Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
2 >> _? s « 2йи
н д § и « В о »
и я о s P'S
о >> ч
е. н ч
"§ S S-е
* Л и °‘са
?g S
К и ч ч о 2 Ч w н
ЙД“
ft ы
VD Я
Я S S
¦ ft., я и ^ н о *а н я я ? я
и
©
- -3
м и К
* 2 &
я ® ° jrvovo
а
VD
©
3
и
ft А Си п
гн СО
tL 0>
^ Н
VD 5 о г
* m Си Я О Ф VO & & а ^
й в
5 и
Ё*и
03 ы
«vo
>> о VD Ч
ч
и*
©
з .
я -
^ н ft ф ?fi VO
о«
a §
Ф я
U ft Я
•* 5 я g и 5 ф
S с - I-ф a ft се u S vo ч о я ч • >9< о
Я ч к
я
Ф ф'о Л о
2 3 ч Я и § Я u я
к
S
ч
о
a
а
К
ю
о
X
S
« и я2
я
*8
S ю Я х
о о
CN чгн
J2 О*
E?S
н
SSS
ю a 2 Н И
с, се
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
I
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
hfl
я
ft
я
ч
о
я
о
*
о
st я
•—
я ft „ х з ч я я
Ч О
я «
св
ч
>>
к
ф
ч
о
ft
я
се
Н м
о о
О. в
с
ф , & о К в. § 8 § 2
я
аЭ
ч
се
ft
я
с
а
- • ... 3
я tr1 Ф ы
ft g a §
05 m Я ° pa « g се
° Л О И
в ч в о
4 е® я
*4i
5 к a
«*• ft. ч
^ г— VO
я »Я С о b 3 ° ч
а н ь
>д
0:я ft о я в
О) - -
a a
2 er
Р Н сз Ь н д
та О г:
Я ^ ч ago и а я
ф гн
к и 2
I« 3
я я я f-
« к
a к
Ли ф "
S Я ш Ойо
« в и Ь н о се о Ч
се о ® в- § >в а)
Я з g
Я 5 Es ф » се Рн я t,
о се ф
ft и ft
ф 2 н ft се
ф
Показано, что в искусственной бескислородной среде идет неорганический синтез «органических» соединений, но подобные опыты с кислородными средами дали только отрицательные результаты [17]. Возможно, синтез останавливается из-за того, что окисление разрушает образующиеся продукты; допустимы и другие объяснения. Во всяком случае, ясно, что для развития жизни была необходима первичная б^ескислородная атмосфера. Как мы видели, в такой атмосфере важным фактором становится коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца. Определенную роль сыграли и другие источники энергии, но для краткости я буду здесь подразумевать под словами «коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца» все виды энергии, доступные в то время.
Надо также запомнить, что появление более крупных «органических» молекул — важное событие в переходе от преджизни к жизни — было многоступенчатым процессом. Мы не можем считать вероятным внезапное появление «голого» гена или единичной молекулы белка. Только соединения, возникавшие в очень больших количествах, могли стать основой для дальнейшего развития.
Химические процессы преджизни могут показаться до смешного простыми в сравнении с биохимическими процессами современной жизни, имеющей за плечами около 3 млрд. лет эволюции — мутирования и естественного отбора. Химические процессы преджизни не могут обеспечить выживания в современных условиях, но более 3 млрд. лет назад, в условиях гораздо менее сложной среды, они были очень важны в этом отношении.
Можно привести пример подобной ситуации. В 1962 году Кальвин изучал разложение перекиси водорода (Н2О2) — обычного продукта, образующегося при облучении воды ультрафиолетом, — ферментом каталазой (см. [8]). Акво-ион трехвалентного железа способен расщеплять Н2О2 — это чисто неорганический процесс. Его активность, однако, очень невелика по сравнению с активностью гема или фермента. Ион железа способен расщеплять всего 10"5 моль в 1 с. Если этот ион включен в органическую молекулу порфирина (фиг. 41), то его активность возрастает в 1000 раз. Если же молекула порфирина соединена с белковой частью молекулы фермента каталазы, то активность иона трехвалентного железа возрастает в 10 млрд. раз. В современных условиях разложение перекиси водорода акво-ионом железа не имеет никакого значения, но этот неорганический процесс мог играть важную и даже очень важную роль в эпоху преджизни, когда еще не существовало таких органических соединений, как гем и ферменты.
Прежде чем двинуться дальше, мы должны еще раз подчеркнуть, что в неорганическом синтезе «органических» веществ могут использоваться самые разные источники энергии. Если для синтеза малых «органических» молекул, по-видимому, непременно 5-352
нужны высокоэнергетические воздействия — ультрафиолетовое излучение, электрические разряды (в природе — молнии), то объединение этих молекул в более крупные может идти при участии не таких мощных источников энергии, например за счет тепла и химической энергии (вспомним о роли цианида и дицианамида, гл. VI, разд. 7). Похоже, что если синтез малых «органических» молекул шел на поверхности Земли под действием ультрафиолета или молний, то конденсация их в более крупные «органические» молекулы происходила в совершенно иных средах, защищенных от таких жестких воздействий. Разумно было бы предположить, что именно в таких средах и состоялся переход от преджизни к жизни.
