Как появилась жизнь на Земле?

Как появилась жизнь на Земле?

До последнего времени самой распространенной научной концепцией происхождения жизни считалась гипотеза Опарина-Холдейна. Согласно ей, первые белковые молекулы появились в древнем океане. Миллиарды лет назад в океанских водах под воздействием солнечного излучения, грозовых разрядов, вулканических извержений и других факторов образовались простейшие органические вещества, позже сложившиеся в молекулы полимеров и сахаров, которые в конце концов сформировали первую протоклетку. Однако у этой гипотезы есть одно слабое место, называемое «дефицитом времени». Математики посчитали, что от появления первых органических молекул до «сборки» самой элементарной живой клетки должно было пройти никак не меньше пяти миллиардов лет. Между тем возраст Земли сегодня оценивается в четыре с половиной миллиарда лет, а первые живые существа на ней появились уже четыре миллиарда лет назад.

Это несоответствие пытались преодолеть авторы теории панспермии (космического оплодотворения). Они предположили, что носители жизни, молекулы ДНК и РНК, были занесены на Землю метеоритами. Такое представление снимало проблему «дефицита времени», но оставляло открытым вопрос, откуда эти молекулы взялись в космосе.

гипотеза Опарина-Холдейна

Проблема происхождения жизни на Земле

В институте катализа занялись проблемой происхождения жизни, а заодно и Земли, совсем не случайно. Многие астрофизики уже давно говорили, что нынешние теории происхождения планет на самом деле ничего не объясняют. Еще академик Сафронов доказал, что для создания планеты недостаточно пыли и газа — нужно начальное ядро, тело размером около тысячи километров в поперечнике. Только оно способно притягивать к себе другие тела, пыль и газ и прочно их удерживать. Если же сталкиваются тела меньших размеров, то осколки просто разлетаются в стороны, поскольку силы их гравитационного взаимодействия не хватает, чтобы держаться вместе. Если, конечно, эти тела не будут намазаны клеем.

Последнее предположение вовсе не шутка журналиста. Это и есть та гипотеза, что пришла на ум химикам из Новосибирска. Изучив предполагаемый состав протопланетного пылевого облака, из которого когда-то образовалась Земля, они пришли к выводу, что оно очень напоминает «каталитический реактор», в котором происходят реакции органического синтеза. Триллиарды триллиардов тонн водорода, кислорода, углекислоты, железа, никеля, кремния, высокая температура, дармовая энергия молодого Солнца — что еще нужно для того, чтобы в пылевом облаке закипели реакции? Созданная исследователями математическая компьютерная модель показала, что первая органика не просто могла в нем возникнуть — она не могла не возникнуть. Построенная на компьютере схема зарождения органики, как оказалось, вполне соответствовала той, что знакома химикам уже давно. Реакторы, действующие по этой схеме, называются реакторами «с псевдоожиженным слоем катализатора». Пылинки железа и никеля в нем играют роль катализатора, осев на поверхность которого водород, углерод и кислород образуют простейшие органические соединения, такие как спирты и альдегиды. Обволакивая пылинку, эти вещества и создают тот самый «клей», который скрепляет первоначальные частицы.

теория академика пармона образование жизни

Дальше процесс напоминает образование снежного кома. Частицы слипаются — ком растет, достигает критических размеров, после чего под действием собственной массы, сжимается в плотный шар. Между тем органический синтез продолжается во все более сложных формах, и когда пылевой шар становится планетой Земля, то необходимая для возникновения жизни органика на нем уже есть. К этому времени на земной поверхности накапливаются миллионы тонн нуклеотидов, полисахаридов и аминокислот, из которых природа довольно скоро соберет первые молекулы ДНК и первые белки. А там уже недалеко и до появления клетки и простейших живых организмов.

Что возникло раньше: планета или органическое вещество

Оказывается, «оба раньше». И то и другое формировалось синхронно, а иначе ничего бы и не получилось.

1. Зона реакции, протопланетный каталитический котел.

  • Давление 0,0004 атм.
  • Температура 225-725°С.
  • Размер 75 млн — 3 млрд км.
  • Время «созревания» менее 100 млн лет.

2. Оседая на металлических пылинках, частицы воды, углекислоты, аммиака, водорода вступают в реакцию и образуют простейшие органические соединения.

3. Образовавшиеся на поверхности пылинок-катализаторов спирты и альдегиды выступают в качестве «клея». Теперь две пылинки, встретившись, «склеиваются» в хлопья и комочки.

4. На поверхности металлических хлопьев и комочков-катализаторов появляются сложные органические соединения — азотистые основания и карбоновые кислоты. Из них впоследствии получатся белки, ДНК и РНК.

5. Начинает действовать гравитационный эффект. Слепившийся из пыли и хлопьев «первичный ком» активно притягивает новые частицы. На его поверхности уже наличествует весьма разнообразная органика.

©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА

Вас это заинтересует:

Тэги: Исследования, Открытия

Еще нет комментариев

Добавить комментарий