Основные требования к условиям, которые обеспечивают возникновение и развитие жизни

Чтобы на планете возникла жизнь, она должна иметь определенные размеры и получать энергию от какой-либо звезды. Масса планеты не должна быть слишком большой, так как энергия атомного разгара природных радиоактивных веществ может привести к перегреву планеты или, что еще более важно, к радиоактивному загрязнению среды, несовместимо с жизнью. В то же время в слишком маленьких планет - другой недостаток. Они не способны удерживать около себя атмосферу, так как сила тяжести в них невелика (например, Луна).

Для возникновения жизни и ее дальнейшего существования необходима энергия. Постоянно и равномерно получать необходимое количество энергии может и планета, которая движется вокруг какой-нибудь звезды по круговой или близкой к круговой орбите. Кроме того, необходима постоянная интенсивность излучения светила. Это очень важно, так как в противном случае поток лучистой энергии, поступающей на планету, а не будет равномерным. Неравномерность потока энергии приведет к резким колебаниям температуры, а это будет препятствовать возникновению и развитию жизни, потому что существование живых организмов возможно лишь в пределах незначительных температурных колебаний (ведь все живое на 70-80% состоит из воды). Все эти условия существуют на планете Земля.

Таким образом, около 5 млрд. Лет назад на Земле появились космические, планетарные и химические условия для более высокого уровня развития материи - ее эволюции в направлении возникновения жизни.

Основные этапы химической эволюции, предшествовавших абиогенеза

Эти этапы включают образование химических элементов и простых неорганических соединений. Образование химических элементов при возникновении звездных систем, в том числе и таких, как наша Солнечная система, - закономерное явление в эволюции материи. С помощью спектрального анализа доказано, что водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. На первом этапе в результате реакций ядерного синтеза из водорода образуется гелий, из которого, в свою очередь, образуется углерод. В результате присоединения к ядру углерода других ядер гелия возникают изотопы кислорода, неона магния и других элементов. Таким образом, возникновение атомов химических элементов, из которых состоит основная масса звезд, планет и их атмосфера, является лишь начальным этапом неорганической эволюции.

Биогенные элементы - водород, углерод, кислород, азот и фосфор - достаточно распространены в космосе. Существует высокая вероятность того, что они будут вступать в реакции, в результате чего будут образовываться простые неорганические соединения. Это следующий этап неорганической эволюции. Благоприятным фактором является поступление от звезд энергии в виде электромагнитного излучения и тепла.

Начальный этап существования Земли отмечался интенсивными термоядерными процессами, высокими температурами (более 1000) и активной химической деятельностью. Охлаждение планеты сопровождалось интенсивными процессами дифференциации вещества: тяжелые элементы опускались к ее центру, а более легкие соединения (Н2, СО2, СН. И др.) Оставались на поверхности. Металлы и другие элементы, способные к окислению, соединялись с кислородом, поэтому в древней атмосфере планеты свободного кислорода не было. Вся атмосфера ранней Земли состояла из свободного водорода и его соединений и поэтому имела восстановительный характер. Именно эта атмосфера - не окислительная, а восстановительная - и начала возникновения жизни. Она состояла из водяного пара, метана (СН4), диоксида углерода (СО2), оксида углерода (СО), аммиака (NH3), азота (N2), сероводорода (H2S) и др.

Многочисленные эксперименты показали, что при наличии метана, воды и аммиака вполне естественно могут образовываться такие соединения, как цианистый водород (HCN) и формальдегид (НСНО). Именно эти молекулы и было обнаружено в межзвездном пространстве. Это свидетельствует о том, что они могли возникнуть из первичных газовых смесей в результате реакций, которые всегда сопровождают образования новых звезд.

Все эти химические превращения в оболочках ранней Земли подготовили третий этап эволюции, который непосредственно и начал процесс абиогенеза.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >