Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Ионизирующее Протоны, электроны и Образование ионов и ра
излучение а-частицы, испускаемые дикалов, сопровождающееся
Солнцем или протосолнцем; рекомбинацией
радиоактивность in situ
Ультрафиолето Солнце или протосолице Ионизация (коротковолно
вый свет вый ультрафиолет) и (или)
возбуждение, сопровожда
ющееся химической реакцией
Источником химической энергии в атмосферах относительно холодных углеродных звезд (спектральных классов R и N), в основном имеющих температуру около 3000° К, служит тепловая энергия [50]. Температуры такого порядка и выше обычно возникают в результате столкновений космических тел или вообще при ударе и взрыве [13, 29]. Более низкие температуры возникают при протекании таких общих и локальных процессов, как гравитационное сжатие, радиоактивный распад или явления, связанные с образованием хондр в хондритах. При температуре 103—104 °К могут существовать лишь самые простые молекулы, радикалы и ионы.
Ионизирующая радиация в форме протонов, электронов, а-час-тиц или рентгеновских лучей, исходящая от протосолнца или от Солнца, а также радиоактивность, возникающая in situ в солнечной туманности, вызывают образование радикалов и ионов, которые в результате рекомбинаций превращаются в конечном счете в более стабильные продукты [51]. Ультрафиолетовый свет (УФ) вызывает явления ионизации и возбуждения, которые предшествуют химическим реакциям. Однако ультрафиолетовый свет обладает более избирательным действием: поглощение этого вида электро-
магнитной энергии зависит от природы облучаемого соединения. При электрических разрядах высвобождается энергия всех трех видов, о которых мы говорили выше.
Но я хотел бы подчеркнуть, что в конечном счете неважно, за счет какого источника энергии возникают продукты, обладающие высокой реакционной способностью. Итак, оставляя в стороне незначительные различия, связанные с избирательностью, можно' сказать, что конечный результат действия всех трех видов энергии заключается в образовании реакционноспособных промежуточных продуктов, которые в результате рекомбинаций, происходящих в остывающих зонах с относительно низкой температурой, превращаются в более сложные молекулы.
111. ЭТАПЫ ПРЕДБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ
В табл. 2 представлены четыре главных этапа предбиологиче-ского синтеза в том виде, в каком они, по-видимому, имели место в процессе образования солнечной системы.
Таблица 2
Этапы предбиологического органического синтеза
Этап Средние возможные Преобладающая
температуры, °К форма энергии
Звездная атмосфера 3000-6000 Тепловая энергия (источ
ник---ядерные процессы)
Солнечная туманность Матрикс < 425 Радиоактивное излучение
Хондра > 1000 Тепловая энергия
Предпланетный этап (пла- Общая < 425 Корпускулярное и элект
нетозимали, кометозимали) Локальная >1000 ромагнитное излучение
Тепловая энергия (за счет
ударов, ударных волн и т. д.)
Ранний этап образования Общая < 425 Корпускулярное и элект
планет (первичная Земля, ко Локальная > 1000 ромагнитное излучение
меты, Юпитер и т. д.) Тепловая энергия (от уда
ров, ударных волн и т. д.)
Синтез простейших органических соединений происходил, вероятно, вначале на этапе «звездной атмосферы», т. е. в атмосфере
тех звезд, которые служили материалом при формировании солнечной туманности. Аналогичные процессы синтеза происходят и в настоящее время в атмосфере углеродных звезд. Синтез, по-видимому, начинается с того момента, как Н, С, О, N (а также S и Р) выходят из внутренней области звезды и становятся частью атмосферы. Спектроскопический анализ атмосфер углеродных звезд показал, что в их молекулярном спектре преобладают полосы, соответствующие углеродсодержащим соединениям. Зти соединения представляют собой простые двухатомные сочетания углерода с водородом. Термодинамические расчеты равновесной диссоциации при температурах 2500—6000 °К |2] показывают, что эти простейшие углеродсодержащие молекулы, а также Н2, ОН и NH являются наиболее термостабильными двухатомными сочетаниями из всех известных во Вселенной.
Возможно, что некоторые продукты, возникшие в углеродных звездах, много лет назад были выброшены в межзвездное пространство, конденсировались там в более сложные соединения и, по-видимому, стали частью солнечной туманности. Действительно, как недавно предположили Хойл и Викрамасингх [161, пульсирующая углеродная звезда типа N вырабатывает углеродсодержащие соединения в форме частиц, которые под влиянием давления излучения вылетают в межзвездное пространство со скоростью 5-1025 г в год. Это на несколько порядков выше, чем общее количество углерода, присутствующее , в настоящее время во всех живых организмах, обитающих на Земле.
