Біопоеза - довідник хіміка 21
Хімія і хімічна технологія
Подальшої стадією біопоеза мало стати поява метаболізму. Як ми побачимо далі, спочатку метаболізм міг бути малоефективним процесом і лише поступово розвинувся в сучасний складний і ефективний процес. [C.127]
Глави 1-6, в яких дається короткий огляд умов і можливих шляхів біопоеза, слід вважати вступними. Особливо коротко - лише для освіження вже наявних у Новомосковсктеля знань -ізложени параграфи про енергію і ентропії. Звичайно, тут я не міг займатися виведенням законів термодинаміки. Глава 22, в якій йдеться про багатоклітинних організмах. як і глави 23-25, де викладені в основному докази по індукції. є додатковими. У всіх допоміжних розділах число посилань на літературу зведено до мінімуму і наведені лише посилання, необхідні для того, щоб Новомосковсктель міг знайти докладні роботи по цим темам. [C.9]
Остання стадія біопоеза - придбання здатності до відтворення, завдяки якому життя може продовжувати сама себе. Як і інші властивості сучасного життя. ця здатність здається занадто складним процесом. і важко повірити, що вона поступово, крок за кроком розвинулася з простих неживих реакцій. Але якщо ми хочемо зрозуміти, яким чином виникло життя, ми повинні досліджувати якраз ці прості стадії. [C.136]
У сучасних організмів такі оболонки часто дуже складні але своєю структурою і функції. На зорі розвитку життя мембрани були, мабуть, влаштовані набагато простіше. Далі ми побачимо, що запропоновані можливі способи утворення простих мембран за допомогою неорганічних процесів. Не виключено, що перші мембрани виникли вже на дуже ранніх стадіях біопоеза. [C.127]
Тепер, щоб заслужити назву живого, такий предбіологі-ний матеріал, організований в структурні одиниці. покриті мембранами, повинен був почати відтворюватися. Це наступна стадія біопоеза. Окремі механізми відтворення могли існувати і раніше. Відтворення могло йти і в без-мембранних хімічних системах. Але тільки в групі молекул. під захистом мембрани, змогла відбутися загальна координація механізмів відтворення в один процес. спрямований до спільної мети. Звичайно, це досягнення треба вважати однією з найважливіших стадій переходу від неживого до живого. [C.127]
Перші дві стадії біопоеза - освіту малих органічних молекул в неорганічних реакціях і їх конденсація і полімеризація в більші молекули - вже обговорювалися в гл. VI, і тут ми їх не будемо торкатися. [C.127]
Як уже сказано у вступі до цієї чолі. ця стадія біопоеза менш зрозуміла, ніж попередні. На цій стадії органічні макромолекули, що утворилися раніше в неорганічних процесах. збираються в дрібні частинки. Голландський хімік Бунгенберг де Іонг [6] давно вже запропонував називати цей процес коацерваціей. Хоча термін широко використовувався. його сенс досі залишається недостатньо чітко визначеним. [C.130]
Будь-яка схематизація природних процесів загрожує спотворенням уявлення про них, і все ж для кращого розуміння історії життя розділимо цю історію на три етапи 1) преджізні, 2) раннє життя - я маю на увазі під цим життя, суш ествовавшую в умовах безкисневому атмосфери, і 3) пізнішу життя, пов'язану з кисневою атмосферою. Йдучи на ризик ще більшого Згарощенія, ми можемо прийняти, що розвиток преджизни залежало від безкисневому атмосфери і короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. вільно проникав через цю атмосферу. Біопоеза, перехід від преджизни до раннього життя. також міг статися лише в умовах безкисневому середовища життя могла поступово розвиватися, не побоюючись негайного окислення. Більш того, ультрафіолет був необхідний для біопоеза хоча жорстке ультрафіолетове випромінювання руйнівно для багатьох, якщо не для всіх продуктів біопоеза, все ж преджізні залежала від органічних сполук. створених за участю ультрафіолету. Після переходу до раннього життя ця остання все ще перебувала в тісній залежності від безкисневому атмосфери. і тільки з розвитком механізмів захисту від кисню (див. гл. VIII, розд. 9) життя отримала шанси зберегтися і в кисневій атмосфері. Кожен, хто входить до дихання організми пізньої життя. т. е. не тільки тварини, а й рослини (адже рослини теж дихають), вже тісно пов'язані з кисневою атмосферою. Тільки анаероби, ці залишки ранньої або бічні гілки еволюційного древа пізньої жпзні, що не залежать від сучасної кисневої атмосфери. [C.159]
Як я вже говорив в гл. IV (розд. 8), вживання терміна самі-зародження в такому контексті здається мені не зовсім вдалим. Для позначення переходу від неживого до живого краще застосовувати терміни біопоеза або біогенез. [C.161]
Глава VII. Стадії біопоеза. 126 [c.407]
З цією проблемою ми вже зустрічалися. Отже, для того щоб життя могло виникнути, одного тільки синтезу органічних молекул було недостатньо. Не менш важливі процеси концентрування, необхідні для подальшого розвитку послідовних стадій біопоеза, і процеси, що забезпечують збереження продуктів цих стадій. Чи піде розвиток від найпростіших органічних сполук до життя, залежить в кінцевому рахунку від динаміки всіх процесів, що беруть участь в різних стадіях біопоеза, від рівноваги між синтезом і розпадом. Час напіврозпаду (тут ми запозичуємо термін ядерної фізики. Ми зустрічалися з ним в гл. 1П, розд. 7) продуктів послідовних стадій біопоеза - найважливіший, до сих пір мало відомий фактор. [C.168]
Не кажучи вже про те, що кобальт і подібні до нього амбівалентні метали рідкісні на поверхні Землі. ми не повинні забувати, що переносити результати дослідів з лабораторії в природу треба з великою обачністю. Звичайно, в пробірці хіміка перша ж виникла молекула, якщо швидкість аутокаталіз досить велика, може індукувати освіту сполук подібної структури. Але ми пам'ятаємо, що в природі процеси преджизни і біопоеза йшли одночасно в самих різних місцях земної кулі. Якщо навіть в одному або декількох з цих процесів действитель- [c.289]
Мабуть, біопоеза (розвиток життя з преджизни) тривав безперервно або з перервами протягом всього періоду співіснування преджизни і раннього життя. Можлива схема цього процесу показана на фіг. 106. В той час йшла боротьба за існування не тільки між різними формами преджизни (фіг. 105), але і між формами життя, які утворились з преджизни раніше і пізніше. І точно так само, як в подальшій еволюції життя були випадки повного вимирання окремих груп рослин і тварин, так і деякі еволюційні лінії раннього життя. відокремилися від преджизни раніше інших, могли потім поступитися місцем молодим. [C.387]
Відповідно до цього нами вище визначенням. однією з принципових особливостей надмолекулярних біоструктур є їх впорядкованість. Якщо питання про моделювання етапу виникнення неврегульованих полімерів так чи інакше піддається експериментальної розробки [4, 6, 8, 20], то проблема виникнення упорядкованості в процесі предбиологической еволюції все ще залишається відкритою. Важливе значення надавав цієї проблеми А. І. Опарін [8. Дж. Бернал вважав, що питання про розвиток впорядкованості структури перших полімерів - нуклеїнових кислот і білків є однією з ключових проблем біопоеза, а може бути і взагалі головною проблемою [2]. Цей процес, на його думку, міг здійснюватися двома шляхами або спочатку утворюються випадкові послідовності, а потім серед них відбувається відбір на ре- [c.18]
Однак проблеми біопоеза як цілого цим, розум ться, хто не наважується треба ще зрозуміти, як і чому полімерьт можуть збиратися в те, що нужнодля життя. Зокрема, треба зрозуміти, як сполучаються процесх и, що вимагають пре-протилежних умов середовища. [C.292]