Свет и происхождение жизни на Земле

Материал настоящего раздела посвящен общей характеристике прокариотных организмов (в основном эубактерий), отличающихся морфологическим и особенно физиологическим разнообразием. В основе морфологического разнообразия лежат различия в размерах и форме отдельных клеток, способах их деления, природе и наборе цитоплазматических включений, строении клеточной стенки и структур, локализованных снаружи от нее, наличии и типе дифференцированных форм, образующихся в процессе жизненного цикла. Всем этим вопросам посвящены главы 4 и 5. В главах 6 — 9 представлена общая картина физиологического разнообразия прокариот, складывающегося из различий в механизмах получения энергии и источниках питания, разного отношения к молекулярному кислороду и другим факторам внешней среды, прежде всего свету, температуре, кислотности среды. В главе 10 обсуждаются генетические механизмы, приведшие в процессе эволюции к структурно-физиологическому разнообразию прокариот. Глава II, посвященная проблемам систематики и описанию основных групп прокариот, иллюстрирует на конкретных примерах материал, представленный в предыдущих главах. Завершает раздел глава 12, в которой излагается наиболее общепринятая гипотеза происхождения жизни на Земле, приведшая к возникновению первичной клетки, и имеющийся в настоящее время экспериментальный материал, подтверждающий эту гипотезу. [c.24]

Происхождение жизни и ее природа интересуют человека с тех самых пор, как он стал мыслящим существом. Одно из первых объяснений состояло в том, что жизнь возникла из неживой материи в результате акта самопроизвольного зарождения. В основе этой идеи, несомненно, лежали наблюдения, свидетельствующие о разложении всех мертвых тел на более простые элементы, о возвращении всего на свете в землю, а также невежество во всем, что касается жизни личинок и плесеней, появляющихся как бы ниоткуда. Когда в конце XIX в. Пастер доказал, что в современных условиях самопроизвольного возникновения живого на Земле не происходит, эта теория происхождения жизни из неживого стала казаться несостоятельной с научной точки зрения и на некоторое время была оставлена. Самопроизвольное зарождение жизни в настоящее время невозможно ввиду существования на Земле живых организмов, потребляющих все имеющиеся в наличии богатые энергией органические соединения. Это обстоятельство препятствует превращению простых органических соединений в более сложные — процесс, протекающий крайне медленно. [c.11]

В последней половине прошлого века шведский физик Аррениус предложил довольно необычную гипотезу о происхождении жизни на Земле. Он предположил, что жизнь не могла сама зародиться здесь, а была занесена микроорганизмами из открытого космоса. Он предположил, ЧТО эти примитивные споры, зародившиеся где-нибудь в другом месте, мягко двигались под действием давления падающего на них света. Он назвал свою гипотезу панспермией, что означает семена повсюду . Сейчас к этой идее относятся с недоверием, потому что трудно представить, как жизнеспособные споры могли бы достигнуть нашей планеты после такого длительного путешествия в космосе и не погибнуть под воздействием радиации. [c.11]

Фотохимические процессы имеют огромное значение для жизни на Земле. Энергия Солнца утилизируется в процессе фотосинтеза, при этом из атмосферного углекислого газа образуются углеводы и освобождается кислород. Светоиндуцированные химические изменения, происходящие в атмосферных газах и распыленных частицах, также дают вклад в химический состав атмосферы, делая ее пригодной для существования жизни на Земле. В самом деле, образование из простейших элементов сложных биоорганических соединений — кирпичиков жизни, а затем и возникновение самой жизни тесно связаны с фотохимическими процессами. Важнейший для жизнедеятельности человека и многих других существ процесс — зрение — также имеет фотохимическое происхождение. Таким образом, природа использует свет для осуществления весьма важных химических процессов. Человек использует свет в различных областях от создания новых сложных органических соединений и различных систем передачи изображения (фотографии) до накопления солнечной энергии. [c.7]

Практически вся энергия, созидающая жизнь, по своему первоначальному происхождению является энергией электромагнитного излучения Солнца. Поэтому рассмотрим некоторые характеристики интенсивности солнечного света, получаемого Землей. [c.160]

Однако было выдвинуто предположение, что первоначально соединения кремния играли важную и, по всей вероятности, необходимую роль в происхождении жизни. Гамов [5] отмечал, что переход от неживой материи мог протекать очень постепенно. Опарин [6] выдвинул постулат, согласно которому жизнь возникла посредством ассоциации простых, встречающихся в природе углеродных соединений с неорганическими веществами в коллоидной форме. Бернал [7] предположил, что коллоидные силикаты, вероятно, играли каталитическую роль в процессах формирования сложных органических молеку/ из простых молекул. Он допускал также, что первоначальная атмосфера Земли (до возникновения жизни) должна была состоять нз таких водородных соединений, как метан, аммиак, сероводород и водяные пары. Как показал Миллер [8], аминокислоты могут образовываться из метана, азота и водяного пара под влиянием электрических разрядов, поэтому могли существовать разнообразные органические соединения. Бернал высказал предположение, что обогащение простых органических молекул могло происходить при их адсорбции на коллоидных глинистых минералах, имеющих очень больщое значение удельной поверхностн и сродство по отношению к органическим веществам. Он указал, что небольшие по размеру молекулы, присоединенные к поверхности глины, способны удерживаться на ней не беспорядочно, а в определенных положениях как по отношению к поверхности глины, так и друг к другу. Таким образом, вследствие упорядоченного расположения эти молекулы могут взаимодействовать между собой с образованием более сложных соединений, особенно в том случае, когда осуществляется подвод энергии за счет падающего на поверхность света. Согласно Берналу, вначале могло происходить формирование асимметричных молекул, которые характерны для живых организмов. Это могло осуществляться путем более предпочтительной попарной адсорбции асимметричных молекул на поверхности кварца, так как кварц — единственный общеизвестный минерал, обладающий асимметричной структурой. [c.1006]

Б. Хорошая мысль. Мы отмечаем как одно из следствий теории биохимического предопределения то положение, что жизнь на других планетах и прочих небесных телах будет напоминать химически земную жизнь, если условия на них в целом такие же, как и на Земле. Это проливает некоторый свет на проблему моно-филетического или полифилетического происхождения жизни на Земле, обсуждавшуюся в гл. I. Мпе кажется, что в обоих случаях ситуация весьма сходна. Принимая гипотезу полифилетического происхождения, мы тем самым предполагаем, что жизнь возникла в разных местах земного шара, а это, в сущности, равноценно предположению, что жизнь возникла на разных небесных телах в условиях, сходных с земными. Иначе говоря, биохимическое подобие, характерное почти для всех современных организмов, не противоречит положению, согласно которому жизнь на Земле могла возникнуть в разных местах и в разное время, и каждая из этих протобиологических систем дала начало различным направлениям современной филогении. В каждом из этих частных случаев возникновения жизни действовали, по-видимому, одни и те же химические и физические ограничения. Вероятно, не существует принципиальных различий между тем случаем, когда жизнь развивается па различных небесных телах, и случаем, когда она возникает в разных местах на одном небесном теле, ибо здесь действуют одни и те же основные ограничения. [c.318]

Глава XXIII. СВЕТ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ [c.351]

Глава XXIII. Свет и происхождение жизни на Земле 353 [c.353]

Глава XXIII. Свет н происхождение жизни на Земле 359 [c.359]

Для понимания роли света в добиологической эволюции важным является тезис об отсутствии молекулярного кислорода в атмосфере первобытной Земли жизнь возникла и сделала свои первые шаги в бескислородной среде. Как уже отмечалось в гл. IV, кислород обязан своим происхождением деятельности фотосинтезирующих организмов. Условиями появления фотосинтеза были серия изменений в биохимических механизмах живой системы, накопление углекислоты в окружающей среде, создание хлорофилла, переносчиков электронов и всего фотосиптетического аппарата. Помимо данных геохимии о составе первобытной атмосферы (например, восстановительный характер древних пород) существуют весомые, чисто биологические аргументы в пользу зарождения и достаточно длительной эволюции жизни в бескислородной среде. В самом деле, в организмах протекает множество биохимических реакций и превращений, отличительная особенность которых состоит в том, что они осуществляются так, чтобы любым способом избежать участия молекулярного кислорода. Как отмечают Хочачка и Самеро, основной скелет промежуточного обмена носит строго анаэробный характер метаболические реакции, протекающие при прямом участии кислорода, немногочисленны и к тому же представляют собой позднейшие эволюционные пристройки к уже способному функционировать анаэробному каркасу . Предполагается, что первый кислород атмосферы был своеобразным ядом для организмов, и они стремились его дезактивировать. [c.352]

Нафтогенез — одна из очень сложных и интересных проблем естествознания, имеющая отнюдь не только узкое прикладное значение, но тесно связанная и соприкасающаяся также с вопросами происхождения и геологической роли жизни, общими вопросами развития Земли и других планет. В решении проблемы нафтогенеза геохимии нефти и углеводородных газов принадлежат ключевые позиции. Это в значительной мере явствует из материалов, изложенных в гл. VHI и в других местах книги. Следует еще раз отметить значение тех важных дополнительных сведений, проливающих свет на генезис нефти, которые дает геохимия газов они изложены в главах X и XI. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология