Поиски истоков жизни

  Мы, конечно, не можем перенестись в те далекие времена, и увидеть, какой была первобытная Земля на самом деле, но можем высказать на этот счет кое-какие разумные догадки. В 1924 г. советский ученый Александр Опарин опубликовал работу, в которой он изложил свои представления о том, как могла возникнуть жизнь.

Мысль Опарина подхватил и развил в 1929 г., еще до появления перевода его работы на английский язык, англичанин Дж. Холдейн (J. В. S. Haldane). Дальнейшие исследования в этой области подтвердили идеи обоих ученых.



В 1953 г. Стэнли Миллер (Stanley Miller), только что окончивший университет, занялся экспериментальной проверкой этой новой гипотезы возникнове-

ния жизни. Миллер создал прибор, с помощью которого можно было в миниатюре воспроизвести условия, существовавшие на первобытной Земле, в том числе ее «океан» и первичную «атмосферу» (рис. 13.4). («Атмосферой» в этой модели служила смесь газообразного водорода, аммиака и метана, поскольку по тогдашним представлениям первичная атмосфера состояла именно из этих газов.) В камеру с «атмосферой» были вмонтированы электроды для получения электрических разрядов, имитировавших молнии,-возможный источник энергии для химических реакций на первобытной Земле. Потребовалась всего неделя, чтобы в «океане» обнаружилось много различных органических соединений. Особое волнение у исследователей вызвало присутствие в этой смеси таких соединений, как аминокислоты. Ведь аминокислоты-это строительные блоки белков, а ученые как раз незадолго перед тем осознали, сколь важную роль играют белки в различных видах активности живых клеток (см. разд. 9.11). Аналогичные опыты ставили после Миллера и другие исследователи, более или менее правдоподобно имитируя в них первичную атмосферу и используя иные источники энергии (табл. 13.2). При отсутствии кислорода во всех этих опытах удавалось получить широкий набор различных органических продуктов; среди них имелось и много таких, которые в милле- ровской смеси не обнаруживались.

Эти соединения образуются и в настоящее время в тех случаях, когда газообразные продукты извержения вулканов и лава вступают в реакцию с водой. Кроме того, различные органические соединения обнаруживаются также в метеоритах и в атмосфере других планет. Все это подтверждает, что органические вещества могли образоваться на первобытной Земле без участия живых организмов. В отсутствие кислорода, который мог бы их разрушить, а также бактерий и грибов, которые использовали бы их в качестве пищи, эти вещества должны были накапливаться в первобытном океане до тех пор, пока весь он не превратился, по выражению Холдейна, в «теплый разбавленный бульон».
Следующим шагом было образование более крупных полимеров из малых органических мономеров. Для образования полимеров опять-таки требовалась энергия. Требовалось также, чтобы воды при этом было не слишком много, потому что вода служит исходным соединением для гораздо более быстрой обратной реакции, а именно для реакции расщепления полимеров на мономеры. Чтобы сохранять стабильность, смесь короткоцепочечных полимеров должна содержать как можно меньше воды.
Сидней Фокс (Sidney Fox) подверг нагреванию сухую смесь аминокислот и получил таким образом-с помощью тепловой энергии-цепи из аминокислот, которые были названы протеиноидами (т. е. белковоподобными веществами). (На первобытной Земле образование таких протеиноидов могло происходить в лужах, остававшихся после отлива, когда в жаркие солнечные дни вода в них испарялась.) Некоторые протеиноиды способны, подобно ферментам.
Таблица 13.2. Возможные источники энергии для образования органических веществ без участия живых организмов
Молнии
Ультрафиолетовое излучение Космические лучи Радиоактивные частицы
Ударные волны от метеоритов, попадающих в земную атмосферу Тепло (от вулканов, горячей лавы, горячих источников, гейзеров)
катализировать определенные химические реакции; возможно, именно эта способность была главной чертой, определившей их последующую эволюцию вплоть до возникновения настоящих ферментов. Другие исследователи также получали полимеры посредством реакций, в которых катализаторами служили глины. 

Еще по теме Поиски истоков жизни:

1. 1** Поиски остатков внеземной жизни
2. Истоки эволюционной биохимии
3. Два истока биофизики
4. ИСТОКИ АГРОХИМИИ
5. Поиск
6. У истоков современной зоологической науки
7. Поиски в Азии
8. 5-13. Генетический поиск и норма
9. Глава I В поисках истины
10. В ПОИСКАХ ВЫХОДА
11. Первые поиски доказательств
12. Федотов, В. А., Кадыров, С. В., Щедрина, Д. И.. Агротехнологии полевых культур в Центральном Черноземье. — Воронеж: издательство «Истоки». — 260 с, 2011
13. 4.6. Методики, разработанные А. В. Крушинским для изучения способности животных к поиску приманки, исчезающей из поля зрения
14. 1.3. СВОЙСТВА ЖИЗНИ