Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
274 Глава 26
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
26.1.4. Теория панспермии
Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной.
Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время и в разных частях нашей Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения конструкций, похожих на ракеты, и «космонавтов», а также сообщения о встречах с инопланетянами. Российские и американские исследования, проводимые в космосе, пока не обнаружили жизнь в пределах нашей Солнечной системы, однако они ничего не говорят о возможности жизни вне этой системы. При изучении метеоритов и комет в них были обнаружены многие органические вещества, например цианогены и синильная кислота, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на бесплодную Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни на Земле, а в 1996 г. американские ученые обнаружили организмы, похожие на бактерий, в камне с Марса (хотя они не считают, что жизнь пришла на Землю с Марса). В любом случае необходимы дальнейшие исследования.
26.1.5. Биохимическая эволюция
Среди астрономов, геологов и биологов принято считать, что возраст Земли составляет примерно 4,5-5,0 млрд. лет.
По мнению многих биологов, в далеком прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее: по всей вероятности, температура ее поверхности была очень высокой (4000 —8000 0C), и по мере того как Земля остывала, углерод и сравнительно тугоплавкие металлы конденсировались и формировали земную кору; поверхность планеты была, вероятно, обнаженной и неровной, так как на ней в результате вулканической активности, непрерывных подвижек коры и сжатия, вызванного охлаждением, происходило образование складок и разрывов.
Эволюция, или история жизни на Земле 275
Полагают, что в те времена атмосфера была совершенно не такой, как теперь. Легкие газы — водород, гелий, азот, кислород и аргон — покидали атмосферу, поскольку гравитационное поле нашей планеты, еще недостаточно плотной, не могло их удержать. Однако простые соединения, содержащие, среди прочих, эти элементы, должны были удерживаться; к ним относились вода, аммиак, диоксид углерода и метан. До тех пор пока температура Земли не упала ниже 100 0C, вся вода, вероятно, находилась в парообразном состоянии. Атмосфера была, по-видимому, «восстановительной», о чем свидетельствует наличие в самых древних горных породах Земли металлов, таких как двухвалентное железо, в восстановленной форме. Более молодые горные породы содержат металлы в окисленной форме, например двухвалентное железо. Отсутствие в атмосфере кислорода было, вероятно, необходимым условием для возникновения жизни; лабораторные опыты показывают, что, как это ни парадоксально, органические вещества (основа живых организмов) гораздо легче образуются в восстановительной среде, чем в атмосфере, богатой кислородом.
В 1923 г. А. И. Опарин высказал мнение, что атмосфера первобытной Земли была не такой, как сейчас, а примерно соответствовала данному выше описанию. Исходя из теоретических соображений, он предположил, что органические вещества, возможно углеводороды, могли возникать в океане из более простых соединений; энергию для этих реакций синтеза, по-видимому, поставляла интенсивная солнечная радиация (главным образом ультрафиолет), падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть. По мнению Опарина, разнообразие находившихся в океанах простых соединений, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить, что в океанах постепенно накапливались органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором могла возникнуть жизнь. Эта идея была не нова — в 1871 г. сходную мысль высказал Дарвин:
«Часто говорят, что все необходимые для создания живого организма условия, которые могли когда-либо существовать, имеются и в настоящее время. Но если (ох, какое это большое «если») представить себе, что в каком-то небольшом теплом пруду, содержащем всевозможные аммоний-
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
276 Глава 26
ные и фосфорные соли, при наличии света, тепла, электричества и т. п. образовался бы химическим путем белок, готовый претерпеть еще более сложные превращения, то в наши дни такой материал непрерывно пожирался бы или поглощался, чего не могло случиться до того, как появились живые существа».
В 1953 г. Стэнли Миллер в ряде экспериментов моделировал условия, предположительно существовавшие на первобытной Земле. В созданной им установке (рис. 26.1), снабженной источником энергии, ему удалось синтезировать многие вещества, имеющие важное биологическое значение, в том числе ряд аминокислот, аденин и простые сахара, такие как рибоза. Затем Орджел в Институте Солка в сходном эксперименте синтезировал нуклеотидные цепи длиной в шесть мономерных единиц (простые нуклеиновые кислоты).
