Пребиотические условия

Простые биологические молекулы могут образовываться в пребиотических условиях [c.13]

Для быстрого образования полинуклеотидов в пробирке обязательно должны присутствовать специфические белковые катализаторы-ферменты. которых не могло быть в пребиотическом бульоне . Там, однако, были, очевидно, минералы и ионы металлов, способные служить менее эффективными катализаторами. Кроме того, катализаторы лишь ускоряют реакции, которые происходили бы и без них, но за достаточно долгое время. Поскольку и время, и химически активные предшественники нуклеотидов имелись в изобилии, то вполне возможно, что в пребиотических условиях на Земле стало возможным возникновение медленно реплицирующихся систем полинуклеотидов. [c.15]

Самые ранние стадии метаболизма появились в ходе эволюции для того, чтобы восполнить недостачу органических молекул, образовавшихся еще в пребиотических условиях. Что же произошло, когда запас подобных соединений полностью истощился В этих условиях значительное преимущество при отборе должны были приобрести организмы, способные использовать атомы углерода и азота (в виде СО2 и N2) из атмосферы. Но углекислый газ и молекулярный азот хотя и имеются в изобилии, очень стабильны. Их превращение в доступную для усвоения форму (органических молекул, таких, как простые сахара) требует большого количества энергии и значительного числа сложных химических реакций. [c.26]

Далее мы увидим, что один из способов подоити к проблеме происхождения жизни — это попытаться представить, каким образом это замечательное единообразие впервые появилось. Почти все современные теории и экспериментальные исследования по происхождению жизни за исходную точку принимают синтез либо нуклеиновой кислоты, либо белка, или же того и другого вместе. Каким образом на этой первозданной Земле (если жизнь действительно зародилась на Земле) могли появиться первые необходимые для этого макромолекулы Мы уже видели, что эти цепочечные молекулы образованы объединением мелких субъединиц в непрерывную цепочку. Каким образом могли синтезироваться мелкие молекулы в этих древних, пребиотических условиях И каким образом мы могли бы определить, даже если бы имели возможность наблюдать весь процесс на уровне атомов, когда система впервые заслужила название живая Чтобы понять эту проблему, мы должны исследовать в следующей главе какие качества должны присутствовать у любой живой системы [c.38]

Поскольку, вероятно, было бы отправлено множество бактерий, то было бы разумно отправить несколько их видов. Какие именно их виды были бы выбраны, трудно судить, поскольку это до некоторой степени зависело бы от того, какие микроорганизмы имелись на той планете, откуда была отправлена ракета. Поскольку маловероятно, что в атмосфере новой планеты имелось бы много кислорода, то, по-видимому посылка микроорганизмов, которые предпочитают метаболически усваивать свою пищу, используя кислород, является потерей времени. По видимому, лучше было бы отправить те, которые заранее адаптировались бы к тем условиям, на какие можно было бы рассчитывать на но вой планете. Все они могли бы использовать органические соединения в качестве источника энергии, но другие могли бы также использоват энергию, сохраняющуюся в некоторых минералах. По-видимому, крайне желательными были бы фотосинтез и, возможно, способность образовывать споры, по крайней мере, для некоторых организмов. Отправители вполне могли бы разработать совершенно новые штаммы микроорганиз мов, специально предназначенные для копирования в пребиотически условиях, хотя не вполне ясно, не лучше ли попытаться сочетать все желаемые свойства в одном типе организма или послать много различных организмов. Каким бы ни оказалось лучшее решение, оно, по-видимому, не представляет очень серьезных трудностей, и такую исследовательскую программу уже можно было бы осуществить фактически сегодня, поскольку мы начинаем разрабатывать очень мощные методы по изме нению генетического состава организмов, и особенно микроорганизмов При изучении в 1976 году обитаемости Марса был сделан вывод, что лучший тип микроорганизмов мог бы основываться на существующих сегодня сине-зеленых водорослях. Как уже утверждалось ранее, пора зительно, что древнеишие известные ископаемые микроорганизмы на Земле, по-видимому, как раз представляют организмы такого типа. [c.112]

Если окажется, что древняя атмосфера была не восстановительной, а содержала значительное количество кислорода, то картина усложняется. На первый взгляд, может показаться, что, поскольку не было подходящего исходного материала, жизнь едва ли могла зародиться здесь. Если это действительно так, значит, это доказывает гипотезу о направленной панспермии, потому что где-нибудь в другом месте Вселенной планеты могли иметь более восстановительную атмосферу (что мы обсудим в главе 8), и поэтому там был более благоприятный пребиоти-ческий бульон. Однако даже в условиях окислительной атмосферы на Земле могло быть несколько мест, где были восстановительные условия, например, под горными породами и на дне озер и океанов. Возможно, на дне моря были горячие источники, которые обеспечили поблизости подходящие условия для пребиотического синтеза. [c.65]

Как бы ни возникла Луна, можно с уверенностью предположить, что в те древние времена она находилась гораздо ближе к Земле. Луна вызывает на Земле приливы. Это трение не только замедляет вращение Земли, которое в те времена, должно быть, было значительно быстрее, но с помощью обратного воздействия постепенно увеличивает орбиту Луны до большего радиуса. Когда Луна находилась ближе к Земле, приливы были больше. Насколько именно больше, зависит от того, как возникла Луна и как она изменила свою орбиту. Возможно, что впервые она была захвачена, когда вращалась в обратном направлении, затем эта орбита постепенно стянулась и направление вращения изменилось на существующее в настоящее время, при чем в этом процессе полюса поменялись местами. Если дело обстояло именно так, то приливы тогда были очень большими. Это могло вызвать последствия любого рода. Если бы их не было, то над всеми водами Земли мог бы образоваться очень толстый слой углеводородов. Эти древние приливы могли вспенить его в эмульсию, создав, возможно, более благоприятные условия для появления примитивных клеток. Такие большие приливы могли создать непрерывное смачивание и высушивание в довольно большом масштабе в водоемах около берегов океанов и морей. К тому же, это могло вызвать более благоприятные условия для пребиотического синтеза. В общем, большие приливы переносили предметы с места на место и создавали больше разнообразия на поверхности первозданной Земли. [c.85]

Наконец, многокомпонентные системы (активные частицы в газовой фазе), необходимые для образования макромолекулярных соединений, являются специфическими гетерогенными системами, в которых протекают полезные адсорбционные процессы. Важную роль в осуществлении подобных реакций и образовании протобиополимеров в пребиотическую эпоху могло играть существование оптимальных условий (например, сильно охлажденной поверхности). [c.37]

Накоплению органических соединений в процессе химической эволюции благоприятствовали два условия, существовавшие на этой стадии, но нарушившиеся впоследствии. Этими двумя условиями были отсутствие живых организмов и отсутствие в атмосфере свободного кислорода, Именно наличием живых организмов и свободного кислорода обусловлен распад органических соединений, происходящий в современном мире. Отсутствие этих факторов в пребиотическом мире означало, что органические молекулы, образовавшиеся в результате спонтанных химических реакций, будут сохраняться и накапливаться. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология