Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
приблизительно (взяты минимальные значения возраста), так как в обоих случаях возраст осадков не определялся непосредственно. Приводимые величины — это возраст более молодых гранитов, которые прорывают эти пласты. Судя по региональной геологии Канадского щита, возраст железорудной формации Соуден не должен сильно превышать 2,7 млрд. лет, поскольку эта формация относится к середине раннего докембрия (табл. 14). Возраст же биогенных отложений Южной Родезии не имеет такого ограничения. Как мы знаем из предыдущего раздела, эти отложения соотносят даже с системой Свазиленд в Трансваале, а тогда они должны быть значительно древнее. Но мы здесь из осторожности указываем минимальный возраст.
Молекулы, сходные с найденными в вышеописанных породах, обнаружены также в сериях Онвервахт и Фиг-Три из системы Свазиленд (возраст более 3,2 млрд. лет). Предварительное сообщение Херинга [42] вскоре было подтверждено Оро и Нунером [62]. Соединения, найденные в системе Свазиленд, значительно отличаются от найденных в формации Соуден и более молодых породах. Поэтому Оро и Нунер [62] оставляют нерешенным вопрос о происхождении углеводородов из Фиг-Три и Онвервахт. Они не смогли решить, являются ли эти вещества продуктами биологического синтеза или примитивного неорганического фотосинтеза. О причн-
я&х такой осторожности будет сказано в конце следующего раздела, а о важности недавно открытой оптической активности аминокислот из Фиг-Три [48] мы поговорим в гл. XIV, разд. 2.
Впрочем, я думаю, не так уж важно, в какой формации хранятся древнейшие из известных нам молекулярных ископаемых — в формации Соуден, возраст которой более 2,7 млрд. лет, или в сериях Онвервахт и Фиг-Три, которые старше 3,2 млрд. лет. Ведь все три формации так или иначе относятся к самой ранней эпохе истории жизни, к раннему докембрию. Можно с полной уверенностью сказать, что дальнейшие исследования в этой быстро развивающейся области скоро принесут нам много нового. Лично я считаю, что мы еще получим доказательства существования жизни в ту эпоху, хотя сейчас надежных свидетельств практически нет. Поэтому из осторожности мы ограничим наше обсуждение молекулярными ископаемыми из формации Соуден и более молодых пород. Как уже сказано в предыдущем разделе, возраст древнейших макроскопических биогенных отложений равен возрасту древнейших молекулярных биогенных отложений — им свыше 2,7 млрд. лет; следовательно, можно считать, что жизнь на Земле существовала уже 2 700 ООО ООО лет назад.
Важно еще вот что: среди молекулярных ископаемых обнаружены два изопреноидных алкана — фитан и пристан. Их наличие доказывает, что уже тогда существовали молекулы, сходные с хлорофиллом. Значит, 2,7 млрд. лет жизнь не только существовала, но и обладала уже способностью к органическому фотосинтезу. Как мы узнаем из гл. XV, это не означает, что Земля тогда уже имела кислородную атмосферу, но биологическое образование кислорода началось.
Среди молекулярных ископаемых найдены не только изопре-ноидные алканы, но и другие вещества. О них мы поговорим в следующем разделе. Сложное строение этих углеводородов доказывает, что уже 2,7 млрд. лет назад жизнь обладала замечательным разнообразием. А если мы примем, что жизнь могла существовать и во время образования системы Свазиленд, то этот срок увеличится более чем до 3,2 млрд. лет. Поскольку возраст древнейших из известных нам пород составляет 4,5 млрд. лет, можно сделать вывод, что ранняя эволюция жизни — от «органических» веществ «первичного бульона» до ранних организмов — протекала в самом начале истории нашей планеты.
10. ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Из молекулярных ископаемых лучше всего изучены предельные углеводороды (алканы), аминокислоты и жирные кислоты. Наиболее интенсивно изучались нормальные, разветвленные и циклические алканы с самым разным числом атомов углерода.
Самыми простыми надо считать алканы с прямой цепью, так называемые нормальные алканы. Простейший из них — метан (СЩ), и с него начинается гомологический ряд, каждый следующий член которого имеет на один атом углерода и два атома водорода больше, чем предыдущий. Значит, общая формула для соединений этого ряда — СпНгп+2. Но, как мы уже знаем из гл. VI, разд. 9, более сложные молекулы, начиная с бутана (С4Н10) и далее, могут быть построены по-разному, так что возможно несколько вариантов молекулы с одной и той же общей формулой, имеющих одинаковое число атомов углерода и водорода. Все это изомеры. Изомеры алканов не различаются по молекулярной массе и могут быть неразветвленными, разветвленными или циклическими. В группу алканов ходят изопреноиды — биологически важные вещества, построенные из одного или нескольких изопреновых звеньев. В литературе принята следующая классификация неразветвлен-ных и разветвленных алканов.
Нормальные алканы имеют линейные, неразветвленные молекулы с общей формулой СНз—(СНг)п-2СНз.
Изоалканы имеют разветвленные молекулы с разветвлением на конце цепи с общей формулой
СН3
