Валерий Гуров - Сотворение мира

Если гипотеза найдет свое экспериментальное подтверждение, то это даст толчок к кардинальным изменениям в технических областях, открыв эру низкотемпературной утилизации энергии химических элементов путем преобразования выделяющейся при этом энергии излучения непосредственно в электрическую.

И еще. Экспериментальные попытки воссоздать в лабораторных условиях молекулы РНК без начальных затравок в виде молекул РНК или ферментов наталкиваются на серьезные трудности синтеза сколь-нибудь их длинных цепей, превышающих 30-40 нуклеотидных оснований. В этой связи возникают серьезные основания считать, что основным препятствием такому синтезу является тепло. И синтез длинных цепей РНК возможен только при низких температурах. В том числе и в физических условиях плотных газопылевых облаков при зарождении в них молодых звезд.

Еще один довод в достоверность гипотезы о внешнем по отношению к Земле происхождении молекул РНК и аминокислот говорит тот факт, что подавляющее число химических реакций, в том числе и органических, при положительных температурах имеют «финишный» результат. Другими словами, неизбежно заканчиваются полным расходом реагента. И только наличие изначальной генетической информации и механизма ее переноса в структуру белков, обладающих ферментивными свойствами, позволяет возвращать реагенты в исходное состояние, утилизируя при этом тепловую энергию Земли и энергию излучения Солнца. Поддерживая тем самым процесс, называемый жизнью. Данный процесс, развиваясь во времени, обладает четкой направленностью совершенствования как структурных систем такой утилизации, так и развития ее генной информационной базы в плане обеспечения устойчивости и независимости биологических систем от внешних условий.

Да и современные исследования углеродистых метеоритов, особенно групп CI, CM и CR, показывают, что они содержат в себе богатейший набор сложных органических соединений, в том числе пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, которые в земных организмах являются структурными единицами хранения информации в РНК и ДНК. Характерно, что эти метеориты даже внешне похожи на уголь, за что и называются зачастую "углеродистыми". Кометные ядра точно так же имеют очень темный цвет.

Среди многочисленных гипотез и теорий возникновения жизни на Земле немало сторонников панспермизма. Одна из примечательных работ в этом направлении В.А. Анисимова [18], в которой приводится заслуживающая внимания доказательная база, что для самопроизвольного возникновения молекулярных комплексов типа РНК и ДНК потребовался бы временной промежуток, превышающий время существования Земли. Поэтому сам исходный посыл, что из растворов неорганики может самопроизвольно зародиться сложнейший мир органического синтеза вряд ли когда-либо будет подтвержден экспериментально.

С другой стороны, гипотезы возникновения жизни на Земле в результате эволюции биологических структур из спор, привнесенных метеоритами, представляется крайне спорным в силу ничтожной вероятности такого процесса. Да и само существование мира РНК-прокариот как-то плохо вяжется с этими гипотезами. Вместо эволюции – сотни миллионов лет деградации биологических структур? Сказанное лишний раз подтверждает гипотезу о внешнем генезисе органики на Земле. Возможно до уровня молекул РНК. И вот эта органика, в обилии вносимая метеоритами и астероидами на поверхность формирующейся Земли, при высоких температурах большей частью переходит в газовую фазу и включается в состав плотной газопылевой атмосферы молодой Земли по типу атмосферы Венеры. Такая атмосфера, насыщенная неорганическими и органическими кислотами, терзаемая непрерывными электрическими разрядами, представляла на то время идеальную среду для самых разнообразных химических реакций на поверхности пылевых частиц. Многие из которых вдобавок содержали изрядное количество разнообразных металлов. В этих условиях вероятность расширенного синтеза органики и ее усложнения, вплоть до полимеризации аминокислот и нуклеиновых кислот, уже не представляется бесконечно малой.

По мере остывания Земли прежде всего происходила конденсация полимерных образований и крупных органических молекул на поверхности Земли, образуя бассейны с высококонцентрированным раствором органических соединений. И ничего удивительного тогда нет, что именно в них смог сформироваться тот РНК-мир, который и породил жизнь на Земле.

Сказанное позволяет утверждать, что процессы начального формирования органики и реагентов происходили с протовеществом, из которого формировались внутренние планеты Солнечной системы. Это объясняет относительно быстрое возникновение жизни на Земле ко времени ее оформления в планетное образование 4,2 млрд лет назад, когда уже в породах возрастом примерно в 3,83 млрд лет обнаруживаются ее первые следы.

Эти факты позволяют утверждать, что все внутренние планеты Солнечной системы и большинство спутников планет имели, а возможно и имеют, изначально большой запас сложных органических соединений в составе пород, из которых они образовались. Дальнейшая их судьба зависела от физических условий, в которые эта органика попадала на планетах. Диапазон таких условий для химического взаимодействия органики весьма узок. И чем сложней структура органических молекул, образующихся в результате химического взаимодействия, тем сильнее возможность их длительного существования без распада зависит от температуры и уровня радиационного фона на поверхности планеты. Самое важное условие – наличие на планете растворителя, обеспечивающего высокую коммутативность органических молекул. Наиболее распространенным растворителем является вода. Но не исключено, что и другие растворители, если они в избытке присутствуют на планете, могут стать приемлемой средой для коммутационного взаимодействия органических молекул. Например, метановые моря.

В отличие от неорганических соединений, которые при взаимодействии образуют кристаллические или аморфные структуры, органические соединения могут полимеризоваться в линейные структуры. Такие протяженные структуры, состоящие из сотен тысяч, миллионов исходных молекул, приобретают уникальные свойства, которыми не обладают молекулы, составляющие эти цепи. Новые свойства зависят как от состава молекул, образующих цепь, так и от их взаимного расположения в этой цепи. При этом полимеры приобретают свойство образовывать более сложные структуры, свиваясь или объединяясь друг с другом водородными связями по комплементарным участкам. Так образуется двойная спиральная структура ДНК, так образуются и динамичные структуры из молекул РНК и белков.