Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Наконец, я хотел бы упомянуть о Юпитере. Наличие на Юпитере органического вещества всегда с легкостью отрицают главным образом потому, что наблюдаемая болометрическая температура составляет приблизительно 160° К. Эта температура относится, конечно, к облачному слою. Согласно недавним подсчетам Галле [1 ], на Юпитере под видимыми облаками должен располагаться слой толщиной около 10 км, температура которого колеблется в пределах 300—350° К, а плотность атмосферы составляет около
0,1 г/см3; в этом слое имеют место конденсация воды и электрические разряды; возможно, сюда проникает часть ультрафиолетового излучения Солнца. Я не могу представить себе более подходящей среды для возникновения и разностороннего взаимодействия органических молекул. И действительно, за те 5-109 лет, в течение которых Юпитер удерживает свою первичную восстановительную атмосферу, на нем могло накопиться больше органических веществ, чем во-
всей земной биосфере. Эти предположения должны быть проверены спектроскопически. По сути дела, Юпитер — это гигантская лаборатория, в которой по сей день идут химические процессы, ведущие к появлению живого. Изучение этого далекого мира могло бы дать ключ к окончательному решению многих наших вопросов.
Мы, в сущности, недалеко ушли вперед за те сто лет, которые прошли с тех пор, как Дарвин писал Гукеру. Может быть, в последующее столетие мы действительно приблизимся к пониманию этой увлекательной проблемы.
ЛИТЕРАТУРА
1. G а 1 1 е t R., личное сообщение.
2. G г о t h W., von Weyssenhoff H., Ann. Physik, 4, 69 (1959).
3. Holland H. D., in «Petrologic Studies: A Volume to Honor A. F. Bud-dington», Geological Society of America, New York, p. 447 (1962).
4. J о k i p i i J. R., RAND Corporation Memorandum RM-3977-PR (1964).
5. M u e 1 1 e r R. F., Icarus, в печати (1964).
6. Ponnamperuma С., Mariner R., Sagan С., Nature, 198, 1199 (1963).
7. Ponnamperuma C., Sagan C., Mariner R., Nature, 199, 222; Smithsonian Astrophys. Observ. Spec. Rept., № 128 (1963).
8. Rich A., in «Horizons in Biochemistry» (M. Kasha and B. Pullman, eds.), p. 103, Academic Press, New York (1962).
9. Sagan C., Evolution, 11, 40 (1957).
10. Sagan C., Radiation Res., 15, 174 (1961).
11. Sagan C., Organic Matter and the Moon. Nat. Acad. Sci.— Nat. Res.
Council Publ., 757, Washington, D.C. (1961).
12. Sagan C., Exobiology. A Critical Review. In «Life Sciences and Space Research», Vol. II (M. Florkin, ed.).
13. S a g a n С., M i 1 1 e r S. L., Astronom. J., 65, 499 (1960).
14. S i n t о n W. М., Science, 130, 1234 (1959).
15. Stent G., личное сообщение (1962).
НЕБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ КОМПОНЕНТОВ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
С. ПОННАМПЕРУМА
Exobiology Division, National Aeronautics and Space Administration, Ames Research Center, Moffet Field, California
Самая простая рабочая гипотеза, которой можно руководствоваться при экспериментальном подходе к изучению проблемы возникновения жизни, сводится к тому, что ведущая роль в современных жизненных процессах принадлежит молекулам, игравшим такую же роль и в возникновении жизни. Вполне возможно, что нуклеиновые кислоты и белки, или по крайней мере их предшественники, возникли на очень ранних стадиях эволюции Земли. В нашей лаборатории проводится изучение синтеза пуринов, пири-мидинов, сахаров, нуклеозидов и нуклеотидов, обнаруженных в нуклеиновых кислотах.
В экспериментах Миллера [7] не наблюдалось синтеза соединений, поглощающих ультрафиолет. Однако Фоксу удалось показать, что при нагревании яблочной кислоты и мочевины синтезируется урацил [4]. Оро убедительно доказал образование аденина при нагревании раствора цианида аммония [11]. Совсем недавно он описал возможные пути синтеза пуринов (гуанина и ксантина) и пиримидинов (цитозина, урацила и тимина) из промежуточных соединений [10]. Основной целью наших исследований было выяснить, можно ли из смеси простых газов путем последовательных синтезов получить компоненты нуклеиновых кислот.
В условиях примитивной Земли синтез органических соединений происходил под действием различных форм энергии, источники которых перечислены ниже [8]:
Источник энергии
Ультрафиолетовое излучение Солнца 2500 А 2000 А 1500 А
570
85
3,5
4
Электрические разряды Ионизирующее излучение Вулканическое тепло
0,8
03,1
Все эти формы энергии мы использовали в наших экспериментах. В своих первых опытах в качестве исходных веществ мы использовали метан, аммиак и воду. Поскольку при пропускании через эту смесь электрического разряда одним из первых продуктов был цианистый водород, с него мы и начали вторую серию опытов. В третьей серии опытов исходным веществом служил формальдегид. Затем мы сделали попытку получить нуклеозиды и нуклеотиды из пуринов и сахаров, т. е. тех веществ, которые образовывались в наших предыдущих опытах.
Фиг. 1. Прибор для облучения электронами смеси метана, аммиака и воды.
Обозначения см. в тексте.
