Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кеньон Д. -> "Биохимическое предопределение " -> 50

Биохимическое предопределение - Кеньон Д.

Кеньон Д., Стейнман Г. Биохимическое предопределение — М.: Мир, 1972. — 355 c.
Скачать (прямая ссылка): biohimicheskiepredopredeleniya1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 153 >> Следующая

образующиеся фрагменты. В присутствии больших количеств молекулярного
кислорода многие фрагменты (в том числе свободные радикалы) будут
взаимодействовать непосредственно с кислородом [18]. В любом случае, даже
если образуются следы углеродсодержащих соединений со степенью окисления,
меньшей, чем у С02, то в нынешней окислительной атмосфере они будут
термодинамически неустойчивы [17]. А если
ВОССОЗДАНИЕ УСЛОВИИ. СУЩЕСТВОВАВШИХ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ ЦЗ
некоторые из этих соединений с более низкой степенью окисления все же
достигнут поверхности Земли, то они будут быстро уничтожены вездесущими
микроорганизмами. Итак, в атмосфере, богатой молекулярным кислородом,
образование соединений углерода с низкой степенью окисления в высшей
степени маловероятно; иными словами, условия, существующие в настоящее
время на поверхности и в атмосфере Земли, фактически исключают
возможность эволюционного химического процесса того типа, который
постулируется гипотезой Опарина — Холдейна. Из этого в свою очередь
следует, что в настоящее время в естественных условиях жизнь не может
возникать в результате процессов, происходящих в неживой природе.
До сих пор мы обсуждали неправомерность представления о современной
атмосфере как о модели атмосферы, существовавшей в добиологический
период. Главная причина этого — значительное парциальное давление
молекулярного кислорода в современной атмосфере, которое поддерживается
на столь высоком уровне почти исключительно благодаря жизнедеятельности
фотосинтезирующих организмов. Такая зависимость парциального давления 02
от фотосинтеза наводит на мысль, что в добиологический период атмосфера
содержала значительно меньше кислорода, чем в настоящее время. Стройность
этого рассуждения, однако, несколько нарушается в связи с другой
возможностью; не исключено, что фотолиз паров воды в верхних слоях
атмосферы под действием ультрафиолета приводил к появлению значительных
количеств О., еще до возникновения жизни. Было бы очень важно иметь более
прямые геохимические данные относительно возможных изменений содержания
кислорода в атмосфере на протяжении истории Земли. Перейдем теперь к
более детальному рассмотрению некоторых данных, касающихся происхождения
и эволюции атмосферы.
3. ПРИМИТИВНАЯ АТМОСФЕРА
Проблема молекулярного кислорода
Мы располагаем очень немногочисленными прямыми геологическими данными о
количестве 02 в первобытной атмосфере. Наши сведения на этот счет в
основном сводятся к данным по составу минералов некоторых древних
изверженных и осадочных пород. Например, золото-урановые месторождения
Доминион-Рифа н системы Витватерсранд в Южной Африке содержат
значительные количества уранинита (U02) [19]. Абсолютный возраст этих и
других аналогичных отложений, определенный изотопными методами,
составляет 1,8—2,5 млрд. лет [20]. В осадках более позднего происхождения
уранинит находят очень редко 120].
8-1139
114
ГЛАВА III
Термодинамические данные, касающиеся различных окислов урана — U02, U308
и UOg, — показывают, что как уранинит, так и U308 в высшей степени
нестабильны в присутствии даже следов 02 [21]. Сохранившиеся зерна
уранинита, по-видимому, не подвергались воздействию молекулярного
кислорода со времен своего образования. В то же время вполне вероятно,
что в момент образования U02 подвергался воздействию атмосферных газов и
находился с ними в состоянии термодинамического равновесия. Если это
действительно было так, то присутствие-U02 в золото-урановых рифовых
образованиях Южной Африки говорит о том, что около 2,0 млрд. лет назад 02
практически отсутствовал в земной атмосфере.
Золото-урановые рудные месторождения в Южной Африке содержат также
значительные количества сульфидов железа, свинца и цинка [21]. Эти
сульфиды термодинамически неустойчивы в присутствии даже ничтожных
количеств молекулярного кислорода. Так, при 25 °С равновесное давление 02
для реакции окисления PbS в PbS04 составляет 10-63 атм [22]:
PbS + 202 "??—> PbS04; равновесное давление 02 = 10-63 атм (25 °С).
Согласно термодинамическим данным, равновесные давления кислорода для
окисления сульфидов в соответствующие сульфаты ниже, чем равновесное
давление для превращения U308 в U03. Что касается окислов железа, то
здесь ситуация менее ясна. Равновесное давление 02 для превращения Fe304
в Fe203 еще меньше, чем для окисления сульфидов, и, следовательно, в
присутствии сульфидов железо должно находиться в виде либо FeO, либо
Fe304, но не Fe203. Трудность заключается в том, что в этих отложениях
железо присутствует во всех трех формах. Холленд 121] указал, однако, что
как 1Ю3, так и Fe203 термодинамически стабильны при давлениях кислорода
от 10~72 до КГ21 атм [21].
Итак, присутствие именно сульфидов, а не сульфатов металлов служит весьма
веским доводом в пользу вывода, согласно которому 2,0 млрд. лет назад в
земной атмосфере фактически отсутствовал кислород (конечно, при том
условии, что сульфиды находились в равновесии с атмосферой во время их
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed