ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические проблемы возникновения жизни из "Химия жизни" По мере понижения температур космических тел увеличивается число химических соединений в них и возрастают возможности развития различных реакций. [c.199] В спектрах звезд можно обнаружить линии, свидетельствующие о наличии там лишь простейших соединений типа СЫ, Сг, Т10 и т. п. При еще более высокой температуре и эти молекулы исчезают — остаются лишь ионизированные атомы водорода, гелия, кальция, натрия и др. [c.199] Температуры порядка нескольких сотен градусов уже отвечают довольно большому разнообразию соединений, а когда температура падает до 50—100° С, число соединений и всевозможных реакций между ними становится необозримо большим. [c.199] Планеты, возникшие из газово-пылевого облака, вероятно, прошли стадию разогрева, но постепенно охлаждались, и в дальнейшем высокая температура их ядра поддерживалась за счет процессов радиоактивного распада. Понижение температуры на поверхности планет создало условия для развития уже не ядер-ных, а обычных химических реакций. [c.199] Открылись возможности образования относительно сложных соединений — окислов, гидридов, сульфидов и различных солей кислородных кислот. [c.200] Вполне понятно, что наибольшее количество сведений удалось собрать относительно той химической эволюции, которая совершилась в атмосфере и на поверхности Земли. Химические процессы, развивавшиеся на Земле, представляют исключительный познавательный интерес, так как именно они подготовили обстановку, в которой возникла жизнь. [c.200] Академику А. И. Опарину принадлежит идея о возникновении биологически важных молекул абиогенным путем, т. е. путем химических процессов, некогда протекавших в неживой природе. А. И. Опарин высказал эту мысль еще в 1924 г., и с тех пор обширный опытный материал и ряд теоретических исследований подтвердили ее справедливость. [c.200] Можем ли мы хотя бы в общих чертах представить себе химию тех далеких времен, когда еще не было жизни и на нашей планете существовали лишь простые соединения Дело не так безнадежно, как кажется. Конечно, машиной времени мы не располагаем и вернуться в прошлое не в состоянии, но тем не менее все-таки можем представить себе химическую картину поверхности и атмосферы Земли и воспроизвести ряд процессов, протекавших в период, предшествовавший появлению жизни. [c.200] Мощное ультрафиолетовое излучение Солнца, а также радиоактивность многих минералов, находящихся на поверхности Земли, послужили причиной появления особых форм веществ, которые называют радикальными. Молекулы или атомы — радикалы содержат неспаренные электроны. [c.200] Радикалы очень активны и быстро вступают в реакции, стремясь получить недостающий электрон. Они часто являются причиной развития цепных процессов. [c.200] Заслуживает упоминания открытие свободных радикалов в углистых метеоритах (Дюшень). Английский ученый Д. Бернал высказал мнение, согласно которому первичные соединения углерода, из которых и развились биологически активные вещества, были занесены на Землю именно метеоритами. Так или иначе, но несомненно, что свободные радикалы сыграли свою и очень важную роль в образовании первичных соединений на нашей планете. [c.200] Электрический разряд, происходящий в углеводородах, может вызывать образование радикалов СНз СНг , СН . Радикал СН очень активен и быстро вступает в различные реакции. [c.201] В смеси метана, аргона, кислорода при разрядке получаются радикалы СНО . Разряд в водяном паре приводит к появлению радикалов Н , ОН молекулы перекиси водорода и радикала НОг. [c.201] Фотодиссоциация воды была одним из наиболее распространенных процессов. В результате разложения молекул воды получился водород (постепенно улетучившийся из верхних слоев атмосферы) и кислород, вступивший в реакции с какими-то другими веществами. [c.201] Термодинамика позволяет сделать некоторые заключения на этот счет. Как было установлено, при постоянных температуре и давлении самопроизвольно могут протекать лишь те реакции, которые совершают положительную работу (т. е. могут быть источником работы). [c.201] Для определенных температур и давлений мы знаем работы различных реакций — их термодинамические характеристики — и в состоянии оценить, какова была вероятность данной реакции развиваться на поверхности нашей планеты в эпоху ее молодости. Так, можно уверенно утверждать, что вероятность образования молекул воды, аммиака, окислов алюминия, железа, кремния и т. д. была очень велика. Беда лишь в том, что мы не очень твердо знаем, какие именно температуры и давления господствовали на Земле в отдаленные эпохи, и поэтому приходится дополнять термодинамические соображения данными геохимии и геологии. Все результаты, вместе взятые, рисуют довольно ясную картину химических реакций и соединений на первичной земле. В атмосфере, несомненно, было много аммиака, цианистого водорода, метана, водорода, окислов углерода, сероводорода, формальдегида и, вероятно, очень мало кислорода первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер. [c.201] Энергия активации для многих возможных реакций была велика, и благодаря этому далеко не все термодинамические допустимые процессы реально осуществлялись. Снижение энергий активации вызывается действием катализаторов. Поэтому каталитические реакции имели преимущество перед другими. [c.201] Низкие значения энергии активации характерны для фотохимических и радикально-цепных реакций. Именно эти процессы играли важную роль в химии добиологического периода. [c.201] Среди физических факторов, действовавших в добиологиче-ский период, кроме температуры, важную роль играли различные излучения и электрические разряды, несомненно действовали и ультразвуковые колебания. [c.202] Большое число реакций сопровождалось выделением энергии. К таким экзоэнергетическим реакциям относятся, например, окисление металлов и угля, соединение кислорода с водородом и ряд других. Но существует и много важных реакций, которые сопровождаются поглощением энергии. [c.202] Вернуться к основной статье