Происхождение жизни: маленький теплый водоем - Фолсом К.
Скачать (прямая ссылка):
а-Амино-н-масляная кислота 21
а-Амивоизомасляная кислота 0,4
Аспарагиновая кислота 2
Глутаминовая кислота 2
Иминодиуксусная кислота 66
Иминоуксусная---пропионовая кислота 6
Молочная кислота 133
Муравьиная кислота 1000
Уксусная кислота 64
Пропионовая кислота 56
а-Оксимасляная кислота 21
Янтарная кислота 17
Мочевина 8
N-метилмочевина 6
Общий ход подобных реакций, запускаемых в результате воздействия энергии искрового разряда, можно записать в виде
Первичные
газы
Реакционноспособные
промежуточные
продукты
: Полимер
Органические соединения (биологическое подмножество)
Рис. 5.3. модифицированный эксперимент Юри — Миллера с искровым разрядом. Двухлитровая колба, содержащая небольшое количество воды, соединена с единственным электродом и имеет наверху крап. Через кран удаляется воздух и вводится газовая смесь. Высоковольтная катушка (30 ООО—60 ООО В) соединяется с единственным верхним электродом и разряжается над водной поверхностью. После пропускания разряда в течение нескольких дней реакционный сосуд можно непосредственно соединить с приборами, определяющими виды образовавшихся летучих продуктов. Можно также открыть сосуд и подвергнуть химическому анализу образовавшиеся нелетучие продукты, растворимые в воде. Двое суток пропускания искры по притоку энергии эквивалентны 40 млн. лет примитивной Земли.
С 1953 г. подобные эксперименты проводили многие исследователи, которые использовали при этом разные газы и разные источники энергии (рис. 5.3). Они усовершенствовали многие методы органического химического анализа. Всегда, когда исходная смесь газов содержит углерод (в составе какого-либо газа), азот, воду и немного водорода, общий ход реакций одинаков. В результате образуются реакционносиособные промежуточные соединения, широкий набор малых органических соединений и полимерное вещество. Процесс отличается низкой энергетической эффективностью, однако нет оснований предполагать, что она должна быть высокой, поскольку в то вре-
Рис. 5.4. Эксперимент по термическому синтезу. Метан, аммиак и водяной пар проходят через трубку, находящуюся в печи. Трубка содержит порошкообразные металлические катализаторы и нагревается до 900°С. Газы реагируют, образуя нелетучие продукты, которые улавливаются на выходе трубки.
мя различные виды энергии были доступны в достаточно больших количествах.
Искровые разряды в газовых смесях представляют собой лишь одну из форм притока энергии в первобытных природных условиях. К другим формам относятся ультрафиолетовое излучение, тепло (рис. 5.4), ударные волны, р- и уизлучения (рис. 5.5) и космические лучи. Были поставлены эксперименты с использованием этих видов энергии и различных смесей первичных газов.
Группа Андерса в Чикагском университете изучала реакции типа Фишера — Тропша, в которых газовые смеси нагреваются до высоких температур (600—900°С) в закрытых сосудах в присутствии руд различных металлов как катализаторов. В этих экспериментах имитируются реакции между газами примитивной атмосферы и часты-
Рис. 5.5. Аппарат для у-облучения метана, аммиака и воды. Метан, аммиак и водяной пар вводятся в прибор через кран в нижней колбе, помещенной на пути у’лучей, испускаемых источником; колба экранирована свинцовой пластинкой. Верхняя колба в дальнейшем служит источником газов и резервуаром, не доступным излучению. В ней продукты синтезов могут накапливаться, не подвергаясь разрушению под действием радиации.
ми лавовыми потоками. В модельных экспериментах было выделено множество самых разнообразных органических молекул. Были обнаружены не только аминокислоты, по и углеводороды, предшественники сахаров, основания нуклеиновых кислот, жирпые кислоты и реакциопноспособ-ные промежуточные соединения. В табл. 5.2 дана сводка результатов, полученных в ряде подобных экспериментов.
Как показал Бар-Hyu, ударные волны, сравнимые с волнами, возникающими при падении метеоритов, могут воздействовать на газообразные компоиепты, в результате чего образуются аминокислоты и реакциоипоспособные промежуточные соединения.
В качестве источника энергии использовалось также излучение гигантского дугового разряда в аргопе, имити-
Таблица 5.2
Некоторые оргаппческпе соедппения, образующиеся в реакциях типа Фишера—Тропша при нагревании газов СО, Н2 и NH3 до 900°С с металлическими катализаторами
«Биологические» аминокислоты.
Глицин
Аланин
Валин
Лейцин
Изолейцин
Аспарагиновая кислота
Глутаминовая кислота
Тирозин
Пролив
Орнитин
Лизин
