Жизнь возникла на земле в результате естественных процессов подчиняющихся хим и физич процессам, на основании первичного взаимодействия органических молекул. Исходные положения:
) возраст Земли оценивают 4,5-5 млрд л. н. образование планеты происходило из газов и вносимых космических твердых тел. Солнечной системы в результате постепенного их уплотнения. Основные силы - солнечн влияние, движение по орбите в-в вокруг солнца и гравитация. По мере уплотнения и под воздействием термоядерных реакций внутри температура молодой образующейся планеты достигала свыше 4тыс градусов. Постепенно эти процессы снижались, что привело к понижению температуры. На поверхности Земли. В результате конденсации углерода и тугоплавких металлов сформировалась кора земн поверхности. Тектонические процессы коры привели к образованию ее неровной поверхности. При образовании планеты гравитационное поле еще было не достаточным и не могло удерживать легкие газы (н2, о2,n2,he), поэтому типичной атмосферы на тот момент не сущ-ло, они улетучивались в космич пространство, но космические соединения содержали эти элементы и конденсировались на поверхности земли. (вода, метан, угл газ, аммиак и т. д) пока температура поверхности не опустилась ниже 100градусов и др соединения находились в газообразном состоянии и удерживались на поверхности. После остывания сформировался мировой океан. Атмосфера (первичная) была восстановлена. Об этом свидетельствует присутствие в древних породах Fe (II), после того как стала атмосфепа наполняться О2, железо стало Fe (III). Экспериментально показано, что в восстановленной среде простейшие органические соединения образуются быстрее и проще. Наиболее частым было образование CH3, NH3, включающих в себя R-лы, т. е объединялись в - N=C=N-. В 1923г А.И. Опарин создает теорию, согласно которой органические вещ-ва могли создаться в океане из самых простых соединений. Энергию для этих реакций поставлял солнечный свет., прежде всего УФ. Озонового слоя не сущ-ло. По мнению Опарина разнообразие, находившихся в океане простых соединений, S земли, доступность энергии и масштабы времени позволяют предположить возможность происхождения сложных органических соединений с последующей их самоорганизацией в воспроизводящие системы на основе матричного механизма. Этапы биохимической эволюции. 1. считается что жизнь возникла на Земле свыше 3,5млрд л. н. в Африке обнаружены следы жизнедеятельности самых первых микроорганизмов. Т.О. хим этап эволюции продолжается примерно 1,5млрд. лет. Из наиболее часто встречающихся элементов - C,H2, N2. возникали NH3,CH4 и др.2. усиление гравитации Земли в связи с ее уплотнением, что привело к накоплению первичной атмосферы с О2. активны реакции окисления NH3 до NO3,CH4 до CO2 и т.д.3. образование ак. В 1953 Стэнли Миллер экспериментально получил некоторые ак, сахара, н. к, в установке которая получила его имя. В систему подавались NH3,CH4,CO2. движение этих газов задавалось подогревом воды и ее циркуляции в системе, затем охлаждалось, в результате в отстойнике фиксировались сложные указанные соединения. По выражению Опарина, вся совокупность органических соединении, накопившемся в мировом океане представляла "первичный бульон". Очевидно он и послужил той базой, в которой зародилась жизнь.4. реакция полимеризации. В результате этих реакций сформировались, бели, липиды, н. к и др. Наверняка происходят и сейчас, но продукты таких реакций очень быстро усваиваются редуцентами, поэтому зарождение вновь более сложных предшественников жизни не представляется возможным.5. объединение н. к с белками. Наиболее вероятно на глинистых субстратах. На мелководье. Опарин полагал, что решающая роль принадлежит белам. Они способны образовывать коллоидные гидрофильные комплексы., Благодаря чему на их периферии выстраиваются молекулы воды. Такие комплексы способны были включать в себя различн. хим. соединения, некоторые из них, как металлы, могли выполнять функции катализаторов. Включение в их состав н. к, очевидно, РН приобрели способность репликации. В наст время показано, что некоторому из них способны к самосборки и даже функционированию (репликации) без присутствия полимераз. Приняв такие допущения, мы можем оказать, что сформировавшиеся комплексы называют коацерваты. Очевидно на этой стадии начиная предбиологический отбор,????? наиболее удачные комплексы в большей степени способны были захватывать необходимые органические соединения и самокопироваться. Следует отметить, что уже на этом уровне должны были функционировать по своим характеристикам различные коацерваты.6. на границе между коацерватами и средой стали выстраиваться молекулы липидов, что привело кК образованию примитивного клеточной мембраны. Это обеспечило большую устойчивость коацерватов по отношению к усл среды и относительный гомеостаз внутри протобионтов.7. формирование примитивных гетеротрофных протобионтов, которые использовали для своих функций готовые органические соединений, накопившиеся в "первичном бульоне". Очевидно такой состав существовал недолго, т. к наростание массы органики "первичного бульона" происходило значительно медленнее, чем размнодение протобионтов. В рез-те возникают первые автотрофные протобионты, которые могли производить необходимую органику из неорганич соединений.
TimeBiology