Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
i
I— - -
Фиг. 20. Электронные микрофотографии углеродных реплик образцов черного
сланца Фиг-Три, свидетельствующие о возможном наличии примитивных
палочковидных бактерий (Eobacterium isolatum).
Подробности см. в тексте. Стрелка на фиг. Г указывает на структуру,
которая, возможно, Представляет собой клеточную стейку (толщиной 0,015
мкм) в поперечном разрезе. Абсолютный возраст 3,1 млрд. лет [19].
сланце Ганфлинт в осадках Фиг-Три ископаемые остатки очень скудны.
Некоторые из форм, выявляемых на репликах поодиночке, близко напоминают
по своему строению современные палочковидные бактерии. Несколько таких
структур представлено на фиг. 20.
Все структуры, представленные на фиг. 20, рассматриваются как ископаемые
органические остатки одного примитивного вица бактерий, которому
Баргхоорн дал название Eobacterium isola-
94
ГЛАВА II
turn. Средние размеры этих ископаемых организмов составляют 0,56 X 0,24
мкм — это примерно соответствует нижнему пределу размеров современных
палочковидных бактерий. Имеется целый ряд данных, позволяющих отнести Е.
isolatum к микроископаемым. Так, часто можно наблюдать, что ископаемые
структуры в минеральном матриксе пронизаны халцедоном. И еще одно важное
обстоятельство — на репликах с предметных стекол микроскопа,
приготовленных тем же способом, что и реплики с поверхности сланца,
бактериальные структуры отсутствуют.
Конечно, все эти данные не позволяют полностью исключить ту возможность,
что структуры, называемые нами Е. isolatum, представляют собой просто-
напросто коллоидальные органические артефакты; для окончательного решения
вопроса необходимы дальнейшие исследования. Поскольку эти структуры
сохраняются при травлении HF, их, по-видимому, нельзя отнести к
кремнийсодержащим неорганическим артефактам. Несмотря на все сомнения,
очень заманчивым выглядит заключение, пусть даже рассматриваемое как
предварительное, что Е. isolatum как самые древние из известных нам более
или менее достоверных остатков примитивных земных организмов эволюционно
приближаются к тем гипотетическим протобактериям, поисками которых мы
занимаемся.
В табл. 2 перечислены и бегло охарактеризованы основные находки
микроскопических ископаемых, о которых мы говорили.
Таблица 2
Микроскопические ископаемые доксмбрийского периода
Возраст, млрд. лет Образец Характер ископаемых находок
1,05 Сланец Нансач Фрагменты растительной ткаии
1,9 Сланец Ганфлинт Структуры, напоминающие бактерии, сине-зеленые
водоросли и споры; разнообразные другие формы
2,7 Пластинчатый известняк Южной Родезии Образован водорослями,
выделяющими известь
2,7 Формация Соуден Микросферы
3,1 Формация Фиг-Три Структуры, напоминающие палочковидные бактерии
Химические ископаемые
Хотя рассмотренные выше морфологические доказательства, взятые in toto,
дают весьма впечатляющую картину, свидетельствующую о глубокой древности
земной жизни, у нас тем не ме-
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
95
С—С—(С)3—С—(С)3—С—(С)3—С=С—С— он I I I I
с с с с
ФпгОЛ
С-С-(С)з-С-(С)з-С-(С)з-С-С С—С—(С)з—С—(С)3—С—(С)3—С—(С)2
I I I I I I I i
сссс сссс
Пристам Фитан
Ф иг. 21. Структурная связь между фитолом, нристаном и фитаном.
Фнтол, вероятно, мог образоваться н результате гидролитического распада
хлорофилла. Гндрогсннроиаиме и дегидратация фитола. возможно, приводили к
появлению фитана, а пристав мог возникать из фитола за счет
гндрогеннроваиия и окисления с последующим декарбоксилированием.
Детальный разбор этих гипотетических реакций читатель найдет
в работе 136].
нее имеются основания для серьезных сомнений относительно природы такого
рода находок, о чем мы говорили в связи с они-санием органических
микроструктур формации Соуден и, в меньшей степени, в связи с описанием
Е. isolatum (Фиг-Три). На наше счастье, наиболее древние осадки, речь о
которых шла вьш!е, а также многие другие осадки более позднего
происхождения удалось подвергнуть детальному химическому анализу на
предмет обнаружения каких-либо явных молекулярных следов биологической
активности. Мы не будем здесь детально обсуждать этот геохимический
подход и просто отсылаем читателя к превосходным руководствам по этому
вопросу [36, 37, 39]. Здесь достаточно упомянуть, что, согласно этому
методу, из образцов экстрагируют органический материал с помощью
подходящих растворителей — бензола, метанола и гексана. Затем
экстрагированные фракции анализируют путем разделения на молекулярных
ситах, а также методами газо-жидкостной хроматографии и масс-спек-
троскоиии высокого разрешения. Эти методы позволяют различать близкие по
своей трехмерной структуре стереоизомеры. Такими способами в формациях
Нансач, Ганфлинт, Соуден и Фиг-Три были идентифицированы разнообразные
нормальные, разветвленные и циклические алканы.
При исследовании углеводородов1, выделенных из осадочных пород,
замечательнее всего оказалось то, что некоторые из них по своей структуре
поразительно напоминают те или иные молекулы, участвующие в ключевых
