Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. - 6.1.6.1 Виникнення пробіонтів і біологічних мембран

Для першого етапу абіогенезу - утворення простих органічних сполук - необхідні були сировина, тобто "будівельний матеріал", та енергія. Сировиною стали N2, Н2,СО, СO2, Н2O, NH3, СН4, H2S, HCN, НСНО та інші хімічні сполуки.

Джерел енергії було досить багато: теплова енергія - тепло - надходила в результаті охолодження земної кори; а також у процесі вулканічних вивержень і згоряння метеоритів, які потрапляли в атмосферу Землі; іонізуюча радіація - космічні промені й енергія радіоактивного розпаду важких елементів; сонячне світло - у першу чергу могутнє ультрафіолетове випромінювання, яке за відсутності озонового екрана безперешкодно проникало на Землю; енергія електричних розрядів від ударів блискавок; ударні хвилі (унаслідок падіння метеоритів). Про цей етап, тобто про період утворення мономерів - "цеглинок" біологічних полімерів з газів, що містилися в первинній атмосфері, - відомо найбільше, тому що ці реакції можна відтворити й повністю змоделювати в лабораторних умовах.

Згодом виявилося, що абіогенним способом з отруйної суміші газів і водяної пари за відсутності кисню може синтезуватися дуже багато простих органічних сполук, які входять до складу біологічних полімерів: білків, полісахаридів, ліпідів і нуклеїнових кислот. При цьому роль каталізаторів можуть відігравати розчини солей важких металів, суміші глин і мінералів Ці прості органічні сполуки і визначили вміст "первинного бульйону" на нашій планеті. Таким чином, виникнення "первинного бульйону" - не випадковість, а закономірність. На цьому завершується третій етап хімічної еволюції, яка відтепер вступає в наступну фазу - фазу утворення полімерів, оскільки амінокислоти, жирні кислоти, цукри та азотисті основи - це ще не життя. Наступним етапом еволюції було утворення з малих органічних мономерів більш крупних - полімерів, подібних до білків і нуклеїнових кислот. Поява великих органічних молекул - важлива подія в хімічній еволюції, що передувала виникненню життя на Землі і була, очевидно, також багатоступінчастим процесом.

6.1.6.1 Виникнення пробіонтів і біологічних мембран

Питання про те, як відбувався перехід від біополімерів до перших живих істот, є найскладнішим і найзагадковішим моментом проблеми виникнення життя. Найбільш вірогідне вирішення цієї проблеми запропонував О. І. Опарін, висунувши коацерват-ну гіпотезу (1924 p.), що базувалася на серії проведених експериментів. О. І. Опарін висловив припущення, що перехід від хімічної еволюції до біологічної пов'язаний із виникненням найпростіших фазово-відособлених органічних систем - пробіонтів, здатних використовувати з навколишнього середовища речовини й енергію, завдяки чому вони реалізують найважливішу життєву функцію - функцію росту. С. Фокс з університету в Майамі запропонував інший механізм утворення клітини - модель мікросфер. Електронний мікроскоп засвідчив, що кожна мікросфера оточена подвійною клітинною оболонкою, дуже схожою на мембрани сучасних клітин.

Яка з моделей ближча до протоклітини - коацервати Опаріна чи мікросфери Фокса - важко сказати. У всякому разі, у передбіологічному доборі лише те утворення виявилося конкурентоспроможним, яке оточило себе зовнішньою мембраною.

Схожі статті




Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. - 6.1.6.1 Виникнення пробіонтів і біологічних мембран

Предыдущая | Следующая