Cтраница 3
Сильным сродством к сере обладают халькофильные, а сильным сродством к кислороду - литофильные элементы. Сидерофильные элементы, судя по структуре, стабильны в металлической фазе ( гл. Предполагается, что относительный элементный состав первичной атмосферы был близок к составу космоса. Если бы в первичной атмосфере было много серы, то сидерофильные элементы с большой вероятностью превратились бы в сульфиды, и поэтому имеется глубокая связь между си-дерофильными и халькофильными элементами. [31]
Наша Земля кардинальным образом отличается от других планет Солнечной системы. По сравнению с Юпитером и Солнцем она содержит лишь незначительные количества инертных газов. По-видимому, она образовалась в результате объединения множества метеоритов; вследствие нагрева и расплавления внутреннего ядра Земли вода и газы были вытеснены к ее поверхности. Первичная атмосфера, вероятно, содержала много водорода, метана, азота и СО2, но в ней не было кислорода. При фотолизе водяных паров, разумеется, освобождался кислород, но он вновь переходил в связанное состояние. [32]
Сильным сродством к сере обладают халькофильные, а сильным сродством к кислороду - литофильные элементы. Сидерофильные элементы, судя по структуре, стабильны в металлической фазе ( гл. Предполагается, что относительный элементный состав первичной атмосферы был близок к составу космоса. Если бы в первичной атмосфере было много серы, то сидерофильные элементы с большой вероятностью превратились бы в сульфиды, и поэтому имеется глубокая связь между си-дерофильными и халькофильными элементами. [33]
В настоящее время общепризнанно, что в первичной атмосфере нашей планеты свободного кислорода практически не было. Почти весь кислород Земли был связан в виде воды и окислов металлов. Если бы это было иначе, было бы очень трудно представить себе, как могло происходить накопление органических веществ на протяжении очень длительных периодов времени, а ведь это является непременным условием самопроизвольного возникновения жизни. Именно здесь мы наталкиваемся на решающий вопрос, и утверждение, что первичная атмосфера нашей планеты не содержала свободного кислорода, приходится столь кстати, что возбуждает подозрение, не является ли такое заключение преднамеренной натяжкой. Поэтому я консультировался с рядом геологов и астрономов и убедился, что мнение это достаточно хорошо обоснованно. [34]
Как обстоит дело со скоростью реакций между органическими веществами. Если же слить вместе глицерин и жирные кислоты ( это вещества, из которых состоят жиры), то даже спустя несколько дней мы не обнаружим в смеси никакого жира. Но мы должны уяснить себе, что, когда речь идет о процессах, протекавших в первичной атмосфере и первичном бульоне, приходится иметь дело совсем с другими масштабами времени, чем в случае опытов в пробирке. [35]
Так как многим живым организмам абсолютно необходим свободный кислород, может показаться удивительным, что возникновение жизни и эволюция важнейших метаболических изобретений могли осуществиться в бескислородных условиях. И тем не менее в последние годы гипотеза о возникновении жизни в отсутствие О2 получила веское экспериментальное подкрепление: было показано, что многие жизненно важные биологические молекулы могут синтезироваться in vitro при условиях, имитирующих практически бескислородную атмосферу Земли в добиологический период ее истории. К этой смеси газов подводили энергию в форме электрических разрядов ( молния) и ультрафиолетовых лучей ( солнечная радиация) R результате взаимодействий между компонентами первичной атмосферы и естественными источниками энергии образуются аминокислоты, пурины, пиримндпны и другие органические вещества, необходимые для жизни. Интересно, что астрономы недавно обнаружили производные углеводородов ( например, формальдегид, фор-мальдимнп и ацетальдегид) в отдаленных частях межгалактического пространства. Эти данные, так же как и результаты исследований in vitro, доказывают, что многие из органических молекул, необходимых для известных нам форм жизни, могут синтезироваться в условиям, коюрые были бы губительными для современных организмов. [36]
Гипотеза, согласно которой жизнь была занесена на нашу планету извне, вряд ли заслуживает в настоящее время серьезного обсуждения. Самовоспроизводящиеся биологические единицы должны были возникнуть на самой Земле в ранний период ее существования. Согласно представлению, выдвинутому Холдейном и Опариным, в то время на Земле накопились большие количества органических веществ, но еще не было организмов, способных их использовать и минерализовать. Когда после первы попыток Миллера удалось неоднократно подтвердить в эксперименте, что из неорганических веществ ( Н2, СО2, NH3, H2O) и метана при подходящих условиях могут синтезироваться простые органические молекулы, сомнения в реальности химической эволюции полностью отпали. Как полагают, в восстановительной первичной атмосфере ( в которой не было кислорода) под действием солнечной радиации и в результате электрических разрядов образовывались органические вещества, которые затем попадали в воду и в ней накапливались. [37]