Название: Теорія еволюції (системний розвиток життя на Землі) - Огінова І. О.

Жанр: Біологія

Рейтинг:

Просмотров: 1527

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 |



2.3. Принципова можливість абіогенного синтезу органічних речовин із неорганічних

 

Реальна відповідність хімічної еволюції основним принципам са моорганізації матерії підтверджується спонтанним утворенням органіч них речовин із найпростіших неорганічних.

У лабораторних експериментах доведено, що суміш різних спо лук таких речовин як аміак, метан, водень, вода, вуглекислий газ, сини льна кислота перебуває у стаціонарному стані до тих пір, доки під впливом якихось зовнішніх факторів (температура, електричні розряди, ультрафіолет, ультразвук, каталізатори) не опиниться у біфуркаційній точці. Перехід через цей нестійкий стан викликає утворення

принципово нових складних систем типу АМІНОКИСЛОТ, які відріз няються від вихідних сполук якісною своєрідністю. Внаслідок їх взає модії між собою утворюються найпростіші ОЛІГОПЕПТИДИ, котрі починають закручуватися у спіраль після досягнення довжини у 8 –

10 амінокислот, тобто процеси утворення мономерів і полімеризація відбуваються паралельно. Це значно прискорює полімеризацію, особ ливо за наявності слабких доз радіації.

Подібним чином із суміші метану, аміаку і води спонтанно утворюються РИБОЗА та ДЕЗОКСИРИБОЗА. Сполучення метану, аміаку, води та синильної кислоти під впливом відповідних зовнішніх факторів викликає утворення АЗОТИСТИХ ОСНОВ. Синильна кислота, що ви никає при електричних розрядах, може самостійно започатковувати формування аденіну в одностадійній реакції конденсації. В еволюцій ному аспекті пурини виявилися більш перспективними, ніж піримідини. Із незначними модифікаціями вони представлені у багатьох метаболіч них циклах клітини: у вигляді макроергічних молекул, універсальних регуляторів типу цАМФ і цГМФ, флавінаденіндинуклеотиду (ФАД), нікотинаденіндинуклеотидів (НАД, НАДФ), коферменту А тощо. Наяв ність ультрафіолету та фосфорних сполук сприяє утворенню з них МОНО, ДИ і ТРИФОСФАТІВ. Унаслідок подібних процесів легко і швидко могла формуватися планетарна хімічна система із "субвіталь ними" осередками. Їх розвиток міг значно прискорюватися за рахунок космічної органіки. Про це свідчить той факт, що у космічному прос торі також відбувається самодовільний абіогенний синтез органічних речовин із неорганічних. Наприкінці 60х років ХХ ст. за допомогою радіоспектрометрії була відкрита міжзоряна космічна речовина. Пізніше було доведено, що у космосі вже при виникненні зірок і планет відбу ваються процеси самоорганізації матерії в напрямі утворення досить складних органічних сполук. Вони знайдені у молекулярних хмарах Всесвіту, кометах, метеоритах (збереглися незмінними з часів форму вання Сонячної системи шляхом конденсації речовини із газопилової туманності близько 4,5 млрд. р. тому) і астероїдах. Це амінокислоти, жирні кислоти, пуринові та піримідинові основи, ацетилен, бензол, ме танол, ізопреноїди, карбонові кислоти, порфірини, сірчисті органічні сполуки тощо.

Відомо, що найбільш тривалим у часі є процес утворення із хаосу якихось більшменш складних структурованих систем. Подальша їх

еволюція вже відбувається досить швидко і прискорюється у міру зрос тання їх розмірності. З цього погляду вимога суто земного походження органіки (як основи виникнення життя) виявляється дещо спекулятив ною. А саме, спонтанне протікання відповідних хімічних процесів мало зайняти забагато часу (для умов нашої планети).

Відкриття космічної органічної речовини дозволило його суттєво скоротити. Так, було доведено, що Земля за 1 млрд. років могла одержати із космічним пилом та вуглистими хондритами (майже 5 % від загальної

кількості метеоритів, що падають на Землю) близько 40 млрд. тонн кос мічної органіки, тобто її планетарний синтез відігравав не головну, а дру горядну роль. Крім того, кожен вулкан за одне виверження викидає назовні приблизно 1 млн. тонн органічних речовин, а наявність такої колосальної

кількості органіки робила процес самоорганізації матерії автокаталітич ним. Подальший розвиток таких відкритих складних хімічних систем із певною ієрархічною структурою міг відбуватися лише прискорено.

Відмінною особливістю космічної органіки є те, що вона становить

собою рацемічну суміш різних оптичних ізомерів (у живих системах реалізується лише якийсь один із можливих варіантів, наприклад у біл ках зустрічаються тільки Lамінокислоти). Це свідчить, що походження життя на нашій планеті вирішальним чином пов'язане з осередками ло кальної поляризації світла. Крім того, вони є вкрай необхідними і для синтезу полімерів. А саме: об'єднання декількох відносно складних мо лекул у невеликий ланцюжок є достатньо розповсюдженою подією у суміші органічних речовин. Але реакція майже одразу припиняється, якщо до цього ланцюжка приєднується молекула з іншою оптичною активністю. Тільки за умови наявності однаково поляризованих речо вин можлива їх спонтанна поляризація, котра тоді відбувається надзви чайно швидко.

Утворення осередків локальної вибіркової оптичної активності на

Землі може бути пов'язаним із діяльністю вулканів та іншими геологіч ними процесами, які супроводжувалися випромінюванням поляризова ного світла. Його джерелом могло бути також сонячне на місячне світ ло, поляризація якого виникала внаслідок обертання Землі, інверсії її магнітного поля, електричних атмосферних розрядів тощо. Наявність поляризованого світла сприяє першочерговому утворенню лише певних оптичних ізомерів, тобто забезпечує хіральність відкритих хімічних

систем. Їх подальший розвиток відбувався автокаталітично у низці біфуркацій.

Аналогічна ситуація характерна і для інших органічних сполук.

Це дозволяє зробити висновок, що космічна органіка має винятково абіогенне походження, а хімічна еволюція у напрямі життя повинна бути асоційованою з якимось особливо сприятливими для розвитку та ких систем умовами, пов'язаними з їх оптимізацією.

Оптимізація системи завжди викликає прискорення розвитку і набуття нових системних властивостей. У міру переходу до більш прогре сивного (системного) еволюційного напряму ієрархічно організовані хімічні системи починають розвиватися прискорено, набувають нових властивостей і ускладнюються, формуючи структури із різноспрямова ними процесами. Внаслідок цього будуть утворюватися макромолеку лярні складні системи з певною функціональною диференціацією скла дових компонентів. Реалізація такого еволюційного напряму з часом спричинила появу нуклеїнових кислот, білків, геному.

 


Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 |

Оцените книгу: 1 2 3 4 5

Добавление комментария: