Условия для возникновения жизни на Земле
Елена Голец 14517
Трудно точно сказать, сколько сотен миллионов лет назад создались условия для возникновения жизни на Земле- появилась влага, определенные устойчивые температуры и первичные углеродные соединения, послужившие основой для создания белковых тел с новым свойством - самообменом.
Эволюция материи на Земле
Совершенно очевидно, что возникновению такого замечательного свойства материи, преобразившего нашу планету, предшествовал очень длительный период эволюции этой материи на Земле.
Если мы хотим понять, как произошла наша жизнь, мы должны проследить историю развития материи.
Академик А. И. Опарин
Развитие материи от неживого вещества к живому
Как известно, современная жизнь может развиваться и существовать в довольно узких температурных границах. Известны полярные водоросли красный снег, способные расти даже при минус 30 градусах, и водоросли горячих источников, существующие при плюс 70-90 градусах. Эти температуры и нужно рассматривать как возможные температурные пределы условий, в которых могла зародиться жизнь.
По мере остывания земной коры на нашей планете постепенно возникали и усложнялись различные химические соединения. Синтетическая химия помогает выяснить условия, необходимые для возникновения жизни на Земле. Достижения химии полностью подтверждают предполагаемый ход развития материи от неживого вещества к живому.
Например, знаменитый русский химик А. М. Бутлеров в 1861 году, соединив формалин (ядовитое вещество, в состав которого входят углерод, водород, кислород) с водным раствором извести, получил сахаристое вещество. Позднее были искусственно получены и жиры. А академику А. Н. Баху впервые удалось синтезировать вещества, близкие к простейшим белкам.
Гипотезы о происхождении жизни на Земле
В ХIХ столетии существовало несколько гипотез о происхождении жизни на Земле. Некоторые из них имели видимость научности и опирались якобы на достижения физики и химии.
- Широко были распространены гипотезы, по которым жизнь на Земле развилась из ничтожно малых зародышей, перенесенных на Землю из мирового пространства. Переносчиками жизни якобы являлись метеориты, то-есть падающие на Землю небесные тела.
- Позднее, когда известный русский физик Лебедев доказал существование давления света, возникла гипотеза о возможности перенесения зародышей жизни с планеты на планету лучами света.
Но эти гипотезы на самом деле ничего не объясняли, так как оставался нерешенным главный вопрос: как же возникла жизнь где-то там, откуда она якобы была перенесена на нашу Землю? В ХIХ веке была выдвинута гипотеза происхождении жизни на основе понимания общих законов развития природы.
- Жизнь не была занесена к нам откуда-то из мирового пространства, а возникла здесь, на Земле, как новая ступень в развитии материи. Материя в условиях остывавшей планеты давала все более и более сложные химические соединения. В результате длительного развития материи возникала высшая ее форма - белковое вещество с новым свойством самообновления. Таким образом, объяснить, как произошла жизнь, это значит объяснить, как возник белок.
Теория происхождения белковых тел
Самая известная теория происхождения белковых тел разработана ученым академиком А. И. Опариным. Он много лет занимался изучением вопросов о происходивших на Земле процессах, в результате которых из неживой материи возникла жизнь.
Опарин обращает особое внимание на условия, способствовавшие возникновению живого вещества, а из него - живых организмов. Земная кора постепенно остывала, но внутреннее тепло планеты, (подробнее: Изучение внутреннего строения Земли), заметно проявлялось еще долго: вода океанов нагревалась не только Солнцем, но и подогревалась снизу.
Неприглядный вид имела в то время Земля, (подробнее: История формирования Земли). На просторах обширного, но еще неглубокого океана местами острыми выступами торчали каменные скалы. Мало еще было осадочных пород, а первые материки имели угловатый, неровный рельеф. Совершенно иной состав, чем теперь, имела атмосфера.
В ней почти полностью отсутствовал газообразный кислород (он был связан в кислородных соединениях), зато много было водяных паров и таких веществ, как аммиак, циан и другие. Несомненно, этими веществами была насыщена и вода океанов. Так постепенно создались условия для возникновения многочисленных углеродных соединений - сложных органических веществ.
Наибольшее число их возникало, конечно, в водоемах, ибо вода всегда являлась деятельным посредником и участником в химических процессах. Академик А. И. Опарин писал:
Внешние условия, которые создались в водоемах первородного океана мало чем отличались от тех условий, которые мы можем воспроизвести в наших лабораториях. Отсюда ясно, что в любой точке тогдашнего океана, в любой лагуне и высыхающей луже должны были образоваться те же сложные органические вещества, которые получились в колбе Бутлерова, в стакане Баха и других подобных опытах.
Последовательно, шаг за шагом, прослеживает Опарин возможный путь развития неживого вещества и превращения его сначала в простейшие органические вещества, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота, а затем в сложные белки и, наконец, в живые белковые тела. Все эти химические превращения происходили в обстановке, естественной для развития нашей планеты.
В каком виде первоначально существовала жизнь на Земле и сколько времени понадобилось, чтобы создались условия для возникновения жизни на Земле, чтобы она приняла более высокоорганизованные формы, - сказать трудно.
Относительно этого вопроса высказывают научные предположения, основанные на изучении химических и физических свойств веществ, на астрономических данных о процессах, происходящих во вселенной, наконец, на научных выводах передовых исследователей в различных других областях знаний.
