Происхождение жизни - Поннамперума С.
Скачать (прямая ссылка):
Очевидцы, оказавшиеся на месте происшествия сразу же после падения метеорита, говорили, что чувствовали какой-то запах, напоминающий запах метилового спирта или пиридина. Это свидетельство явилось существенным доводом в пользу присутствия в метеорите органических веществ. Общий вес собранных осколков составил 82 кг, большая часть их находится теперь в Австралийском музее, в Национальном музее США в Вашингтоне и в Музее природоведения имени Филда в Чикаго.
139
При исследовании осколков только что упавшего метеорита возможность земных загрязнений сводится до минимума. Нашей лаборатории при содействии Карлтона Мура из Института метеоритов Университета штата Аризона посчастливилось получить в свое распоряжение один образец Мёрчисонского метеорита вскоре после его падения. Образец имел вид небольшого камня, покрытого оплавленной коркой. Корку тщательно отделили, а внутреннюю часть метеорита размололи и подвергли экстракции водой. Затем была проведена экстракция углеводородов и, наконец, гидролиз для выделения возможных аминокислот. Наши анализы с полной определенностью указывают на присутствие в образце углеводородов, а из результатов исследования на газовом хроматографе следует, что эти углеводороды скорее всего имеют абиогенное происхождение. Изучение аминокислот показало, что они, по-видимому, присутствуют в метеорите в обеих формах: лево- и правовращающей. И это не могло быть вызвано загрязнением. Кроме того, установлено, что ряд аминокислот не относится к числу наиболее распространенных и обнаруживаемых в белках. Они также не имеют отношения к земным источникам и, следовательно, характерны для самого метеорита.
Последующее исследование экстрактов органических соединений этого углистого хондрита показало, что соотношение изотопов углерода в нем существенно отличается от такового для органических веществ на Земле. По-видимому, метеорит был обогащен тяжелым изотопом, что служит дополнительным подтверждением его космического происхождения. Использованные нами методы анализа позволили безошибочно установить присутствие шести аминокислот, обычно входящих в состав белков, и двенадцати — не встречающихся в природных белках. Все аминокислоты, обладающие асимметричными атомами углерода, другими словами, представляющие собой лево- или правовращающие молекулы, были обнаружены в равных количествах.
Конечно, при анализе все же существовала некоторая вероятность загрязнения матерала метеорита земными веществами. Однако современные «биологические загрязнения» неизбежно должны способствовать преобладанию левовращающих молекул, свойственных, как правило, земным организмам. Обнаружение небелковых аминокис-
140
лот — также сильный аргумент в пользу отсутствия загрязнения.
Возникает вопрос: где же образовались эти аминокислоты? Одна возможность заключается в том, что они когда-то существовали в метеорите либо в лево-, либо в правовращающей форме, затем с течением времени превратились в рацемическую смесь (то есть состоящую из равного количества лево- и правовращающих молекул), или «равновращающую». Не исключено, что внеземные организмы, вероятно, могут иметь как лево-, так и правовращающую форму молекул. Но тогда, с земной точки зрения, трудно объяснить наличие небелковых аминокислот. Получение только одной из оптических форм с помощью небиологических процессов также маловероятно. Как мы уже убедились, многочисленные исследования так и не дали четкого объяснения тому, почему абиогенный процесс должен приводить к образованию какой-то формы. Следовательно, мы вынуждены предположить, что аминокислоты в Мёрчисонском метеорите образовались в результате внеземных абиогенных процессов.
Таким образом, анализ этого метеорита, возможно, дал нам первое решающее доказательство существования процессов химической эволюции, происходящих где-то во Вселенной,
Химия Юпитера 14
Согласно гипотезе химической эволюции, «молекулы жизни», по-видимому, образовались под действием различных видов энергии из веществ, которые содержала первичная атмосфера Земли. Предполагается, что если аналогичные условия существуют где-либо во Вселенной, то и там должны происходить подобные процессы.
Планета Юпитер является объектом интенсивных исследований. Ее атмосфера, состоящая из метана, аммиака
Планета Юпитер. Слева вверху видно Красное Пятно, имеющее в диаметре около 500 ООО км.
142
Три спектра, полученные в ближней инфракрасной области: Солнца (вверху), Юпитера (в середине) и газообразного аммиака (внизу). Близкое соответствие двух последних указывает на присутствие аммиака в атмосфере Юпитера.
и водорода, может рассматриваться как аналог первичной атмосферы Земли. Как показали спектроскопические исследования, молекулы, входившие, вероятно, в состав первичной туманности, из которых образовалась Солнечная система, удерживаются гравитационным полем в атмосфере Юпитера. Самая большая планета Солнечной системы является и самой тяжелой: по весу она в два раза превосходит все остальные планеты вместе взятые.
При поверхностном подходе невольно возникает желание отвергнуть любую возможность возникновения жизни или ее предшественников на планете, столь удаленной от Солнца: Юпитер находится от него на расстоянии 800 млн. км, что в пять раз превышает расстояние между Землей и Солнцем. Однако, как свидетельствуют новейшие астрофизические исследования, хотя внешний слой атмосферы Юпитера холодный, эта «замерзшая» оболочка, состоящая из кристаллического аммиака, скрывает «ад» кипящих паров и жидкостей. Тепличный эффект, обусловленный выделением тепла при таянии льда и твердого аммиака,' повышает температуру внутренних слоев планеты Непосредственно под слоем облаков расположен другой слой, состоящий из капель жидкого аммиака, за ним следует слой облаков с преобладанием газообразного аммиака. Вода в виде льда, жидкости и паров сосредоточена в области, лежащей ниже аммиачной зоны. Высокие температуры и давления преобладают в непосредственной бли-
