Материя жизни.

Все живые существа содержат определенный набор особых химических соединений.

Клетка в основном состоит из протеинов или из синтезируемых ими веществ. Все протеины, встречающиеся в живой материи, образуются нитями особых химических веществ - аминокислот. Клетки содержат также другое химическое вещество - АТФ, используемое для накапливания энергии.
Программа создания новых клеток - и даже новых животных или растений - существует в виде специального химического кода, содержащегося в длинной молекуле под названием ДНК. Каждая разновидность живых организмов обладает своим особым типом ДНК. Все эти вещества - протеины, АТФ и ДНК - содержат углерод, то есть являются органическими соединениями. Но каким же образом возникли первые органические вещества?

Жизнь ставит эксперименты

Газы, образовывавшие раннюю атмосферу Земли, постепенно растворялись в Мировом океане, и в нем возник своего рода "теплый суп" из химических соединений. Поскольку в атмосфере не было кислорода, в ней отсутствовал озоновый слой (озон - разновидность кислорода), который мог бы защитить земную поверхность от вредоносного ультрафиолетового солнечного излучения.
В 20-е гг. XX в. русский ученый Александр Опарин и английский ученый Джон Холдейн выдвинули гипотезу, согласно которой многие миллионы лет это излучение,
совместно с разрядами молний, создавало в химическом "бульоне" все более и более сложные химические соединения, пока наконец не возникло одно органическое соединение - ДНК, способное воспроизводить самое себя.
В 50-е гг. XX в. американский химик Стенли Миллер решил проверить эту гипотезу. Он смешал метан и аммиак над поверхностью теплой воды и пропустил через них электрический ток, создав что-то наподобие молнии. Миллер повторил этот эксперимент многократно, меняя состав газовой смеси и температурный режим. В нескольких случаях он обнаружил, что всего через 24 часа примерно половина углерода, содержавшегося в метане, превратилась в органические соединения типа аминокислот. Значит, можно сделать вывод, что при достаточном времени и соответствующем составе газовой смеси точно так же могли образовываться и более сложные химические соединения, возможно, даже те из них, что входят в состав ДНК.

Первые живые клетки

Химический "бульон" в первобытном океане становился все гуще, и в нем формировались все новые и новые соединения. Некоторые из них образовывали на поверхности воды тонкие сплошные пленки - наподобие пленки из разлившейся на море нефти. Вода перемешивалась, например во время шторма, и пленка разрывалась на отдельные сферические образования, похожие на нефтяные шарики. Внутри них оказывались отдельные химические соединения, которые начинали походить на настоящие живые клетки. Стоило только молекулам ДНК сформироваться в "бульоне" и очутиться вместе с прочими веществами внутри такой оболочки, как это положило начало жизни на Земле.
Первые клетки во многом напоминали современные бактерии. Необходимую энергию они вырабатывали, расщепляя неорганические соединения. Клетки могли извлекать углерод из метана, а также из окиси и двуокиси углерода, растворенных в воде.
Из сероводорода и прочих содержавших его соединений они извлекали водород. Все эти элементы клетки использовали для воспроизводства новой живой материи. Подобные бактерии в наше время встречаются вокруг горячих минеральных источников и действующих вулканов.

Примитивные формы бактерий и цианей (синезеленых водорослей) и по сей день в изобилии встречаются в горячих минеральных источниках. Некоторые из них используют минеральные вещества из этих источников как "сырье" для фотосинтеза.

Ученые полагают, что жизнь могла зародиться в аналогичной среде. В нижней части рисунка, если присмотреться внимательнее, можно различить двух человек на дорожке возле источника.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>