Тема 3 Происхождение жизни
1. В добиосферный период до 3.8 млрд.лет назад первичная атмосфера содержала метан(CH4), водород(H2), водяной пар(H2O) и аммиак(NH3). отсутствовал кислород(О2). низкая плотность планеты на начальном этапе ее формирования. примерный возраст планеты: 5 - 4.5 млрд.лет.
Энергия: круговороты вещества и энергии не были изобретением биосферы, биотическим круговоротам предшествовали на Земле абиогенные. «Биотический круговорот преемственно связан с абиогенным круговоротом минеральных элементов в добиосферный период существования Земли. Энергетический источник для биогенного, и биотического круговорота один и тот же – солнечная активность». «Любая планета, будучи непрозрачной, аккумулирует часть энергии, излучаемой центральным светилом, и нагревается, и тогда между нагретой планетой и холодным космосом возникает температурный градиент (ТГ). Если планета обладает при этом достаточно подвижной газообразной или жидкой оболочкой (атмосферой и/или гидросферой), то ТГ с неизбежностью порождает в ней – просто за счет конвекции – физико-химичееский круговорот. В этот круговорот с неизбежностью вовлекается и твердая оболочка планеты… в результате чего возникает глобальный геохимический цикл – прообраз биосферы… элементарные геохимические циклы (т.е. прообразы экосистем) существуют в условиях периодического падения поступающей в них энергии – в те моменты, когда они в результате вращения планеты оказываются на ее теневой стороне.
Хайтун С.Д. Человечество на фоне универсальной эволюции: сценарии энергетического будущего. М., 2007
2. Огромные массы выделявшихся газов образовали первичную атмосферу Земли. Основными компонентами были углекислый газ и водяной пар. Практически вся гидросфера находилась в составе атмосферы. В состав первичной атмосферы входили ещё такие газы, как водород, угарный газ, метан, аммиак и сероводород. В первичный океан переходили прежде всего кислоты, а также углекислый газ, аммиак, сера в чистом виде и в виде сероводорода. Кислоты, особенно в воде, реагировали с силикатами горных пород, извлекая из них эквивалентные количества щелочных, щелочноземельных и других элементов, причем, во-первых, вода переставала быть кислой, и в ней устанавливалось кислотно-щелочное равновесие (со значением водородного показателя рН = 7, отвечающим нейтральному раствору), и, во-вторых, растворимые соли извлеченных из силикатов элементов переходили в океан, так что вода в нем сразу же становилась соленой. Сотни миллионов лет назад весь массив суши земного шара составлял единый первичный континент – Пангею. Можно сказать, что первичная континентальная литосфера представляет собой "примерзшую" снизу к континентам часть мантии. Она перемещается вместе с континентами, оставаясь холодной и высоковязкой.
Захаров В. Б. Общая биология. 10 класс. М., 2005
3. Признаки живого вещества по В.И.Вернадскому:
-
Для всего живого характерна большая свободная энергия.
-
Благодаря ферментам все хим.реакции в живом веществе ускоряются.
-
3.Индивидуальные хим. соединения устойчивы только в живых телах.
-
Для живого характерно движение- пассивное (разложение) и активное (собственно передвижение).
-
Живое вещество обнаруживает огромное морфологическое и химическое разнообразие.
-
Живые вещества биогенные и абиогенные имеют сущ. Отличие в содержании изомеров - в них нарушена зеркальная симметрия.
-
Живое - это отдельные дискретные тела (жив. Организмы)
-
Все живое развивается в виде популяций, родов и видов.
-
Для него характерно наличие смены поколений, генетически связанных между собой («Все живое из живого»).
-
Характерен эволюционный процесс с накоплением полезных св-в.
-
Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку реально утверждать, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы.
Захаров В. Б. Общая биология. 10 класс. М., 2005
4. Абиогенный синтез
Абиогенный синтез — образование органических соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия ферментов.
В широком смысле абиогенез — возникновение живого из неживого, то есть исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 20-х годах XX века академик Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их коацерватные капли, или просто коацерваты.
Захаров В. Б. Общая биология. 10 класс. М., 2005