 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
183
Данное предположение доказывается тем, что ряд органических соединений найден в
метеоритах, например аденин – биологически очень важное азотистое основание. Он был
искусственно получен в лаборатории при условиях, которые имитировали первичную атмосферу
Земли. А, скажем, органические соединения, играющие большую роль в обмене веществ живых
организмов, – щавелевую, муравьиную и янтарную кислоты удалось искусственно получить при
облучении водных растворов углекислоты.
Первичная атмосфера Земли, как и других планет, содержала, очевидно, метан, аммиак,
водяной пар и водород. Воздействуя в лаборатории на смесь этих газов электрическими разрядами,
имитирующими молнию, и ультрафиолетовым излучением, ученые получили сложные
органические вещества, входящие в состав живых белков, – глицин, аланин и др.
Таким образом, сейчас не приходится сомневаться в том, что под воздействием электрических
разрядов, световой и ультрафиолетовой радиации еще до образования Земли или на самой первой
стадии ее существования из неорганических соединений мог возникнуть ряд довольно сложных
органических веществ. Образовавшиеся органические вещества – это первый шаг на пути к жизни.
Какие же элементы являются основными слагаемыми живого, его «кирпичиками»? Это в
первую очередь кислород, углерод, водород и азот. Их принято называть органогенами. В живой
клетке, например, по массе содержится около 70% кислорода, 17% углерода, 10% водорода, 3%
азота, затем идут фосфор, калий, хлор, сера, кальций, натрий, магний, железо. Их количество в
клетке не превышает десятых долей процента. Далее следуют медь, цинк, йод, фтор и другие
элементы, присутствующие в тысячных и десятитысячных долях процента.
Особая роль в живых организмах принадлежит углероду. Говорят, что жизнь на нашей планете
«углеродная», потому что в основе всех органических соединений и веществ организмов лежит
углерод.
Углеродные соединения обладают рядом свойств, делающих их незаменимыми при
образовании живых систем. Прежде всего, число органических соединений на основе углерода
огромно – десятки миллионов. Они активны при сравнительно невысокой температуре. Атомы
углерода в молекулах могут образовывать длинные цепи различной формы. При относительно
небольшой перестройке молекул углеродных соединений существенно меняется их химическая
активность, которая возрастает при наличии катализаторов.
Все элементы живого принадлежат к наиболее устойчивым и распространенным по Вселенной
веществам. Они легко соединяются между собой и обладают малой атомной массой. Соединения,
образованные такими элементами, должны легко растворяться в воде. Таким свойством обладают,
например, соединения калия и натрия и др.
Наша планета богата водой. Она расположена на таком расстоянии от Солнца, что необходимая
для жизни основная масса воды находится в жидком, а не в твердом или газообразном состоянии,
как на других планетах. На Земле поддерживается оптимальный интервал температур,
необходимый для зарождения и существования жизни.
Является ли Земля тем единственным космическим телом, на котором возможна жизнь? По-
видимому, нет. Ведь только в нашей Галактике примерно 150 млрд звезд. Вполне вероятно, что в
ней существуют космические тела, на которых возможна жизнь.
Первый шаг на пути к возникновению жизни заключается в образовании органических веществ
из неорганического космического сырья. Такой процесс протекал при определенных температуре,
давлении, влажности, радиации и т. д. На первый стадии данного процесса, вероятно, начал
действовать предварительный отбор тех соединений, из которых позднее появились организмы.
Из множества образовавшихся веществ сохранились лишь наиболее устойчивые и способные к
дальнейшему усложнению.
Для построения любого сложного органического соединения живых организмов нужен
небольшой набор слагающих блоков – мономеров (низкомолекулярных соединений). Например,
имея всего 29 сравнительно несложных мономеров, можно описать биохимическое строение
любого живого организма. В число их входят 20 аминокислот, из которых построены все белки, 5
азотистых оснований (из них в комбинации с другими веществами образуются носители
наследственности – нуклеиновые кислоты), а также глюкоза – важнейший источник энергии,
необходимый для жизнедеятельности, жиры (структурный материал, идущий на построение в
клетке мембран и запасающий энергию).
Такое сравнительно небольшое число соединений – результат действия в течение почти
миллиарда лет естественного отбора, выделившего их из огромного количества некогда