и в докембрийских, поддается анализу современными химическими методами [1, 2, 14, 41]. Выяснилось, что кероген содержит остатки жирных кислот, причем отношение стабильных изотопов углерода 13С/'2С в них явно говорит об их биологическом происхождении. Но, как мы узнаем из гл. XIV, разд. 9, этот критерий не считается сейчас достоверным. Мы не можем с уверенностью сказать, что молекулы, которые мы извлекаем сейчас из керогена, действительно были составной частью исходного биогенного вещества; иными словами, мы не уверены, что кероген — в самом деле молекулярное ископаемое. Во всяком случае, дальнейшее изучение этой многообещающей проблемы, конечно, принесет вскоре много интересных результатов.
Поиски молекулярных ископаемых были начаты Дж. Эглинто-ном и М. Кальвином совсем недавно — в начале 60-х годов [8, 23, 24, 46]. Находки их подтверждены с тех пор другими исследователями [7, 63]. Полный обзор вопроса можно найти в новой книге Кальвина [17] и в статье Эглинтона [22] (см. также [54, 81].
Вначале был изучен сланец из формации Грин-Ривер (Колорадо, США), возраст которого не более 60 млн. лет; на нем были проверены и отработаны методы анализа. Природные углеводороды были затем найдены и в гораздо более древних осадочных породах. И, что еще важнее, сейчас мы умеем не просто обнаруживать в породе углеводороды, но и точно идентифицировать отдельные соединения в многочисленных углеводородных фракциях. Природа некоторых молекулярных ископаемых будет описана в следующем разделе. Метод, испробованный на сланцах из Грин-Ривер, применили и к докембрийским кремнистым и обычным сланцам. Результаты сведены в табл. 14.
Как явствует из данных, приведенных в табл. 14, возраст самых древних пород, в которых до сих пор удалось обнаружить молекулярные ископаемые, составляет более 2,7 млрд. лет. Эти породы принадлежат к тому же возрастному классу, что п докембрий-ские породы Южной Родезии, в которых Мак-Грегор нашел биогенные отложения (см. предыдущий раздел.). Обе даты указаны
Т аблица 14
Основные места находок молекулярных ископаемых1
Формация Район распространения ]’n:t ПСТ. ИСТ 1ЧНИК
млрд. лет данных
Грин-Ривер Колорадо. США 0,06 124]
Сланцы Антрим Мичиган, США 0,265 |8.24]
Сланцы Нансач То же 1 [24.7]
Сланцы Макминн Северная территория, 1,6 [42.1]
Австралия
Кремнистый сланец Онтарио, Канада 2 163]
Ганфлинт [70, 69, 76]
Витватергранд Южная Африка --- 2,5
Железорудная формация Миннесота, США Более 2,7 [8,46]
Соуден Более 3,2 [42, 62, 48]
Серии Онвервахт и Восточный Трансвааль,
Фиг-Три? Южная Африка
1 В формации Ганфлинт найдена знаменитая микрофлора [801. описанная в ра’'д. 13 нтой гланы. В желез'рудной формации Очуден обнаружены углистые микр структуры, счита ощиесн (правда без достат 'Чных оснований! биогенными (21J. Углистые микроструктуры и:| формации фиг- I ри [л. К7. 68 77 j выглпдмт менее убедительно, и их, пожалуй лучше кока называть «органиюванннми ялсментами». ю же следует сказать и о структурах, найденных в нижележя.цей формации онвервахт (2В, 6UJ.
