Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
В данной главе мы несколько подробнее познакомимся со свойствами обеих атмосфер. Я счел полезным перечислить вновь основные сведения о них в начале этой главы. Нужно еще раз подчеркнуть, что первичная атмосфера сильно отличалась от современной. Во многих отношениях они так же различны, как день и ночь. Многое из того, что было возможно тогда, невозможно теперь, и наоборот.
Как уже говорилось, этот контраст между двумя атмосферами подчеркивался всеми учеными, настаивающими на естественном происхождении жизни. Но в своих работах эти ученые часто недостаточно строго употребляют термины, так что резкая грань между двумя атмосферами смазывается. При описании процессов, протекающих в условиях бескислородной атмосферы, часто упот-
реблялись термины, имеющие смысл только для современных условий. В гл. VIII мы видели, что термины «аэробный» и «анаэробный» в применении к первичной атмосфере означают часто «кислородный» и «бескислородный». В той же главе говорилось и о важности того факта, что некоторые вещества под действием ультрафиолета разлагаются и, таким образом, нуждаются в защите от него.
2. ДОАКТУАЛИСТИЧЕСКИЕ И АКТУАЛИСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И УСЛОВИЯ
Чтобы подчеркнуть это различие между первичной и современной атмосферами, я называю первичную атмосферу доактуалисти-ческой, а современную актуалистической.
Я понимаю, что такое предложение может быть неверно понято. В самом деле, и в условиях первичной атмосферы, конечно, действовали те же законы природы, которые действуют и сейчас, т. е., если угодно, и тогда действовал принцип униформизма. Применение этого принципа существенно важно для всех биохимических теорий и экспериментов, рассмотренных в предыдущих главах.
Химические связи веществ «первичного бульона» имели совершенно ту же природу, что и химические связи в веществах, синтезируемых сейчас неорганическим путем в лаборатории или живыми существами. Однако хотя принцип униформизма действовал на этом фундаментальном уровне и в примитивных условиях, результаты протекавших тогда процессов не только отличались от современных, но часто были прямо противоположны им. Многие современные процессы были тогда невозможны — и наоборот. Поэтому мне кажется, что термин «доактуалистический» вполне оправдан.
Как мы знаем, различия в составе между первичной и современной атмосферами повлияли и на некоторые экзогенные геологические процессы, а именно на те из них, которые протекали в тесном контакте с атмосферой и гидросферой. Поэтому справедливо будет сказать, что необычные докембрийские отложения, например золото-урановые рифы и полосчатые железорудные формации (гл. XIII), созданы доактуалистическими процессами.
Итак, экзогенные процессы, происходившие в контакте с атмосферой или гидросферой более 1,8 млрд. лет назад, можно назвать доактуалистическими. Этот термин неприложим к эндогенным процессам, не подверженным влиянию атмосферы. Насколько мы знаем, эндогенные процессы, в частности орогенические циклы, оставались в основных своих чертах неизменными со времен формирования древнейших известных нам пород земной коры, т. е.
уже 3,3 млрд. лет. Следовательно, мы можем сказать, что в ранний период истории развития земной коры (от 3,3 млрд. до 1,8 млрд. лет назад) на поверхности коры преобладали доактуали-стические, а в коре — актуалистические условия и процессы.
3. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА
В гл. IV уже было показано в общих чертах, что ультрафиолетовое солнечное излучение могло проходить через первичную бескислородную атмосферу и достигать поверхности Земли. Обладая сравнительно высокой энергией, это излучение вызывало самые разные химические реакции, теперь уже не протекающие в естественных условиях (фиг. 14). Беркнер и Маршалл [1, 2] разработали данный вопрос более подробно. Этот и следующий разделы основаны на их работах, значительно углубивших наше понимание процессов, шедших в условиях примитивной атмосферы. Указанные авторы собрали все новейшие сведения по солнечной радиации, по составу атмосферы и по поглощению света разными газами атмосферы. Были привлечены данные самых разных наук — от ядер-ной физики до спутниковой метеорологии. Беркнер и Маршалл изучали влияние атмосфер различного состава на прохождение коротковолновой части солнечного ультрафиолетового излучения.
Как известно, в состав солнечного света входят электромагнитные волны разной длины. Мы можем видеть свет с длиной волны от немногим менее 400 нм (фиолетовый свет) до немногим более 800 нм (красный свет). Со своей точки зрения мы называем этот диапазон видимым участком спектра. Но если бы даже наши глаза вдруг смогли воспринимать более широкий участок спектра, солнечный свет ненамного изменился бы для нас, поскольку почти все остальное поглощает современная атмосфера. Через нее проходят еще только волны, соответствующие небольшому участку спектра после фиолетового — ультрафиолетовое излучение — и несколько более широкому участку после красного — инфракрасное излучение. Современная атмосфера фактически непрозрачна для большей части солнечного излучения, она поглощает почти всю его энергию, оставляя «окно» лишь для видимой части спектра. Как мы увидим, непрозрачность атмосферы для дальнего ультрафиолета зависит главным образом от наличия в ней свободного кислорода (02) и озона (Оз).
