Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
варьировать от —71 (в Верхоянске) 152] до 645 °С (зарегистрирована в
Долине Десяти Тысяч Дымов) 149]. Если и на первобытной Земле условия были
столь же разнообразны, то немедленно возникает следующий вопрос:
правомерно ли ограничиваться в модельных экспериментах только общими
геохимическими условиями или же следует расширить эти довольно узкие
границы и рассматривать в экспериментах также специфические условия? Фокс
[53] утверждает, что возникновение жизни нельзя рассматривать как некий
общий геохимический феномен. Он полагает, что жизнь возникает в весьма
специфических, локально существующих условиях. Как предполагает Фокс,
необходимые условия могли возникнуть в результате процессов,
происходивших в самих вулканических пеиловых конусах и вблизи них. В то
же время Юри [17] утверждает, что тепловая энергия, источником которой
служит вулканическая активность, играла лишь ничтожную роль в процессах
химической эволюции; при этом он исходит из того, что иа современной
Земле вулканы пространственно разобщены, а извержения случаются редко.
Фокс [54] возражает на это, что лавовые покровы занимают 3% земной
поверхности и что примерно в 10—15 см от поверхности пеплового конуса
температура достигает 160 °С даже в тех случаях, когда изсержепий не
происходит в течение нескольких лет. Если это выделение вулканического
тепла на поверхность распространить на геологические промежутки времени
(взяв, например, первые 0,5 млрд. лет земной истории и принимая вместе с
Хол-лендом [21], что на протяжении этого периода существовала
магматическая активность), то кумулятивный эффект этого тепла
действительно может оказаться достаточным для того, чтобы влиять на
процессы химической эволюции. Другие специфические источники тепла —
горячие источники и фумаролы — могли поставлять дополнительные количества
тепловой энергии. Несмотря на все эти соображения, многие исследователи
склоняются, невидимому, к той точке зрения, что в модельных экспериментах
допустимо применять только такие источники энергии, которые
распространены .более или менее равномерно и действуют в течение
достаточно длительного промежутка времени. Эксперименты с использованием
тепла в качестве источника свободной энергии будут подробно
рассматриваться в гл. IV—VI.
Локальные изменения характерны также для гидросферы Земли, хотя здесь
степень отклонения от средних значений значительно меньше, чем для
литосферы. Так, pH природных вод может варьировать от 1 (в некоторых
горячих источниках) до 10 (вода,
142
ГЛАВА ill
находящаяся в контакте со щелочными почвами) [1]. Локальные значения pH
вблизи вулканов, находившихся в первичных океанах, могли быть значительно
ниже средних значений в открытых морях — из-за выделения
галогеноводородов [551. Однако в настоящее время в большинстве случаев pH
отличается от нейтральны.;* значений не более чем на 1,5 единицы [1]. В
несколько большей степени варьирует pH материковых вод, где преобладают
кислые значения pH, в отличие от открытых морей, в которых среднее
значение pH несколько превышает 8 [1]. Температура колеблется от
значений, лежащих несколько ниже О °С (например, в водах Арктики и
Антарктики), до значений, приближающихся к 100 °С (в горячих источниках).
Колебания температуры опять-таки сильнее выражены в материковых водах,
чем г. открытых морях. И наконец, разные области гидросферы могут сильно
различаться но концентрации растворенных солей. Например, концентрации
солей в водах верховьев речных систем могут иметь очень низкие значения,
тогда как воды, находящиеся в контакте с отложениями эвапоритов
(характерный пример — озеро Солт-Лейк), значительно богаче солями. Вполне
вероятно, что подобное же разнообразие микроусловий было присуще и
первобытной гидросфере.
Большее разнообразие микроусловий на суше по сравнению с гидросферой
объясняется гораздо более легкой диффузией и перемешиванием различных
веществ в воде и фактически полным отсутствием этих процессов в
неподвижных кристаллических решетках минералов, из которых состоит суша;
за счет свободной диффузии молекул воды и растворенных в ней молекул
других веществ, а также за счет течений в открытых морях устанавливаются
однородные температура и концентрация солей. Сохраняются, конечно,
некоторые локальные отклонения, обусловленные различиями в характере
течений, местными колебаниями интенсивности солнечного излучения и
различиями в поступлении осадочного материала в дельтах рек. Более
значительный диапазон колебаний физических и химических параметров в
материковых водах по сравнению с открытыми морями объясняется тем, что
первые (т. е, реки, озера, пруды, источники и т. д.) часто отделены от
других водных бассейнов сушей, так что усреднение параметров,
сопровождающее процессы перемешивания, здесь выражено в меньшей степени.
В атмосфере, по крайней мере в пределах тропосферы, однородность
физических и химических параметров выражена еще сильнее, чем в открытых
