Cтраница 1
Первичная атмосфера Земли не могла оставаться статической, особенно при наличии большого притока энергии, представление о котором дает табл. 1.7. В ней происходили химические реакции, приводившие к образованию более сложных веществ, в том числе органических. [1]
Первичная атмосфера Земли состояла из водяных паров, водорода, метана, молекулярного азота и аммиака, кислород отсутствовал. В дальнейшем, видимо, произошло взаимодействие метана и водяных паров, в результате чего образовался углекислый газ и водород. Последний, очевидно, утрачивался атмосферой, уходил в космическое пространство. Первоначальная атмосфера, невидимому, имела лишь восстановительные свойства, а ее воздушные перемещения резко отличались от современных. [2]
Относительно состава первичной атмосферы Земли имеются две точки зрения. Согласно одной из них, древняя атмосфера слагалась, в основном, из водяного пара, углекислого газа и свободного азота, тогда как другие газы ( СО, СН, МНз, bbS и др.) содержались лишь в качестве примесей. Согласно другой точке зрения, эта атмосфера имела восстановительный характер: помимо водяного пара, она состояла главным образом из водорода, метана и аммиака. [3]
Относительно состава первичной атмосферы Земли, имеются две точки зрения. Согласно одной из них, древняя атмосфера слагалась, в основном, из водяного пара, углекислого газа и свободного азота, тогда как другие газы ( СО, CH t, МНз, HjS и-др. Согласно другой точке зрения, первичная атмосфера имела восстановительный характер: помимо водяного пара, она состояла главным образом из водорода, метана и аммиака. [4]
Подобно тому как синтезы в первичной атмосфере Земли были ограничены присутствовавшим набором молекул, так и любой синтез приходится начинать с доступных исходных веществ. [5]
Считают, что малые молекулы HCN содержались в первичной атмосфере Земли и могли послужить источником или интермедиа-том при образовании биологически важных соединений. Например, в присутствии следов аммиака и воды HCN под давлением пен-тамеризуется с образованием аденина. [6]
Органические соединения и жизнь возникли и развивались в бескислородной восстановительной первичной атмосфере Земли, возможно состоявшей первые два миллиарда лет из небольших количеств водорода, аммиака, азота и паров воды. [7]
Для проверки гипотезы о самопроизвольном возникновении аминокислот и других молекул жизни в условиях, которые, как считают, должны были существовать в первичной атмосфере Земли и океана, были проведены лабораторные опыты, В 1953 г. в Чикагском университете Стенли Миллер подвергал в течение недели действию электрического разряда смесь метана, аммиака, воды и водорода. В конце опыта при гидролизе реакционной смеси он обнаружил глицин и другие аминокислоты. Действительно, более 2 % метана исходной смеси превратились в глицин. Этот замечательный результат ясно показывает, что в природе по крайней мере при определенных условиях проведения реакции происходит образование молекул жизни, и в гораздо большей степени, чем можно было бы ожидать по соображениям статистики. Как этот, так и другие эксперименты, проведенные позже, показывают, что аминокислоты и другие важные для жизни молекулы могли образоваться небиогенным путем. [8]
Пурины и пиримидины, о которых мы уже упоминали, поглощают свет, длина волны которого лежит около 260 им; это излучение по многим данным как раз могло проникать через первичную атмосферу Земли и, следовательно, должно было как-то влиять на образовавшиеся частицы пуринов и пиримидинов. Поглощение света часто вызывает не распад молекул, а их возбуждение - молекулы становятся более активными и легче вступают в различные реакции. [9]
Более или менее прояснен вопрос о принципиальном образовании первичных или, можно сказать, первых молекул жизни. Первичная атмосфера Земли состояла из водорода, воды, азота, аммиака, оксида углерода ( II) и метана, т.е. она не содержала свободного кислорода и обладала восстановительным характером. [10]
В земной коре содержится 47 2 массовых долей в % кислорода. Химическая активность кислорода при высоких температурах и большие значения энергии связи кислорода со многими другими элементами объясняют, почему в первичной атмосфере Земли кислорода почти не было. Аналогичная ситуация наблюдается в настоящее время на Венере, в горячей атмосфере которой содержится лишь около 0 15 массовых долей ( %) кислорода. [11]
Из формальдегида образуются сахара, в том числе рибоза и дезокси-рибоза. В целом можно считать доказанным, что простые органические соединения, являющиеся мономерами информационных макромолекул белков и нуклеиновых кислот, могли синтезироваться в первичной атмосфере Земли. Источником пуринов и пиримидинов, а также порфири-нов является синильная кислота HCN. [12]
Пожалуй, наибольшее число элементов обнаруживается в природе в виде их окислов, главным образом твердых. Большинство окислов настолько устойчиво к разложению на элементы, что кажется маловероятным, чтобы в первобытной атмосфере Земли существовал свободный кислород; двуокись углерода, вода, метан и аммиак ( а также благородные газы) - более вероятные составляющие первичной атмосферы Земли. По-видимому, большая часть существующего в нашей атмосфере кислорода имеет биологическое происхождение; это согласуется с точкой зрения, согласно которой ранние формы живой материи выделяли кислород и лишь более поздние ее формы стали потреблять его. [13]
Сейчас общим признанием пользуется теория абиогенного происхождения жизни, ее самопроизвольного возникновения из первичных, сравнительно простых веществ, содержавшихся в архаической атмосфере Земли и в океанах. Эта теория была особенно подробно развита и аргументирована Александром Ивановичем Опариным. По-видимому, первичная атмосфера Земли содержала небольшие количества углекислого газа, воды, азота, аммиака, сероводорода, метана. [14]
Есть его соединения и радикалы - CN, NH, NH 2, NH 3, а вот азота нет. Правда, в атмосфере Венеры зафиксировано около 2 % азота, по эта цифра еще требует подтверждения. Полагают, что и в первичной атмосфере Земли элемента Л 7 не было. [15]