3 Происхождение жизни. Концепция происхождения жизни на земле концепции происхождения жизни на земле
 Скачать 89.5 Kb.
|
|
КОНЦЕПЦИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ Отличие живого от неживого Вопрос о происхождении жизни на Земле занимает одно из центральных мест в современной биологии, однако, интерес к нему возник задолго до появления этой науки. Без большого преувеличения можно сказать, что эта проблема, как и проблема происхождения человека, решалась на протяжении всей человеческой истории. Разделение объектов на живые и неживые сначала проводилось интуитивно, на основании внешних признаков, например, по способности к воспроизведению, движению, росту, поглощению одних веществ и выделению других. По мере накопления знаний о живой природе уточнялись и «критерии» живого. На первый план выступило такое свойство живых организмов, как их способность к получению и использованию информации. Признаки живого организма: 1) молекулярный состав: высокоупорядоченные макромолекулярные органические соединения, называемые «биополимерами» – белки и нуклеиновые кислоты (ДНК) и (РНК); 2) клеточное строение; 3) воспроизводство самих себя; 4) способность к получению и использованию информации; 5) наличие обмена веществ; 6) способность к росту и развитию; 7) активная регуляция своего состава и функций; 8) способностью к движению; 9) раздражимость; 10) приспособленность к среде; 11) деятельность, активность. Имеются переходные формы от нежизни к жизни. Например, вирусы вне клеток другого организма не обладают ни одним из атрибутов живого. У них есть наследственный аппарат, но отсутствуют основные необходимые для обмена веществ ферменты, и поэтому он могут расти и размножаться, лишь проникая в клетки организма-хозяина и используя его ферментные системы. Теория самопроизвольного зарождения Исторически одной из первых возникла теория самопроизвольного зарождения. Она была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте, и затем, в эпоху эллинизма, нашла отражение в трудах Эмпедокла (ок. 490 – 430 до н.э.) и Аристотеля (384 – 322 до н.э.). Согласно этой концепции, в различных веществах могут находиться специфические «активные зерна», которые при попадании в благоприятную среду дают начало живому организму. По мнению Аристотеля, активное начало присутствует в оплодотворенном яйце (с чем трудно не согласиться), но также в солнечном свете, болотной тине, и организмы могут возникать не только путем естественного размножения, но и самозарождаться из почвы, влаги и света под действием природных сил. В 1688 г. итальянский биолог Франческо Реди (1626 – 1698) провел серию экспериментов. В два одинаковых сосуда он поместил куски свежего мяса, один сосуд он закрыл, а другой оставил открытым. Портящееся мясо в открытой колбе было доступно для мух, и вскоре на нем появились их личинки, а в закрытой колбе мясо оставалось чистым. Эксперимент привел Реди к важному выводу о том, что живые организмы возникают только биогенным путем, т.е. в результате своего размножения, при этом зарождаться самопроизвольно, без участия других организмов, они не могут. Однако, после того как нидерландский натуралист Антоний ван Левенгук (1632 – 1723) впервые наблюдал в сконструированный им самим микроскоп недоступные простому глазу микроорганизмы, идея самозарождения возникла вновь. Этому способствовали первые опыты с микробами, которые всегда обнаруживались там, где находились питательные вещества. Ученые, проводившие эти опыты, пришли к выводу, что микроорганизмы переносятся вместе с частицами пыли и при попадании на продукты интенсивно размножаются. Если же продукты подвергнуть кипячению, то микробы гибнут и при хранении в закрытом сосуде больше не появляются. Однако сторонники теории самозарождения объясняли это тем, что в результате нагревания исчезает «жизненная сила», а хранение в закрытой посуде препятствует доступу воздуха, без которого самозарождение организмов невозможно. Опыты Пастера Окончательное опровержение этой теории дал французский биолог Луи Пастер (1822 – 1895). Чтобы доказать, что кипячение не убивает «жизненную силу», он приготовил крепкий мясной бульон и оставил его в открытой колбе. Через некоторое время, несмотря на предварительное кипячение, в бульоне было обнаружено множество бактерий. Вторую часть эксперимента осуществить оказалось гораздо сложнее. Чтобы доказать, что воздух не может инициировать зарождение микробов, необходимо было обеспечить его доступ к стерилизованному бульону, но при этом исключить возможность попадания туда микроорганизмов. Идею проведения такого опыта Пастеру подсказал химик Антуан Баляр (1802 – 1876). Наполнив колбу бульоном и прокипятив, они нагрели горлышко колбы и вытянули его в виде тонкой трубки с двумя изгибами. В результате, микробы вместе с частицами пыли попасть в бульон не могли, оседая на изгибах трубки, а воздух проходил в сосуд совершенно свободно. Результаты эксперимента оказались блестящими: ни через неделю, ни через месяц, ни через год в колбе не появилось ни одного микроба. Таким образом, на смену теории самозарождения жизни пришла идея о биогенном характере организмов, согласно которой живое возникает только из живого, образуя бесконечную цепочку смены поколений. В связи с этим закономерно возник следующий вопрос: как началась эта цепочка, т.е. какие организмы были первыми и откуда они появились? Чтобы ответить на него, необходимо сначала обратиться к молекулярной структуре живых организмов. Молекулярная структура живых организмов Ткани живой материи, и соответственно молекулы, которые их составляют, принято называть органическими (в отличие от неорганической, т.е. неживой природы). Такое разделение впервые ввел шведский химик Якоб Берцелиус (1779 – 1848). Главными органическими соединениями являются белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Белки – высокомолекулярные органические соединения, образующиеся в результате полимеризации аминокислот и образования полипептидной цепочки. Полимеризация – это образование большой молекулы (полимера) в результате объединения значительного числа простых звеньев (мономеров). Аминокислоты проявляют свойства кислот и оснований. Известно около 150 аминокислот, из которых 26 (чаще всего 20) входят в состав белков. Каждый белок имеет строго заданную последовательность аминокислот. В организмах белки выступают в качестве ферментов, строительного материала, гормонов, выполняют защитные функции. Ферменты – катализаторы химических процессов, т.е. вещества, ускоряющие ход химических реакций. Углеводы – органические соединения, содержащие углерод, водород и кислород. Простые углеводы (сахара) называются моносахаридами. Из них строятся полимерные цепочки сложных углеводов – полисахаридов. В отличие от белков, все звенья молекулы полисахарида одинаковые. Полисахариды выполняют строительную функцию (например, целлюлоза, составляющая оболочки растительных клеток) и энергетическую функцию, которая обусловлена накоплением энергии в клетке (например, крахмал у растений и гликоген у животных). Липиды – жиры и жироподобные вещества. Они не являются полимерами, хотя часто имеют крупные размеры молекул и служат энергетическим резервом организма (при их расщеплении до углекислого газа и воды выделяется энергия), участвуют в передаче нервного импульса, выполняют защитные функции в качестве водоотталкивающего и теплоизоляционного покрытия. Нуклеиновые кислоты – сложные органические соединения, полимеры. Они выполняют роль хранения и передачи наследственной информации. Бывают двух типов: ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота и РНК – рибонуклеиновая кислота. Несмотря на значительное разнообразие органических молекул, их состав преимущественно определяется небольшим числом химических элементов. Это: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Остальные химические элементы реже встречаются в живых тканях или совсем отсутствуют. Сложное строение и большие размеры органических молекул, т.е. их макромолекулярная организация, обусловлены, прежде всего, способностью атомов углерода образовывать длинные и ветвящиеся цепочки, называемые углеродным скелетом. Кроме того, водород, углерод, кислород и азот имеют валентность соответственно равную 1, 2, 3 и 4, благодаря чему они способны образовывать ковалентную связь в различных сочетаниях между собой. Этим обусловлено многообразие органических соединений в природе. Важно подчеркнуть, что перечисленные выше элементы, образующие органические соединения, входят в состав и разнообразных неорганических веществ, поэтому отличия живой материи от неживой обусловлены не столько характером образующих ее элементов, сколько спецификой их организации. Отдельно взятые органические молекулы еще не являются «живыми», свойства живых систем реализуются, начиная с клеточного уровня, поэтому клетка считается структурной и функциональной единицей живой материи. Клетка Основное вещество клетки – белки. Их молекулы обычно содержат несколько сот аминокислот и состоят из главной и боковой цепей. У всех живых видов имеются свои особые белки, определяемые генетическим аппаратом. Собственно, клетка и нужна для аппарата воспроизводства, который находится в ее ядре. Без клетки генетический аппарат не мог бы существовать. Если в клетку попадут вредные для организма бактерии и другие инородные тела, то с ними вступает в бой иммунная система – блуждающие клетки. У низших животных они играют роль пищеварительных органов, а у высших животных их значение заключается именно в защите специфического строения данного организма. О размерах клетки свидетельствует такая аналогия. Если увеличить человека до размеров Великобритании, то одна клетка будет примерно такой же величины, как фабричное здание. Сопоставление клетки с фабрикой не случайно. Любой живой организм можно уподобить гигантской фабрике, на которой производится множество разнообразных химических продуктов. На ней производится и энергия, приводящая в движение всю фабрику. Более того, она может воспроизводить самое себя, что для обычных фабрик совершенно невозможно. Попадающие в организм белки расщепляются на аминокислоты, которые затем используются для построения собственных белков. Нуклеиновые кислоты создают ферменты, управляющие реакциями. Например, для одного процесса брожения нужна дюжина ферментов, каждый из которых управляет одной реакцией и действует только на строго определенный вид молекул. Все ферменты – белки. Фермент похож на дирижера, который играет всегда со своим оркестром. В каждой клетке несколько тысяч «дирижеров-ферментов». Теория биохимической эволюции Итак, клетка считается структурной и функциональной единицей живой материи. Отсюда вытекает естественное предположение о том, что первичное возникновение простейших организмов произошло из природных неорганических элементов, т.е. абиогенным путем. Теория, описывающая этот процесс, получила название теории биохимической эволюции. Основоположником теории биохимической эволюции является русский академик А. И. Опарин (1894 – 1980). В основу данной теории положено существенное различие между современными природными условиями Земли и условиями нашей планеты в древние времена. Главная задача состоит в том, чтобы убедительно показать возможность абиогенного синтеза органических соединений и их дальнейшей эволюции в далеком прошлом нашей планеты. Получение органических веществ из неорганических в лабораторных условиях известно человечеству уже более ста лет. В 1828 г. немецкий химик Фридрих Велер (1800 – 1882) осуществил синтез мочевины, а уже к середине прошлого века французский ученый Пьер Бертло (1827 – 1907) начал систематическую разработку методов получения органических соединений. В настоящее время лабораторным путем может быть получено большинство таких веществ, поэтому для обоснования теории биохимической эволюции необходимо обсудить образование органических молекул именно в условиях, моделирующих древнюю Землю. Прежде всего, необходимо оговорить интересующие нас временные рамки. Современные методы оценки возраста Земли позволяют считать, что она возникла около 4,5 – 5 млрд. лет назад. Древнейшие следы жизнедеятельности организмов, обнаруженные геологами, имеют возраст около 3,5 млрд. лет (имеются в виду известняковые отложения водорослей, обнаруженные в Западной Австралии). Таким образом, учитывая невысокую скорость эволюции, можно предположить, что процессы, которые привели к возникновению живых организмов, должны были начаться в первый миллиард лет жизни нашей планеты, чтобы еще через полмиллиарда лет уже существовали достаточно развитые формы жизни, остатки жизнедеятельности которых обнаружены в древнейших горных породах. На сегодняшний день наука не располагает полными данными о составе древней литосферы, гидросферы и атмосферы. Однако в данном случае точное количественное содержание тех или иных элементов не является принципиальным, достаточно отметить качественные особенности, присущие тому периоду. В 1923 г. А. И. Опарин выдвинул предположение, что первичная атмосфера Земли носила восстановительный характер, т.е. она не содержала свободного кислорода (для сравнения: в современной атмосфере его содержится 21 %). В такой атмосфере могли содержаться аммиак, двуокись углерода, метан и водяной пар. В дальнейшем эта гипотеза подтвердилась при исследовании горных пород различного возраста: самые древние породы содержали металлы в восстановленной форме, а в более поздних металлы были уже окислены. Бескислородный характер первичной атмосферы приводит к двум важнейшим следствиям. Во-первых, в отсутствие кислорода не образуется озоновый слой, который в современной атмосфере располагается на высоте 10 – 50 км и поглощает 99 % высокоэнергетического ультрафиолетового излучения Солнца. Следовательно, в прошлые эпохи это излучение беспрепятственно достигало поверхности Земли, и его энергия могла частично затрачиваться на образование химических связей между элементами, при этом могли возникать сложные соединения, в том числе и органические. Во-вторых, образовавшиеся органические молекулы не подвергались окислению и могли участвовать в дальнейших реакциях (в условиях окислительной атмосферы объекты органического происхождения, не защищенные клеточными мембранами, разлагаются под действием кислорода, что происходит, например, после гибели живого организма и разрушении клеточной стенки). Таким образом, восстановительная атмосфера обеспечивала необходимую для протекания реакций энергию и не оказывала окислительного действия на продукты реакций. При этом следует отметить, что коротковолновое ультрафиолетовое излучение оказывает губительное воздействие на живые ткани, поэтому первые организмы должны были «скрываться» от него под слоем воды или горных пород. Опыты Миллера Первые эксперименты, моделирующие первичную атмосферу Земли, были поставлены в 1953 г. американским ученым Стэнли Миллером (род. в 1930 г.). Его установка представляла собой колбу, внутри которой создавались электрические разряды. В колбе находилась вода и различные газы, предположительно входящие в состав первичной атмосферы (водород, метан, аммиак и др.). Свободный кислород в системе отсутствовал. При нагревании в установке происходила постоянная циркуляция водяного пара и газов. После нескольких дней эксперимента в колбе образовывались простейшие органические соединения: аминокислоты (строительный материал для белков), азотистые основания (компоненты нуклеиновых кислот) и некоторые другие вещества. Их концентрация возрастала по мере убывания исходных компонентов. Вслед за опытами Миллера последовали другие эксперименты. Варьировался состав исходной смеси, источники энергии, длительность опытов, вводились различные катализаторы. Было показано, что подобные реакции происходят даже при обычном нагревании, при этом среда может быть как водной, так и безводной. Биогенез Разнообразие экспериментов позволяет предположить, что неорганический синтез органических соединений мог быть достаточно распространенным явлением в прошлом нашей планеты. При этом в качестве исходной среды для подобных процессов рассматривались различные природные системы. Так, академик А. И. Опарин считал, что такие реакции происходили в морях и океанах и сопровождались увеличением концентрации образующихся органических веществ, при этом водная среда становилась «первичным бульоном», способным к дальнейшей эволюции. Однако образование органических молекул и их полимеризация являются только началом в длинной цепочке эволюции, которая привела к появлению первых живых клеток, поскольку отдельно взятый белок еще не обладает специфическими свойствами, присущими организму в целом. Поэтому на смену химической эволюции должна была прийти биологическая. Процесс возникновения и эволюции живых систем называется биогенезом. Рассмотренный выше неорганический синтез органических соединений является начальной стадией биогенеза. Последующие этапы эволюции Согласно гипотезе А. И. Опарина, предками настоящих клеток были протоклеточные структуры, способные к простейшему обмену с окружающей средой. Они образовывались по мере накопления в исходной среде органических молекул. Этот процесс называется коацервацией, т.е. объединением в небольшие комплексы, называемые коацерватами (от латинского coacervus – сгусток). Механизм коацервации связан с поляризованностью молекул многих органических веществ. Взаимодействие нескольких таких молекул приводит к сближению их полярных концов и образованию «коацерватной капли». Возникающие коацерваты обладали значительно бóльшими возможностями, чем отдельные молекулы, поскольку могли поглощать из окружающей среды другие вещества. Если вещество оказывалось вредным, коацерват распадался, а если оно усваивалось, коацерват увеличивался в размерах и изменял свою структуру. Этому способствовало появление примитивных мембран, роль которых играли липидоподобные соединения. К ним относятся поверхностно-активные вещества, которые в силу полярности своих молекул стремятся образовывать мономолекулярные пленки на поверхности раздела двух сред. Мембраны не только выполняли защитные функции, но и способствовали дальнейшему обособлению коацерватов от окружающей среды и сохранению постоянства своего внутреннего состава. В ходе химической эволюции коацерваты при увеличении своих размеров приобрели способность распадаться на дочерние капли, сохраняющие особенности и химический состав материнского комплекса. Параллельно шла дифференциация свойств молекул внутри коацерватов: белки оказались способными регулировать ход химических реакций, приводящих к появлению новых органических веществ, а нуклеотидные цепи постепенно приобрели возможность удваиваться по принципу дополнения. Дальнейшая эволюция этих важнейших свойств привела к появлению наследственного генетического кода, несущего информацию о строении белковых молекул. Таким образом, развитие коацерватов привело к появлению первых примитивных прокариотических клеток. Это произошло более 4 млрд. лет назад. Прокариотические клетки – примитивно устроенные клетки, не имеющие клеточного ядра, генетический материал (ДНК) которых находится прямо в цитоплазме. Эти клетки типичны для организмов – прокариотов, к которым в настоящее время относятся некоторые бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариоты были гетеротрофами, т.е. в качестве источника энергии использовали органическое вещество первичного бульона. Они существовали в условиях бескислородной атмосферы, поэтому их метаболизм был анаэробным. Анаэробный метаболизм – обмен веществ и энергии, протекающий в отсутствие атмосферного кислорода. Постепенно запасы органических веществ, необходимых для питания, истощались, и у некоторых клеток возникла способность использовать солнечную энергию для синтеза органических веществ из неорганических соединений углерода. Так появились автотрофы – организмы, способные к фотосинтезу. Фотосинтез – процесс преобразования солнечной энергии в энергию химических связей органических веществ. Источником углерода, входящего в состав органических молекул, служит углекислый газ. В качестве источника водорода зеленые растения используют воду, при разложении которой в атмосферу выделяется кислород. Сначала фотосинтез шел без образования молекулярного кислорода. В ходе дальнейшей эволюции организмы стали выделять кислород. Это произошло около 4 млрд. лет назад. Обогащение атмосферы свободным кислородом привело со временем к образованию озона, поглощающего коротковолновое ультрафиолетовое излучение, опасное для живых организмов. Кроме того, возник аэробный способ метаболизма – дыхание, при котором расщепление органических веществ происходит с участием кислорода. Он характерен для большинства современных растений, животных и микроорганизмов. Энергетический выход таких реакций в несколько раз больше, чем в реакциях брожения (например, расщепление глюкозы при брожении дает энергию 50 кал/моль, а при дыхании – 686 кал/моль). В дальнейшем происходило усложнение клеточного строения и около 2 млрд. лет назад появились первые эукариотические клетки. Эукариотические клетки – сложные клетки, имеющие ядро и большое число внутриклеточных структур (митохондрии, хлоропласты и пр.). Эукариотические клетки характерны для организмов – эукариотов, к которым относится большинство современных форм жизни. Был предложен механизм возникновения эукариотов на основе симбиоза гетеротрофной анаэробной клетки и клетки, способной к дыханию. Затем, к поверхности клетки присоединилась жгутикоподобная бактерия, что привело к увеличению подвижности организма, предка современных жгутиковых простейших. Это были первые животные клетки. Следующим эволюционным шагом в развитии организмов стало появление многоклеточных форм жизни примерно 1,3 млрд. лет назад. По мнению известного русского биолога И. И. Мечникова (1845 – 1916), первые многоклеточные произошли от колониальных простейших – жгутиковых. В некоторых таких колониях реализуется примитивное функциональное разделение клеток (клетки, поглощающие добычу и клетки, отвечающие за размножение), но при этом каждая клетка является отдельной особью. В процессе своего развития отдельные виды колоний одноклеточных простейших превратились в примитивные, но целостные организмы. Ископаемые остатки древней жизниПодтверждением некоторых положений биохимической теории происхождения и развития жизни могут служить ископаемые остатки организмов, обнаруживаемые в древнейших горных породах. Например, в Северной Америке были обнаружены водоросли, возраст которых составляет 1,1 млрд. лет, а из фауны этого периода сохранились остатки радиолярий, кишечнополостных, кольчатых червей и даже ракообразных (найдены в бассейне реки Аделаида в Южной Австралии). Самыми древними следами жизни считаются известняки, обнаруженные в Западной Австралии. Они были образованы сине-зелеными водорослями и бактериями 3,5 млрд. лет назад и свидетельствуют о наличии прокариотических форм жизни, способных к фотосинтезу. Самыми старыми морфологически сохранившимися формами жизни на сегодняшний день являются водорослеподобные организмы сферической и нитчатой формы диаметром 6-20 мкм, обнаруженные в Южной Африке, которым 3,44 млрд. лет. Древнейшие эукариотические ископаемые датируются возрастом 1,9 млрд. лет. Однако следует признать, что эти представления еще содержат множество пробелов. В частности, пока не существует единого мнения о том, как именно произошел переход от сложных органических молекул к живой клетке, нет удовлетворительной гипотезы для объяснения появления способности организмов к самовоспроизведению и, что тоже важно, не выяснен механизм самоорганизации материи в качественно более высокую биологическую форму. По этому поводу английский астрофизик Фред Хойл заметил, что мысль о возникновении живого в результате описанных случайных взаимодействий молекул «столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке Боинга-747». Теория панспермии Существование пробелов в концепции биохимической эволюции дает основания многим исследователям в поисках истоков жизни обратиться к теории панспермии, которая отвергает возникновение жизни на Земле и выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Впервые эта теория встречается у древнегреческого философа Анаксагора (500 – 428 до н. э.). Он полагал, что разнообразные существа зарождаются из ила при попадании в него «эфирных зародышей», которые рассеяны всюду в пространстве. Позднее эту теорию развивали немецкий химик Юстус Либих (1803 – 1873), физик Герман Людвиг Гельмгольц (1821 – 1894) и шведский ученый Сванте Аррениус (1859 – 1927). В частности, они считали, что зародыши жизни (например, бактерии или споры микроорганизмов) переносятся в космическом пространстве частицами пыли или небесными телами (кометами и метеоритами). При попадании таких зародышей на подходящую по условиям планету они дают начало биологической эволюции. В настоящее время у этой теории находится много последователей, особенно среди астрономов. Например, уже упоминавшийся английский исследователь Ф. Хойл допускает, что пылевые облака в космическом пространстве содержат большое количество бактерий и спор, но экспериментально это пока не подтвердилось. Следует отметить, что, постулируя внеземное происхождение жизни, теория панспермии не объясняла ее возникновения в целом. Однако, современные исследования в области астрофизики позволили несколько расширить идеи этой теории и некоторым образом соотнести их с теорией биохимической эволюции. Толчком к этому послужило обнаружение в метеоритах и кометах органических веществ и организованных элементов невыясненной природы. Еще в 1834 г. шведский химик Якоб Берцелиус (1779 – 1848) при исследовании метеорита Алаис выделил в нем органические молекулы. Это заинтересовало множество других исследователей, и на сегодняшний день перечень обнаруженных в небесных телах органических соединений содержит аминокислоты, азотистые основания, карбоновые кислоты и другие сложные вещества. Это поставило вопрос о происхождении данных соединений: являются ли они продуктом жизнедеятельности организмов или же имеют абиогенную природу. Современные методы исследований позволяют ответить на этот вопрос. Хиральность Известно, что молекулы аминокислот имеют один несимметрично расположенный атом углерода, следствием чего является существование двух оптических изомеров, правого и левого, поворачивающих луч проходящего через них света. Аминокислоты, образованные биогенным путем, являются левыми изомерами (поворачивают луч света влево), а аминокислоты неорганического происхождения содержат правые и левые изомеры в одинаковых количествах, поэтому оптической активности не проявляют. Это свойство «несимметричности» живого называется хиральностью (от греч. сheir – рука) и заключается в несовместимости молекул с их зеркальным отражением, подобно правой и левой руке. Оно присуще не только аминокислотам, но и, например, нуклеиновым кислотам, которые являются правыми изомерами. Поэтому хиральность – еще одна граница между живым и неживым. Обоснование теории панспермии Изучение аминокислот, найденных в метеоритах, не выявило в них оптической активности, т.е. правых и левых изомеров в них оказалось поровну, поэтому было признано их абиогенное происхождение. По некоторым данным, не менее 10% кометного вещества представляют собой органические соединения, необходимые для начала биологической эволюции, в частности, аминокислоты и азотистые основания. В частности, голландский ученый М. Гринберг в лаборатории смоделировал кометные условия: метан, окись углерода и вода при температуре –269˚С подвергались ультрафиолетовому облучению. В результате возникали сложные органические соединения. Таким образом, простое органическое вещество характерно не только для нашей планеты, его можно считать достаточно распространенным и в условиях космического пространства. Поэтому в настоящее время обсуждается возможность возникновения первичных органических молекул в период возникновения Солнечной Системы под действием ионизирующего излучения. Опыты подтвердили возникновение органических молекул из смеси газов, близкой по составу к газовой туманности, под действием излучений радиоактивных изотопов. Таким образом, вполне вероятно, что синтез органических молекул происходил еще до образования планет и был очередным шагом эволюции Солнечной Системы. В процессе формирования космических тел эти молекулы вошли в состав многих из них, в том числе они попали и на Землю, где послужили основой для дальнейшей биологической эволюции. Таким образом, гипотеза панспермии, в отличие от биохимической теории происхождения жизни, предполагает первоначальное зарождение органических веществ не на Земле, а в космическом пространстве, однако дальнейшее их развитие в земных условиях должно было происходить по уже описанному пути. Кроме того, она позволяет надеяться, что существование жизни во Вселенной не ограничивается только нашей планетой. |