Теории происхождения протобиополимеров ?

+ 0 -

34343434000

01 мая 2015 г., 3:43:27 (9 лет назад)

Теория адсорбции. Идея о возникновении жизни на матрицах абиогенных кристаллов принадлежит известному философу и кристаллографу Дж. Берналу. Он предположил, что процесс появления первичных примитивных организмов связан с адсорбцией химически активных веществ на мельчайших частицах глины, образовавшихся из древних горных пород и осевших в устьях рек, в которые проникают морские приливы. В роли возможных адсорбентов Дж. Берналом упоминались и апатитовые матрицы. Как физик-кристаллограф, он обращает особое внимание на наличие в живых организмах упорядоченных кристаллических структур, свидетельствующих о точнейшем воспроизведении молекул, механизм возникновения которого совершенно непонятен. Уже в 1933 г. исследователь высказал предположение, что живая клетка по существу представляет собой жидкий кристалл. Революционная, на наш взгляд, идея, которая даже в начале XXI в. малоприемлема и малопонимаема большинством биологов.

Другой сторонник теории адсорбции – А.Дж. Кернс-Смит. Он считает, что глины на первобытной Земле были не просто местом адсорбции органических веществ, а первыми примитивнейшими организмами, имеющими некое подобие генов и способными эволюционировать под действием естественного отбора. При этом А. Кернс-Смит допускал возможность постепенной замены геохимического генетического материала этих организмов совсем другим материалом органохимической природы. На фоне вышесказанного очень интересной представляется мысль А. Кернс-Смита о том, не были ли первые вещества наследственности кристаллами, поскольку кристаллы – наиболее часто встречающееся образование, способное к самосборке.

Продолжателями идей адсорбции являются Уильям Мартин (William Martin) из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Германия (Heinrich-Heine University, Dusseldorf, Germany), и Майкл Рассел (Michael Russell) из Центра изучения окружающей среды, Университет Шотландии, г. Глазго, Великобритания (Scottish Universities Environmental Research Centre, Glasgow, UK). В 2003 г. они утверждают, что первые живые организмы на Земле могли появиться внутри камней, выстилающих дно океана. Более 4 млрд лет назад крошечные полости внутри минералов способны были выступить в роли клеток. Ключевой момент в этой теории – отложения сульфида железа (FeS). В горячих источниках на морском дне это соединение образует «соты» с ячейками шириной в несколько сотых миллиметра. Как считают Мартин и Рассел, эти ячейки – идеальное место для возникновения жизни. По сравнению с другими гипотезами возникновения жизни на Земле теория Мартина и Рассела уникальна предположением, что возникновению клетки предшествовало возникновение белков и самореплицирующихся молекул. С током горячей воды в ячейки попадают ионы аммония (NH4+) и монооксид углерода (CO), при этом сульфид железа выступает в роли одного из катализаторов синтеза органических веществ из неорганических. Простые соединения концентрировались в «камерах» из сульфида железа, что могло привести к возникновению сложных молекул – белков и нуклеиновых кислот. Надо отметить, что подобная идея не вызывает особого энтузиазма среди учёных.

Низкотемпературная теория или теория остывания, К. Симионеску и Ф. Денеша. Согласно их модели основным источником энергии, инициировавшим первоначальные химически процессы, была холодная плазма, вызывающая образование активных частиц – радикалов в газовой среде при низком атмосферном давлении. Рекомбинация активных частиц на матрицах кристаллов привела к возникновению макромолекулярных соединений и Дале протобиополимеров. «Выживанию» последних способствовало наличие на планете обширных поверхностей с низкой температурой (например, замерзшего первичного океана). Основными компонентами первичной атмосферы были, по мнению авторов, аммиак, метан, вода.