Условия возникновения жизни на земле

Для того чтобы возникла жизнь, должны были выполняться три условия. Во-первых, должны были образоваться группы молекул, способные к самовоспроизведению. Во-вторых, копии этих молекулярных комплексов должны были обладать изменчивостью, так чтобы одни из них могли эффективнее пользоваться ресурсами и успешнее противостоять действию среды, чем другие. В-третьих, эта изменчивость должна была наследоваться, позволяя некоторым формам численно увеличиваться при благоприятных условиях среды. Зарождение жизни не произошло само по себе, а совершилось благодаря определенным внешним условиям, сложившимся к тому времени. Главное условие возникновения жизни связано с массой и размерами нашей планеты. Доказано,что если масса планеты больше чем 1/20 массы Солнца, на ней начинаются интенсивные ядерные реакции. Следующим важным условием возникновения жизни являлось наличие воды.Значение воды для жизни исключительно. Это обусловлено ее специфическими термическими особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др. Третьим элементом явился углерод, который присутствовал на Земле ввиде графита и карбидов. Из карбидов при их взаимодействии с водойобразовывались углеводороды. Четвертым необходимым условием являлась внешняя энергия. Такая энергияна земной поверхности имелась в нескольких формах: лучистая энергия Солнца,в частности ультрафиолетовый свет, электрические разряды в атмосфере и энергия атомного распада природных радиоактивных веществ.Когда на Земле возникли вещества подобные белкам, начался новый этап в

развитии материи — переход от органических соединений к живым существам.

Первоначально, органические вещества находились в морях и океанах в виде

растворов. В них не было какого-либо строения, какой-либо структуры. Но

когда подобные органические соединения смешивались между собой, из

растворов выделялись особые полужидкие, студенистые образования —

коацерваты. В них концентрировались все находящиеся в растворе белковые

вещества. Хотя коацерватные капельки были жидкие, они обладали определенным

внутренним строением. Частицы вещества в них были расположены не

беспорядочно, как в растворе, а с определенной закономерностью. При

образовании коацерватов возникали зачатки организации, однако, еще очень

примитивной и неустойчивой. Для самой капельки эта организация имела

большое значение. Любая коацерватная капелька была способна улавливать из

раствора, в котором плавает, те или иные вещества. Они химически

присоединялись к веществам самой капельки. Таким образом, в ней протекал

процесс созидания и роста. Но в любой капельке наряду с созиданием

существовал и распад. Тот или иной из этих процессов, в зависимости от

состава и внутреннего строения капельки, начинал преобладать. В результате, в каком-нибудь месте первичного океана смешались

растворы белково-подобных веществ и образовались коацерватные капельки. Они

плавали не в чистой воде, а в растворе разнообразных веществ. Капельки

улавливали эти вещества и росли за их счет. Скорость роста отдельных

капелек была неодинакова. Она зависела от внутреннего строения каждой из

них. Если в капельке преобладали процессы разложения, то она распадалась.

Вещества, ее составляющие, переходили в раствор и поглощались другими

капельками. Более или менее длительно существовали лишь те капельки, в

которых процессы созидания преобладали над процессами распада. Таким образом, все случайно возникающие формы организации сами собой

выпадали из процесса дальнейшей эволюции материи. Каждая отдельная капелька не могла расти беспредельно как одна сплошная масса — она распадалась на дочерние капельки. Но каждая капелька в то же время была чем-то отлична от других и, отделившись, росла и изменялась самостоятельно. В новом поколении все неудачно организованные капельки погибали, а наиболее совершенные участвовали в дальнейшей эволюции

материи. Так в процессе возникновения жизни происходил естественный отбор

коацерватных капелек. Рост коацерватов постепенно ускорялся. Причем научные

данные подтверждают, что жизнь возникла не в открытом океане, а в шельфовой

зоне моря или в лагунах, где были наиболее благоприятные условия для

концентрации органических молекул и образования сложных макромолекулярных

систем. В конечном итоге усовершенствование коацерватов привело к новой форме

существования материи — к возникновению на Земле простейших живых существ.

Вообще, исключительное разнообразие жизни осуществляется на единообразной

биохимической основе: нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, жиры и

несколько более редких соединений типа фосфатов. Основные химические элементы, из которых построена жизнь, — это

углерод, водород, кислород, азот, сера и фосфор. Очевидно, организмы

используют для своего строения простейшие и наиболее распространенные во

Вселенной элементы, что обусловлено самой природой этих элементов.

Например, атомы водорода, углерода, кислорода и азота имеют небольшие

размеры и образовывают устойчивые соединения с двух и трехкратными связями,

что повышает их реакционную способность. А образование сложных полимеров,

без которых возникновение и развитие жизни вообще невозможны, связано со

специфическими химическими особенностями углерода. Сера и фосфор присутствуют в относительно малых количествах, но их

роль для жизни особенно важна. Химические свойства этих элементов дают

возможность образования кратных химических связей. Сера входит в состав

белков, а фосфор — составная часть нуклеиновых кислот.

Дата добавления: 2015-05-06