ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О химических формах существования живого вещества во Вселенной из "Не только в воде" Известно, что каждый живой организм (добавим — земной организм) с достаточно большой степенью справедливости может рассматриваться как водный раствор. Именно отсюда проистекают различного калибра остроумия шутки, в основе которых лежит бесспорный факт, что человек на три четверти состоит из воды. Но факт остается фактом — практически все известные нам химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность живых организмов, могут быть сведены к химических реакциям в водном растворе. Отсюда следует достаточно строгое заключение, что и те химические реакции, которые предшествовали возникновению живого вещества на Земле, также протекали в воде. [c.71] Тут сразу возникает вопрос, для проблемы распространенности жизни во Вселенной более чем важный в какой степени наличие воды следует считать общим и обязательным условием возникновения и развития живого вещества Ведь химические реакции идут и в неводных растворах. В конце концов вода — лишь одна из громадного числа жидкостей, которые могут покрывать поверхность далеких планет. Вот те предпосылки, от которых отталкиваются специалисты по внеземным формам жизни, придерживающиеся мнения, что вполне вероятно существование, например, аммиачных (на основе жидкого аммиака), фторидных (на основе жидкого фтористого водорода) и тому подобных форм жизни. [c.71] Можно с предельной категоричностью утверждать, что химические реакции, которые привели к появлению живого вещества, должны были протекать только в растворах, или, говоря более общо, в жидкой фазе. Ведь твердофазные реакции весьма немногочисленны по сравнению с жидкофазными и, главное, протекают в тысячи, а нередко и в миллионы раз медленнее (скорость твердофазной реакции ограничена в высшей степени медленным процессом диффузии продуктов реакции от поверхности раздела фаз в глубь кристалла). Газофазные реакции как возможная совокупность химических процессов, приводящих к образованию живого вещества, также исключаются. Очень сложные молекулы не могут существовать в газовой фазе, потому что у них энергия испарения превышает энергию связи между отдельными частями молекулы. Поэтому молекулы очень сложных химических соединений не удается перевести в газовую фазу даже при сверхнизком вакууме. Действительно, можно без труда перевести в пар уксусную кислоту, гораздо труднее этого достигнуть в случае глюкозы. [c.72] химические реакции, которые привели к образованию живого вещества, могли протекать только в растворах. Но для этого нужен подходящий растворитель или смесь растворителей. Попробуем в данном случае весьма невыразительное слово подходящий наполнить более или менее конкретным содержанием. [c.73] К сожалению, жидкий аммиак и фтористый водород, которые, как уже упоминалось, так часто фигурируют в научно-фантастических романах в качестве сольвосистем (см. раздел о кислотах и основаниях), лежащих в основе жизни, подходящими растворителями быть не могут. Весьма сильный протонодонор — фтористый водород, — обладая способностью навязывать многим химическим соединениям протон, заставляет их проявлять свойства оснований. Поэтому кислотами в растворах фтористого водорода может быть лишь считанное число химических соединений. В свою очередь, в жидком аммиаке подавляющее большинство растворенных соединений— кислоты, и лишь очень немногие соединенич, способные отбирать или вытеснять протон из аммиакл, будут проявлять в этом растворителе основные свойства. [c.73] В предыдущих разделах было показано, что практически любую разновидность межмолекулярных взаимодействий в растворах можно свести к кислотно-основным реакциям. А отсюда следует, что вряд ли кислотно-основные реакции в жидких НР или ЫНз будут разнообразны. Какое уж там разнообразие, когда в первом из этих растворителей почти все соединения — основания и практически нет кислот, а во втором картина, хотя и противоположная, но отнюдь не более радостная сплошные кислоты и мало, очень мало оснований. [c.73] Теории кислот и оснований нашли в высшей степени точное определение такой особенности жизненного растворителя — амфотерность, Это ограничение настолько сужает круг возможных претендентов на звание жизненного растворителя, что приводившееся выше мажорное определение множество сводится к минорному — небольшое число . [c.74] Ничуть не упреждая последующих выводов, отметим, что этому условию, условию амфотерности, хорошо удовлетворяет вода. Разумеется, вода не единственный из амфотерных растворителей. Очень хороши спирты. Но представить себе планету, моря которой заполнены, скажем, этиловым спиртом, означает, во-первых, погрешить против классической термодинамики, а во-вторых, вторгнуться в те области литературных приемов, которые давно закреплены за юмористикой. [c.74] Не приходится сомневаться, что жизненный растворитель должен растворять самые разнообр-азные соединения и неорганические и органические. Можно сказать, что по растворяющей способности он должен быть близок к тому идеальному растворителю, который- так истово искали еще алхимики. Как известно, перепробовав множество комбинаций, начиная от смеси всех жидкостей, которые мотут быть извлечены из человеческого организма, до коктейлей из вин самых разнообразных сортов и возрастов, алхимики в конце концов набрели на царскую водку (смесь HNO3 и НС1). Но очевидно также и то, что подобная адская смесь, конечно же, не может быть жизненным растворителем. [c.74] Читатель, разумеется, уже сам вычислил , и достаточно определенно, что всем перечисленным условиям удовлетворяет лишь один растворитель —вода. Да, анализ закономерностей, найденных при изучении неводных растворителей, приводит к тому, что наиболее вероятным, если не единственным, жизненным растворителем может быть только вода. Если же добавить сюда и множество нехимических аргументов в пользу воды, среди которых важнейшим является заключение о том, что из всех возможных жидкостей на остывающей планете наиболее вероятно образование именно воды, потому что водород — самый распространенный элемент Вселенной, а при формировании вещества планеты из плазменного вещества звезды преимущественно (наряду с железом) образуется кислород, ядро которого характеризуется исключительно высокой стабильностью, то вывод о том, что жизнь возможна только в присутствии воды, стано-вится более чем обоснованным. [c.75] Вернуться к основной статье