Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кеньон Д. -> "Биохимическое предопределение " -> 56

Биохимическое предопределение - Кеньон Д.

Кеньон Д., Стейнман Г. Биохимическое предопределение — М.: Мир, 1972. — 355 c.
Скачать (прямая ссылка): biohimicheskiepredopredeleniya1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 153 >> Следующая

вулканические эксгаляции относительно богаты СО> и N2 и фактически не
содержат СН4 и NH3 [9]. Вода, несомненно, служит основным компонентом
современных вулканических эксгаляций [9, 211. Это также подтверждает
аргументы Руби, ибо его таблица наводит на мысль о том, что значительная
часть воды, содержащейся в современной гидросфере, поступила в нее из
недр Земли. Правильность этого предположения зависит, конечно, от того,
насколько обоснованно утверждение, согласно которому состав современных
вулканических эксгаляций сходен с составом газовых смесей, поступавших
ВОССОЗДАНИЕ УСЛОВИИ, СУЩЕСТВОВАВШИХ 1IA ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ 125
на поверхность первобытной Земли. Поэтому, оценивая выводы Руби, мы
должны помнить замечание Холленда, который утверждал, что большая часть
древних вулканических эксгаляций в отличие от современных находилась в
равновесии с магмой, содержавшей большие количества твердого
металлического железа, и, следовательно, была значительно более
восстановленной, чем в настоящее время [21]. Мы еще вернемся к этому
положению в следующем разделе.
Рассмотрим несколько дополнительных свидетельств в пользу углекисло-
азотной гипотезы. Читатель помнит, что, обсуждая ме-тан-аммиачную
гипотезу, мы привлекали многочисленные термодинамические данные. Однако
ни в одной из рассмотренных равновесных реакций не участвовал
молекулярный кислород; дело в том, что, как предполагают, в древней
атмосфере 02 полностью отсутствовал в связи с преобладанием Н2 [17]. Руби
указывает, однако, на тот факт, что даже следы 02 в древней атмосфере
могли бы сильно влиять на равновесное давление метана [9]:
СН« + 20* ;=+СО* + 2Н*0 Хравн = 1,9-Ю14» (25 °С). (4)
Сходную реакцию можно написать для окисления NH3 в молекулярный азот.
Многие исследователи — в их числе сторонники обеих гипотез — отмечали,
что источником небольших количеств 02в примитивной атмосфере мог служить
фотолиз паров воды в верхних слоях атмосферы под воздействием
ультрафиолетовых лучей [16]. Конечно, сам по себе факт, что константа
равновесия реакции (4) на много порядков превышает соответствующие
константы для реакций (1), (2) и (3), не является гарантией того, что это
равновесие когда-либо достигалось в действительности. Необходимо
принимать во внимание также скорость реакции. Впрочем, эти соображения
справедливы для всех реакций, обсуждаемых в настоящей главе.
Руби детально рассмотрел одно из ключевых геохимических равновесий,
используемых метан-аммиачпой гипотезой в качестве главного аргумента, и
пришел к заключению, что па первобытной Земле не только никогда не могло
установиться эго равновесие, но что даже условия, близкие к этому
равновесному состоянию, были невозможны [9]. Речь идет о так называемом
равновесии Юри [уравнение (2)]. Считается, что процесс установления этого
равновесия совместно с процессом поглощения СО, гидросферой (с
образованием HCOj) поддерживали парциальное давление С02 на примитивной
Земле (и па протяжении всей земной истории вообще) на очень низком
уровне. Однако как Юри, так и Руби отмечают, что парциальное давление С02
в современной атмосфере (3-КГ4 атм) на несколько порядков выше
равновесной величины (КГ8 атм), а это означает, что равновесие Юри нельзя
привлечь
126
ГЛАВА HI
для объяснения регулирования уровня С02 на Земле в современных условиях.
Сам по себе этот факт не имеет особого значения, так как С02 значительно
быстрее реагирует с биосферой, чем с породообразующими минералами,
подразумеваемыми в равновесии Юри. Так или иначе, С02 — всего лишь
минорный компонент современной атмосферы. Трудности возникают тогда,
когда мы пытаемся оценить роль равновесия Юри в добиологический период
истории Земли. Руби указывает, что взаимоотношения, описываемые
уравнением Юри, сильно упрощают весьма сложную ситуацию, имеющую в
действительности место при выветривании пород и образовании известняков.
В частности, большое значение имеет тот факт, что в выветривании весьма
существенную роль играет распад поступающих из биосферы органических
веществ, так как он сопровождается поступлением угольной кислоты в
грунтовые воды. В отсутствие распадающегося органического материала
скорость выветривания силикатов сильно уменьшается. Исходя из этих
данных, Руби считает, что уравнение (2) «нельзя должным образом
использовать даже для приближенного расчета максимальной концентрации С02
в атмосфере Земли до появления на ней жизни» [19].
До сих пор почти ничего не было сказано об утечке молекулярного водорода
из атмосферы примитивной Земли. Вы помните, что основное положение
планетезимальной гипотезы происхождения солнечной системы состоит в том,
что вещество, из которого образовались планеты, имело тот же средний
состав, что и космическое вещество, и, следовательно, содержало большое
количество водорода. В пользу того, что большие количества свободного
водорода были утеряны планетезималями, из которых впоследствии
образовалась Земля, говорит тот факт, что содержание инертных газов — Ne,
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed