Теоретически это указание Ч. Дарвина разработали А. И. Опарин и Д. Холдейн.
Ведь 4–5 миллиардов лет назад вся Земля действительно образовалась из облаков космической пыли и газа. Уже тогда мы все в полном составе присутствовали в этом Земном облаке, правда, в несколько неорганизованном, даже хаотическом состоянии, в виде четырех элементарных частиц: электронов, нейтронов, протонов, квантов, – а также некоторых атомов, из которых сейчас состоят наши тела. Однако специалисты утверждает, что это еще не было началом жизни на Земле, а тем более возникновением нас, славян.
С тех пор начались на Земле под влиянием энергии солнечного видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения различные процессы химических изменений и изменчивости. Сначала из атомов образовались мелкие молекулы, например азота, кислорода, водорода; затем – газообразные молекулы чуть крупнее: аммиака, метана, углекислоты, сероводорода, создавшие первичную атмосферу Земли. Образовавшиеся пары воды вскоре конденсировались и выпали на поверхность Земли в виде дождей. Так возникли моря и океаны. Значительная часть газов растворилась в воде этого первичного океана. Поскольку большая часть кислорода оказалась связанной с водородом в молекулы воды, первичная атмосфера Земли оказалась почти лишенной кислорода.
Самое удивительное, что на этом развитие химических процессов не остановилось. Под влиянием энергии вулканического тепла, электрических разрядов молний, квантов солнечного видимого и ультрафиолетового излучения различные химические вещества то образовывались, то разрушались. Однако электрические разряды (молнии) и извержения вулканов были ограничены в пространстве и крайне нерегулярны во времени. Наибольший вклад в активацию химических превращений в мировом океане, в атмосфере и на твердой поверхности, очевидно, вносило излучение Солнца в силу своей универсальности на всей поверхности Земли, постоянства, длительности действия во времени и огромной суммарной энергии.
Известно, что современная жизнь на Земле базируется на энергии квантов солнечного излучения, поглощаемого растениями. У нас нет оснований сомневаться в том, что подобная связь возникла вместе с жизнью на Земле.
Следующим этапом, очевидно, было образование молекул среднего размера, содержащих углерод – С: аминокислот, жирных кислот, сахаров, пуринов и пиримидинов. Это органические соединения, из которых состоят белки, жиры, углеводы наших организмов.
Возможность образования этих соединений под влиянием электрических разрядов в сосудах со смесью газов (метана, аммиака, водорода) и паров воды в 1953 г. показал американский ученый Миллер, а под влиянием ультрафиолетовых лучей – в 1957 г. Грот и Вейсенгоф.
Приблизительно 3 миллиарда лет назад температура на поверхности Земли упала ниже 70–72˚С, т. е. ниже температуры пастеризации – денатурации современных биополимеров: белков и нуклеиновых кислот. Стал возможен следующий этап эволюции соединений углерода – укрупнение молекул, содержащих углерод. Под влиянием солнечной энергетики, солнечного УФ-излучения происходило соединение в цепочку нескольких средних молекул, например, аминокислот. Такие цепочки по 10–20 аминокислот называются полипептидами и являются уже небольшими полимерами. Полимеры из сахаров называются углеводами, из жирных кислот – жирами. Под влиянием УФ эти полимеры то образовывались, то разрушались, а потому не накапливались в больших количествах.
Неизбежность усложнения молекулярных структур определяется физико-термодинамическими законами.
Соединение даже двух молекул увеличивает упорядоченность системы, уменьшает хаос и снижает энтропию, т. е. способность рассеивать энергию в хаотическом тепловом Броуновском движении. Уменьшение энтропии увеличивает устойчивость, а значит и время жизни открытых систем. Продолжительность жизни – основной фактор в борьбе за выживание в естественном отборе. Естественный отбор начинает действовать уже на молекулярном уровне в пользу высокомолекулярных структур, которые и накапливаются в среде.
Специалисты утверждают, что образование полипептидов еще не было началом жизни, ведь полипептиды, хотя и состоят из аминокислот, не являются белками. Они слишком малы, чтобы образовывать сложные надмолекулярные вторичные и третичные структуры. Попытки в лабораторных условиях химическими методами увеличить размеры полипептидов и получить белки оказывались неудачными. А ведь, как правило, только после образования третичной структуры молекула белка начинает выполнять свои биологические (ферментативные) функции. Для этого необходимо соединение нескольких сотен или тысяч аминокислот.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу