Передумови виникнення життя на землі

Видавництво "Манн, Іванов і Фербер" представляє вУкаіни серію робочих зошитів KUMON (Японія) для дошкільнят російською мовою.

Десь в найглибшій частіше загубилася казкова країна - Лисий ліс. Там живуть самі милі і забавні герої на світлі.

У серії «Золоте спадщина» видавництва «Ексмо» виходять книги, з якими нерозривно пов'язане дитинство старшого покоління.

Мандрівник, лише раз опинившись в казковому Мумі-частці, буде повертатися туди знову і знову.

Шкільне приладдя і для життя - підручники і зошити, ранці і шкільна форма, оформлення інтер'єру та подарунки вчителям!

Більшість сучасних фахівців переконані, що виникнення життя в умовах первинної Землі є природний результат еволюції матерії. Це переконання грунтується на доведеному єдності хімічної основи життя, побудованій з декількох простих і самих розповсюджених у Всесвіті атомів.

Виключне морфологічна різноманітність життя (мікроорганізми, рослини, тварини) здійснюється на досить одноманітно біохімічної основі: нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи, жири і кілька більш рідкісних сполук типу фосфатів.

Основні хімічні елементи, з яких побудована життя, - це вуглець, водень, кисень, азот, сірка і фосфор. Очевидно, організми використовують для своєї будови найпростіші і найбільш поширені у Всесвіті елементи, що обумовлено самою природою цих елементів. Наприклад, атоми водню, вуглецю, «кисню та азоту мають невеликі розміри і здатні утворювати стійкі з'єднання з двох трикратними зв'язками, що підвищує їх реакційну здатність. Освіта складних полімерів, без яких виникнення і розвиток життя взагалі неможливі, пов'язане зі специфічними.

Інші два біогенні елементи -сірка і фосфор - присутні у відносно малих кількостях, але їх роль для життя особливо важлива. Хімічні властивості цих елементів також дають можливість утворення кратних хімічних зв'язків. Сірка входить до складу білків, а фосфор - складова частина нуклеїнових кислот.

Крім цих шести основних хімічних елементів в побудові організмів в малих кількостях беруть участь натрій, калій, магній, кальцій, хлор, а також мікроелементи: залізо, марганець, кобальт, мідь, цинк і невеликі сліди алюмінію, бору, ванадію, йоду і молібдену; слід відзначити і деякі виключно рідкісні атоми, які зустрічаються випадково і в незначних кількостях.

Отже, хімічна основа життя урізноманітнюється ще 15 хімічними елементами, які разом з шістьма основними біогенними елементами беруть участь в різних співвідношеннях в будові і здійсненні функцій живих організмів. Цей факт особливо показовий в двох відносинах: 1) як доказ єдності походження життя і 2) в тому, що саме життя, що є результатом самоорганізації матерії, включила в еволюцію біологічних макромолекул не тільки всі найпоширеніші елементи, але і всі атоми, які особливо придатні для здійснення життєвих функцій (наприклад, фосфор, залізо, йод і ін.). Як зазначає радянський вчений М. Камшилов, «для здійснення функцій життя важливі хімічні властивості її атомів, до яких, зокрема, відносяться квантові особливості». Не тільки структура, обмін речовин, але навіть і механічні дії живих організмів залежать від складових їх молекул. Це, однак, не означає, що життя може бути зведена просто до хімічних закономірностям.

Життя - одне з найскладніших, якщо не найскладніше явище природи. Для неї особливо характерні обмін речовин і відтворення, а особливості вищих рівнів її організації обумовлені будовою нижчих рівнів.

Сучасна теорія походження життя заснована на ідеї про те, що біологічні молекули могли виникнути в далекому геологічному минулому неорганічним шляхом. Складну хімічну еволюцію зазвичай висловлюють наступною узагальненою схемою: атоми. прості сполуки. прості биоорганические з'єднання. макромолекули. організовані системи. Початок цієї еволюції належить нуклеосинтезом в Сонячній системі, коли утворилися основні елементи, в тому числі і біогенні. Початковий стан -нуклеосінтез -Швидко переходить в процес утворення хімічних сполук. Цей процес протікає в умовах первинної Землі зі все наростаючою складністю, обумовленої загальнокосмічної і конкретними планетарними передумовами.

Перше необхідна умова має загальнокосмічної характер. Воно пов'язане з єдиною хімічної основою Всесвіту. Життя розвивається на цій єдиній основі, що відображає як кількісні, так і якісні особливості окремих хімічних елементів. Це припущення приводить до висновку, що на будь-якій планеті у Всесвіті, яка схожа на нашу по масі і розташуванню відносно центральної зірки, може виникнути життя. Згідно з уявленнями видного американського астронома X. Шеплі, у Всесвіті є 108 космічних тіл (планет або зірок-ліліпутів), на яких може виникнути і існувати життя.

Головна умова виникнення життя має планетарну причину і визначається масою планети. Таке твердження, можливо, має кілька геоцентричний і антропоцентричний характер, але життя, подібна до земної, могла виникнути і розвинутися на планеті, маса якої має строго певну величину. Якщо маса планети більше ніж 1/20 маси Сонця, на ній починаються інтенсивні ядерні реакції, що підвищує її температуру і вона світиться, як зірка. Такі планети Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Планети з малою масою (Меркурій) мають слабке гравітаційне поле і не можуть тривалий час утримувати атмосферу, яка необхідна для розвитку життя. Тут цікаво відзначити, що по ряду підрахунків Земля придбала 80% своєї маси в перші 100 млн. Років свого існування.

З планет Сонячної системи окрім Землі відповідну масу мають Венера і Марс, але там відсутні інші умови. На думку радянського астрофізика В. Г. Фесенкова, у Всесвіті 1% планет має відповідну масу.

Особливо важливою передумовою виникнення і розвитку життя є відносно постійна і оптимальна радіація, що отримується планетою від центральної зірки. Зазвичай оптимальну радіацію отримують планети мають орбіту, близьку до кругової, та піддаються тому відносно постійному опромінюванню.

Обов'язковою умовою виникнення життя є наявність води. Парадоксально, що, хоча вода - мало не найпоширеніша молекула у Всесвіті, разюче мало планет мають гідросферу: в нашій Сонячній системі тільки Земля має гідросферу, а на Марсі є лише незначна кількість води.

Значення води для життя виключно. Це обумовлено її специфічними термічними особливостями: величезною теплоємність, слабкою теплопровідністю, розширенням при замерзанні, хорошими властивостями як розчинника і ін. Ці особливості обумовлюють кругообіг води в природі, який грає виняткову роль в геологічній історії Землі.

Зі сказаного вище можна зробити наступний висновок: виникнення життя на Землі є частина загальної еволюції матерії у Всесвіті, а не якийсь надприродний акт. У наявності були вихідні органічні сполуки, оптимальна маса Землі, оптимальна сонячна радіація, наявність гідросфери. У цих умовах еволюція матерії з високим ступенем ймовірності здійснюється шляхом виникнення життя.

За останні 20 років були отримані цікаві відомості про наявність органічних сполук у Всесвіті. Джерела цих відомостей природні посланці космосу на Землю, метеорити.

Всі раніше народжувалися теорії ідеалістів, прихильників релігійних течій і навіть матеріалістів були неспроможними і до кінця необґрунтованими через брак знань тодішніх вчених.

І тільки з настанням капіталізму, який відрізнявся прогресом в науці і техніці, коли був накопичений великий науковий потенціал, стали зароджуватися науково обґрунтовані теорії про походження життя на землі.