Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
Заметим, что мы пока не можем определить точнее, какой это был фотосинтез — фотолитотрофный или фотоорганотрофный (гл. VIII, разд. 7). Дело в том, что молекулы разных хлорофиллов, присутствующих сейчас в клетках растений и различных фотосинтезирующих бактерий, очень сходны по структуре. Кроме того, хлорофиллы различаются строением центрального ядра молекулы, а оно, как мы видели, разрушается легче, чем парафиновый хвост, и не сохраняется в отложениях.
Существование молекулярных ископаемых открывает широкие перспективы для применения современных методов химического анализа. Даже если исходные крупные молекулы в процессе диагенеза разложились, то при некоторых обстоятельствах удается по структуре сохранившихся фрагментов понять, от молекулы какого типа происходят эти фрагменты. Когда химики-органики получат достаточно фактов, они смогут, подобно детективу, по нескольким уликам восстанавливающему события, или археологу, рисующему мертвый город по нескольким обломкам камней, воссоздать вероятную модель ранней жизни. Среди других соединений будут исследованы, например, пигменты. Из них наиболее многообещающими надо считать порфирины [10], к которым относится также хлорофилл и хлорофиллоподобные соединения (петропорфприн упоминается на фиг. 61). Другое важное направление исследований — дальнейший анализ растворимых фракций керогена; пока он выполнен лишь на сланцах Грин-Ривер, которым, как мы знаем, всего 0,06 млрд. лет [12, 14].
Можно ожидать и новых усовершенствований в технике анализа докембрийских осадочных пород. Как пример можно привести конструкцию установки, созданной Мэрфи и сотр. [58]. Они соединили ЭВМ с комбинированным газовым хроматографом — масс-спектрографом, показанным на фиг. 36. Машина автоматически выдает данные каждые четыре секунды. Это позволяет выявить вещества, содержащиеся в вытяжке из породы в самых малых количествах. Все данные накапливаются в памяти ЭВМ, что облегчает дальнейший структурный анализ. Это устройство пока также опробовано только на сланце Грин-Ривер.
На фиг. 68 перечислены органические соединения, найденные к настоящему времени в осадочных породах. Большинство из них обнаружено или в фанерозое (породы возрастом 6 -106 лет и моложе) или позднем докембрии (1,8- 10а—6• 106 лет). Находки из ран-
него и среднего докембрия составляют пока меньшинство, но активные поиски, продолжающиеся сейчас в этом направлении, скоро принесут нам много нового. В двух предыдущих разделах этой главы мы смогли коснуться лишь немногих из найденных соединений.
S Полисахариды
3 Пептиды,белки
1 йрин
10 хитин
I
и
II
51
'81
8-8
II
Глицериды жирных кислот Ненасыщенные жирные кислош Насыщенные жирные кислоты Насыщенные углеводороды Ароматические углеводороды Коротаны Сахара Фенолы Пигменты
2 я S э S *
В а
5 5
О 03
СО О
о
Аминокислоты
Порфирины
101О109 108 107 10е Ю5 10* 103 Ю2 10’ 1 Время, годы
Фиг. 68. Органические соединения, найденные в древних осадочных породах [23].
Время отложено по логарифмической Шкале. Авторы считают, что все эти соединения были когдн-то синтезированы живыми органи мами. Это, конечно, упрощенный вывод. На самом деле чем древнее отложения, тем труднее понять, органические или» «органические» (в кавычках) вещества содержатся в них. Во всяком случае, эта трудность велика для осадков раннего и среднего докембрия. В древних отложениях могут содержаться как вещества, синтезированные жияныо, так и продукты, созданные в результате неорганического синтеза за счет энергии жесткого ультрафиолетового излучения Солнца в условиях первичной бескислородной атмосферы, т. е. продукты преджизни.
Итак, изучение молекулярных ископаемых дополняет экспериментальный подход к проблеме происхождения жизни, о котором рассказано в гл. VI. С помощью экспериментов удалось выявить множество путей, по которым синтез «органических» молекул может происходить в условиях, имитирующих первичную атмосферу, без участия организмов. В то же время изучение молекулярных ископаемых позволяет понять, какие из этих путей осуществлялись на деле. Такое наступление на проблему происхождения жизни с двух сторон предложил еще в 1937 году голландский микробиолог Клюйвер [47]. Он с умыслом вынес эту идею в заголовок публичной речи, которая получила широкую известность в
Голландии и произвела бы, конечно, большое впечатление и за ее пределами, если бы она была произнесена не на малораспространенном голландском языке. Название этой речи — ’s Levens Nevels («Туманы жизни») —палиндром, читаемый по-голландски одинаково как слева направо, так и справа налево. Эта двусто-ронность должна напоминать, что наше понимание жизни будет основано, с одной стороны, на экспериментах, показывающих, какие вещества могут быть синтезированы, с другой — на палеонтологических изысканиях, раскрывающих действительные события прошлого.
