Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Харада. Вполне возможно, что образуемые продукты вымывались или немедленно удалялись иным путем.
Насколько я пониманию, в опытах Миллера условия образования аминокислот в электрическом разряде также могли привести к быстрому разложению аминокислот. В этих опытах образуемые продукты вымывались за счет циркуляции водяного пара, что пре-
дохраняло их от разрушения. При термическом синтезе использовали такой же способ удаления продуктов.
Фокс. Важно также, что метан, аммиак и вода вступали в термическую реакцию в газовой фазе, а получаемые продукты реагировали с водным раствором аммиака. Следовательно, аминокислоты не подвергались температурному воздействию.
Это реакция в газовой фазе типа, используемого в промышленности, когда быстро перемещающиеся пары подвергаются действию высоких температур.
Саган. Вот в том-то и дело. Особенность состоит именно в кратковременности действия высокой температуры, что значительно ограничивает возможность широкого распространения указанной гипотетической реакции в примитивных условиях. Если ваш источник высоких температур не будет «включаться» и «выключаться» достаточно часто, то большинство активных продуктов будет инактивировано к моменту их перехода в водную среду.
О р о. Я хочу попытаться ответить на вопрос д-ра Сагана, исходя из более общих соображений. Как говорилось в моем докладе, имеются две основные стадии (доземная и земная), на которых может иметь место синтез органических соединений при использовании тепловой энергии. В доземной области основные процессы синтеза, возможно, происходят в зонах с более низкой температурой, окружающих атмосферу углеродных звезд. Если, согласно предположению Хойла и Викрамасингха, имеет место выбрасывание углеродных частиц из пульсирующих звезд типа N, то весьма вероятно, что наряду с частицами углерода будут выброшены и органические соединения. Указанные соединения могут образоваться путем рекомбинации активных радикалов, обычно присутствующих в атмосфере звезд. Подобный синтетический процесс, носящий всеобщий характер, происходил и происходит в космическом масштабе. Помимо этого, во внутренних районах солнечной системы при возникновении ударных волн, спорадически исходящих от активного протосолнца, происходил синтез менее общего характера.
Что касается Земли, то здесь имеется несколько возможностей синтеза; как я указывал, происходят строго локализованные явления; я имею в виду падения комет и метеоритов. Другой пример был предложен доктором Фоксом — это вулканические процессы.
В силу природы указанных явлений (всеобщих или локализованных) редко достигается состояние химического термодинамического равновесия. Система является гетерогенной и находится в состоянии быстрых флуктуаций. В ней имеются поверхности раздела (частицы углерода, частицы неорганического вещества и т. д.) и происходят внезапные понижения температуры. В конечном счете будет происходить охлаждение системы, ведущее к рекомбинации радикалов и стабилизации синтезированных продуктов.
Саган. Обсуждаемый вопрос имеет общий характер. Мы используем для образования органических молекул определенные источники энергии. Обнаружено, что те же самые источники энергии могут вызывать разрушение этих молекул. Вполне естественно, что химик-органик стремится отделить продукты реакции от источника энергии до того, как они будут разрушены. Когда мы говорим о происхождении жизни, нельзя, я полагаю, пренебрегать тем, что здесь имеет место не только синтез, но и распад и что ход реакции должен быть иным, если продукты реакции предварительно не удаляются. Пытаясь воссоздать картину возникновения, жизни, мы должны представить себе разумный «сценарий», который каким-то образом предусматривал бы пути преодоления этой трудности. Недостаточно сказать, что в небольшом числе случаев деградации не происходит— например, если обильный паводок уносит продукты реакции в океан. Мы должны найти универсальный процесс, обеспечивающий образование интересующих нас органических молекул без одновременного их распада. Если вы нашли такой процесс, то это замечательно.
Фокс. Реакции в газообразной фазе столь же обычны, сколь обычны вулканические области и другие районы с высокой температурой, в которых такие реакции происходят. При таких температурах быстрое перемещение паров является нормальным. Дождь также представляет собой обычное геохимическое явление.
О р о. В качестве еще одной иллюстрации такого процесса можно привести образование хондр в углистых хондритах. Независимо от того, возникли ли хондры в результате термических процессов, столкновений или вулканической активности на родительской планете или же сформировались в солнечной туманности за счет ударных волн, исходящих от протосолнца, в любом случае эти тела образовались при сравнительно высоких температурах, после чего происходило быстрое охлаждение. Веским доказательством быстрого охлаждения служат папоротниковидные микрокристаллические структуры, обнаруживаемые в стекловидных хон-драх. В процессе охлаждения эти маленькие сферические образования могли в тот или иной момент прийти в соприкосновение с окружающими их органическими веществами, находящимися в материнской породе хондритов. Это взаимодействие происходит при температурах, при которых органические соединения (например, аминокислоты) или образуемые ими продукты (например, полипептиды) переходят в устойчивое состояние. Возможно, что подобный процесс обусловливает присутствие связанных аминокислот в хондрах углистых хондритов, о чем сообщают Каплан, Дед-женс и Рейтер П].
