Возникновение жизни на земле гипотеза опарина. Гипотезы происхождения жизни на земле
Жизнь — одно из сложнейших явлений природы.
Со
времен глубокой древности она казалась людям таинственной и непознаваемой. Приверженцы религиозных идеалистических взглядов считали жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. В средние века жизнь связывалась с присутствием в организмах некоей «жизненной силы», недоступной для познания средствами науки и практики.
Несмотря на все, мы можем найти ключи в генетической памяти живого организма, и в последнее время такая информация еще раз указала на явление у геохимиков. Тем не менее, геохимики продолжают рассматривать определенные реакции, которые могут иметь в океанах или в небольших горячих прудах на их окраинах, как это было предложено, что привело к появлению трех компонентов форм жизнь, которую мы знаем.
Какая атмосфера была на примитивной Земле?
Похожие видео можно найти на сайте мультиплатформенного франкоязычного проекта по космологии Современный «От большого взрыва до жизни». Гипотеза была правдоподобной, так как гравитационное поле Земли просто привлекло бы к ней ту же смесь присутствующих в то время в протопланетном диске, которая давала бы атмосферы этих гигантов.
Все воздействующие на планету Земля процессы, подразделяются на экзогенные (протекающие на поверхности Земли и в приповерхпостных слоях земной коры) и эндогенные (протекающие в недрах Земли). К экзогенным процессам относятся: выветривание, действие наземных и подземных вод, деятельность живых организмов, в том числе человека. К эндогенным — тектонические движения в земной коре, магматические процессы (образование магмы и магматических горных пород), метаморфические процессы (преобразование горных пород).
Химический состав примитивной атмосферы с тех пор подвергался сомнению по целому ряду причин, и многие вариации опыта Миллера возникли в последующие десятилетия, в частности с гораздо более богатой атмосферой диоксида углерода. В общем, все вращалось вокруг фундаментального вопроса в химии: была ли атмосфера в то время окислительной, восстанавливающей или нейтральной средой, которая характеризует природу и количество синтезированных пребиотических молекул. поэтому о доверии и важности этого эксперимента освещать происхождение жизни.
Процессы, протекающие на протяжении многих миллиардов лет развития Земли, формируют ее рельеф, климат, атмосферу
В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого — теория биогенеза. Эту теорию в середине ХIХ века противопоставляли ненаучным представлениям о самозарождении организмов (червей, мух и др.). Однако как теория происхождения жизни — биогенез несостоятелен, поскольку принципиально противопоставляет живое неживому, утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни.
Диаграмма различных экспериментов Миллера, проведенных до настоящего времени. Несколько газовых смесей, содержащих различные пропорции указанных, подвергались воздействию электрических дуг, а иногда и ультрафиолетовых лучей. Полученные пребиотические молекулы могли образовать «примитивный горячий суп» в океанах, откуда возникла жизнь.
Опыт Миллера, вызванный воздействием астероидов
Драматический результат возник из этого нового опыта Миллера. Для студентов химии, которые увлечены наукой, есть эксперимент, который кажется простым на первый взгляд, и он начал имитировать среду примитивной Земли 4, 5 миллиарда лет назад. из Миллера, что атмосфера нашей планеты тогда содержала водяной пар, метан, аммиак и водород, с составом атмосферы, считающегося одним из образований.
Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни.
Теория самозарождения жизни занимала центральное место в античной греческой философии. Согласно этой теории жизнь зарождается самопроизвольно из неживой материи. Вера в это сохранялась до XIX столетия, пока опыты Луи Пастера не разрушили ее окончательно. Однако после выхода книги «Происхождение видов и возникновения дарвинизма» появилась необходимость в естественнонаучном объяснении происхождения жизни.
Образование формальдегида и синильной кислоты
Основание? в центре гидротермальных источников? Когда человек думает о газообразных молекулах, человек вполне естественно относится к атмосфере Земли.
Эксперимент Миллера и синтез аминокислот
Опарин считал, что в примитивной атмосфере преобладает метан, уменьшенная форма углерода, а для Холдейна органические молекулы образовались бы из двуокиси углерода, окисленной формы углерода.Последний получил четыре аминокислоты, подвергая газовую смесь метана, водорода, аммиака и воды электрическим разрядам. Синильная кислота, формальдегид. . Стэнли Миллер первым осуществил синтез аминокислот из смеси электрических разрядов с умышленной волей, чтобы имитировать происхождение жизни.
Это привело к возрождению теории самозарождения. Новая версия получила название теория химической эволюции. Одним из главных ее пропагандистов стал биохимик-марксист Александр Опарин (1894-1980).
Он изложил свои идеи в книге «Происхождение жизни», опубликованной в Советском Союзе в 1924 году и переведенной на английский язык в 1938 году.
Вальтер Лёб и синтез глицина
Лёб не заботился о происхождении жизни, но стремился понять усвоение атмосферы растениями. Эта статья почти незаметна и практически не известна сегодня.
Гидротермальные источники в происхождении жизни
Подводные лодки обеспечивают благоприятную среду для пребиотического синтеза. Когда два из них ускользают, он поднимается и затвердевает, образуя настоящие горные хребты под морем. Во время подъема и охлаждения магма сжимается и трескается.Вода загружается газом, водородом, азотом, окисью углерода, двуокисью углерода углерода, метана, двуокиси серы, а затем вырывается со дна океана в виде настоящих гейзеров. Подводные гидротермальные источники - исключительная среда, которая мало изменилась за последние четыре миллиарда лет, и присутствуют элементы, необходимые для изготовления частей химических автоматов.
Теорию Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Хэлдейн (J.B.S. Haldane), воинствующий атеист, многолетний главный редактор коммунистической газеты Дейли Уоркер. Хэлдейн открыл полемику по проблеме происхождения жизни в статье, опубликованной в Rationalist Annual в 1929 году.
В ней Хэлден выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (hot dilute soup; впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон — primeval soup).
Водород, азот, моноксид углерода, диоксид углерода, сероводород, метан и, конечно же, воду. Среда защищена от разрушающего воздействия ультрафиолетовых лучей океаническим слоем воды, который также гасит метеорные бомбардировки. Действительно, в этих жидкостях были обнаружены углеводороды, содержащие от 16 до 29 атомов углерода. Согласно сегодняшним наиболее признанным предположениям, жизнь будет происходить из простых химических соединений, которые будут объединены во все более сложные формы. Первые ископаемые свидетельства живых форм восходят к примерно 3, 4 миллиарда лет назад, но вполне вероятно, что жизнь появилась на Земле около 3, 6 миллиарда лет назад, когда условия планеты сильно отличались от нынешних: Земля все еще находилась в процессе консолидации и охлаждения, температура поверхности была очень высокой и безкислородной атмосферы.
Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Хэлдейна о происхождении жизни.
Теория эта общепризнанна, преподается в школах и колледжах.
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ Современные теория старения живого организма и концепция гомеостаза ТЕЛЕСНЫЙ ФАКТОР В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА МЕСТО И РОЛЬ НАУКИ В ОБЩЕСТВЕННОЙ ЖИЗНИ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА ТЕОРИЯ ЗЕМЕЛЬНОЙ РЕНТЫ. РЫНОК ЗЕМЛИ КАК ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КАТЕГОРИЯ Понятие «управление» и предмет изучения дисциплины «Теория управления».
Эти первые биомолекулы затем спонтанно агрегируются в более сложные формы, называемые коацервированными. Миллера, который разработал аппарат, в котором газы, присутствующие в первичной атмосфере, подвергались электрическим ударам в отсутствие кислорода: оборудование образовало несколько органических молекул, среди которых некоторые аминокислоты. По мнению некоторых ученых, вероятно, агрегация аминокислот для образования цепей, подобных белкам, облегчалась глинистыми поверхностями Земли, все еще находящимися под охлаждением.
Фокс и другими американскими биологами, позволили нам понять, как из первых аминокислот структура, подобная клетке, может быть развита по составу и функции. В частности, путем нагревания аминокислот в отсутствие кислорода спонтанно формируют полипептиды, короткую белковую цепь, которая, попадая в воду, приводит к образованию мелких везикул; они проявляют слабую ферментативную активность и способны накапливать определенные вещества из окружающего раствора, что в некоторых случаях приводит к образованию на его поверхности липидной и белковой пленки, которая обладает типичными свойствами клеточной мембраны.
Проблема жизни и живого является объектом исследования многих естественных дисциплин, начиная с биологии и завершая философией, математикой, рассматривающих абстрактные модели феномена живого, а также физикой, определяющей жизнь с позиций физических закономерностей.
Вокруг этой главной проблемы концентрируются все другие более частные проблемы и вопросы, а также строятся философские обобщения и выводы.
Кажется, однако, что первые клетки представляют собой гетерозиготные прокариоты, которые питаются органическими веществами, уже присутствующими в окружающей среде, и получают энергию, необходимую для их поддержания процессами ферментации. Из этих первых форм, из-за существующих бактерий, эукариотические клетки эволюционировали.
Вода и происхождение жизни. □ Оптическая активность и происхождение жизни. □ Поиски внеземного разума. □. С самого начала жизни человек стал основной проблемой того, как началась жизнь. Наряду с проблемой происхождения Вселенной происхождение жизни и интеллект можно рассматривать среди Основные вопросы любой науки В этой статье описываются усилия современной науки для поиска решения проблемы происхождения жизни. Возможно, даже единственная постановка этой проблемы выходит за рамки возможностей каждого отдельного ученого, потому что они должны быть одновременно хорошим математиком, физический и химический органический большой, должен знать, в геологии дна, геофизические и геохимические, так и для больше нужно выливать во все биологические дисциплины.
В соответствии с двумя мировоззренческими позициями — материалистической и идеалистической — еще в древней философии сложились противоположные концепции происхождения жизни: креационизм и материалистическая теория происхождения органической природы из неорганической.
Сторонники креационизма утверждают, что жизнь возникла в результате акта божественного творения, свидетельством чего является наличие в живых организмах особой силы, управляющей всеми биологическими процессами.
Рано или поздно эта задача будет возложена на группы специалистов по всем этим предметам, которые тесно сотрудничают как в теоретической, так и в экспериментальной областях. Это было мнение Дж. Бернала. чтобы быть более оптимистичным: впервые в истории человека, фактически, науки, которые родились как отдельные дисциплины, объединились, и наше поколение стало свидетелем возникновения междисциплинарной работы между биофизикой, биохимиками, молекулярных и астрохимических биологов.
Три фактора позволили с научной точки зрения решить проблему того, как началась жизнь, не только с теоретической, но и экспериментальной точки зрения: астрономические открытия нашего века, последние достижения в биохимии и триумф эволюционной теории Дарвин, гуманисты могут чувствовать себя абсурдными, что такую сложную проблему следует считать относящейся к лаборатории, но исследователь надеется, что его исследования однажды откроют эту загадочную тайну. Астрономические открытия этого века отбросили Землю на краю вселенной, состоящей из миллиардов звезд.
Сторонники происхождения жизни из неживой природы утверждают, что органическая природа возникла благодаря действию естественных законов. Позднее эта концепция была конкретизирована в идее самозарождения жизни.
Концепция самозарождения , несмотря на ошибочность, сыграла позитивную роль; опыты, призванные ее подтвердить, представили богатый эмпирический материал для развивающейся биологической науки. Окончательный отказ от идеи самозарождения произошел только в XIX в.
Как и наше Солнце, каждая из этих звезд может обеспечить необходимую фотохимическую основу для жизни растений и животных. Существует много планет, и на основе расчетов, которые мы сообщали на Земле, будет только один мест, где «эксперимент» был успешным. Если законы физики и химии являются универсальными законами, их можно считать действительными в любом другом месте во Вселенной. Если мы перейдем от звезд к Земле, мы увидим, как недавние открытия в области биохимии подчеркнули крайность однородность живой материи.
Во всех живых организмах, от самого маленького микроба до самого большого млекопитающего, существуют две группы фундаментальных молекул, нуклеиновых кислот и белков. Именно из их взаимодействия вытекает экстраординарное свойство материи, которое биохимически определяется термином «жизнь». Хотя каждая из этих молекул имеет сложную структуру, единицы, которые их образуют, ограничены по количеству. нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов, которые соединены последовательно последовательно. Нуклеотиды, в свою очередь, состоят из пуринового или пиримидинового основания, молекулы сахара и фосфата.
В XIX в. также была выдвинута гипотеза вечного существования жизни и ее космического происхождения на Земле. Было высказано предположение, что жизнь существует в космосе и переносится с одной планеты на другую.
В начале XX в. идею космического происхождения биологических систем на Земле и вечности существования жизни в космосе развивал русский ученый академик В.И. Вернадский.
В молекулах белка двадцать различных аминокислот являются связанные друг с другом с образованием макромолекулы, между нуклеиновыми кислотами и белками, основными компонентами являются двадцать восемь. Именно с этими письмами написана вся книга жизни. Поэтому изучение состава живой материи приводит нас к неизбежному выводу, что все живые организмы должны иметь общую химическую родословную. Фактически, можно идти дальше и утверждать, что не только молекулы, но даже жизненные процессы имеют универсальный характер.
Первая проблема, которая возникает, касается истории нашей планеты в период между ее рождением, 4, 6 миллиарда лет назад и «происхождением жизни». Эта проблема подорвала ум физика Дж. Если бы эта гипотеза была правдой, человеческое воображение, несомненно, хочет выйти за пределы этого зародыша, столь же отчаянного, как эта попытка, попытаться понять историю его генезиса.
Гипотеза академика А.И. Опарина
Принципиально новая гипотеза происхождения жизни была изложена академиком А.И. Опариным в книге «Происхождение жизни », опубликованной в 1924 г. Он выступил с утверждением, что принцип Реди , вводящий монополию биотического синтеза органических веществ, справедлив лишь для современной эпохи существования нашей планеты. В начале же своего существования, когда Земля была безжизненной, на ней происходили абиотические синтезы углеродистых соединений и их последующая предбиологическая эволюция.
Суть гипотезы Опарина заключается в следующем: зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов.
Появление жизни он рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень — биохимическую эволюцию.
Рассматривая проблему возникновения жизни путем биохимической эволюции, Опарин выделяет три этапа перехода от неживой материи к живой.
Первый этап — химическая эволюция. Когда Земля была еще безжизненной (около 4 млрд лет назад), на ней происходили абиотический синтез углеродистых соединений и их последующая предбиоло- гическая эволюция.
Для этого периода эволюции Земли были характерны многочисленные вулканические извержения с выбросом огромного количества раскаленной лавы. По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, конденсировались и обрушивались на Землю ливнями, образуя огромные водные пространства (первичный океан). Эти процессы продолжались многие миллионы лет. В водах первичного океана были растворены различные неорганические соли. Кроме того, в океан попадали и различные органические соединения, непрерывно образующиеся в атмосфере под действием ультрафиолетового излучения, высокой температуры и активной вулканической деятельности.
Концентрация органических соединений постоянно увеличивалась, и, в конце концов, воды океана стали «бульоном » из белковопо- добных веществ — пептидов.
Второй этап — появление белковых веществ. По мере смягчения условий на Земле, под воздействием на химические смеси первичного океана электрических разрядов, тепловой энергии и ультрафиолетовых лучей стало возможным образование сложных органических соединений — биополимеров и нуклеотидов, которые, постепенно объединяясь и усложняясь, превращались в протобионтов (доклеточных предков живых организмов). Итогом эволюции сложных органических веществ стало появление коацерватов , или ко- ацерватных капель.
Коацерваты — комплексы коллоидных частиц, раствор которых разделяется на два слоя: слой, богатый коллоидными частицами, и жидкость, почти свободную от них. Коацерваты обладали способностью поглощать различные вещества, растворенные в водах первичного океана. В результате внутреннее строение коацерватов менялось в сторону повышения их устойчивости в постоянно меняющихся условиях.
Теория биохимической эволюции рассматривает коацерваты как предбиологические системы, представляющие собой группы молекул, окруженные водной оболочкой.
Так, например, коацерваты способны поглощать вещества из окружающей среды, вступать во взаимодействие друг с другом, увеличиваться в размерах и т.д. Однако в отличие от живых существ ко- ацерватные капли не способны к самовоспроизводству и саморегулированию, поэтому их нельзя отнести к биологическим системам.
Третий этап — формирование способности к самовоспроизводству, появление живой клетки. В этот период начал действовать естественный отбор, т.е. в массе коацерватных капель происходил отбор ко- ацсрватов, наиболее устойчивых к данным условиям среды. Процесс отбора шел в течение многих миллионов лет. Сохранившиеся ко- ацерватные капли уже обладали способностью к первичному метаболизму — главному свойству жизни.
Вместе с тем, достигнув определенных размеров, материнская капля распадалась на дочерние, сохраняющие особенности материнской структуры.
Таким образом, можно говорить о приобретении коацерватами свойства сам о вое производства — одного из важнейших признаков жизни. По сути дела, на этой стадии коацерваты превратились в простейшие живые организмы.
Дальнейшая эволюция этих предбиологических структур была возможна только при усложнении обменных процессов внутри ко- ацервата.
Внутренняя среда коацервата нуждалась в защите от воздействий окружающей среды. Поэтому вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделившие ко- ацерват от окружающей его водной среды. В процессе эволюции липиды трансформировались в наружную мембрану, что значительно повысило жизнеспособность и устойчивость организмов.
Появление мембраны предопределило направление дальнейшей биологической эволюции по пути все более совершенной авторегуляции, завершившейся образованием первичной клетки — археклет- ки. Клетка — элементарная биологическая единица, структурно-фун- кциональная основа всего живого. Клетки осуществляют самостоятельный обмен веществ, способны к делению и саморегулированию, т.е. обладают всеми свойствами живого. Образование новых клеток из неклеточного материала невозможно, размножение клеток происходит только благодаря делению. Органическое развитие рассматривается как универсальный процесс клеткообразования.
В структуре клетки выделяют: мембрану, отграничивающую содержимое клетки от внешней среды; цитоплазму, представляющую собой соляной раствор с растворимыми и взвешенными ферментами и молекулами РНК; ядро, содержащее хромосомы, состоящие из молекул ДНК и присоединенных к ним белков.
Следовательно, началом жизни следует считать возникновение стабильной самовоспроизводящейся органической системы (клетки) с постоянной последовательностью нуклеотидов. Только после возникновения таких систем можно говорить о начале биологической эволюции.
Возможность абиогенного синтеза биополимеров была экспериментально доказана в середине XX в. В 1953 г. американский ученый С. Миллер смоделировал первичную атмосферу Земли и синтезировал уксусную и муравьиную кислоты, мочевину и аминокислоты путем пропускания электрических зарядов через смесь инертных газов. Таким образом было продемонстрировано, как под действием абиогенных факторов возможен синтез сложных органических соединений.
Несмотря на теоретическую и экспериментальную обоснованность, концепция Опарина имеет как сильные, так и слабые стороны.
Сильной стороной концепции является достаточно точное эспериментальное обоснование химической эволюции, согласно которой зарождение жизни является закономерным результатом предбиологической эволюции материи.
Убедительным аргументом в пользу этой концепции является также возможность экспериментальной проверки ее основных положений.
Слабой стороной концепции является невозможность объяснения самого момента скачка от сложных органических соединений к живым организмам.
Одну из версий перехода от предбиологической к биологической эволюции предлагает немецкий ученый М. Эйген. Согласно его гипотезе возникновение жизни объясняется взаимодействием нуклеиновых кислот и протеинов. Нуклеиновые кислоты являются носителями генетической информации, а протеины служат катализаторами химических реакций. Нуклеиновые кислоты воспроизводят себя и передают информацию протеинам. Возникает замкнутая цепь — гиперцикл, в котором процессы химических реакций самоускоряются за счет присутствия катал и заторов.
В гиперциклах продукт реакции одновременно выступает и катализатором, и исходным реагентом. Подобные реакции называются автокаталитическими.
Другой теорией, в рамках которой можно объяснить переход от предбиологической эволюции к биологической, является синергетика. Закономерности, открытые синергетикой, позволяют прояснить механизм возникновения органической материи из неорганической в терминах самоорганизации через спонтанное возникновение новых структур в ходе взаимодействия открытой системы с окружающей средой.
Замечания к теории происхождения жизни и возникновении биосферы
В современной науке принята гипотеза абиогенного (небиологического) происхождения жизни под действием естественных причин в результате длительного процесса космической, геологической и химической эволюции — абиогенеза, основой которой явилась гипотеза академика А. И. Опарина. Абиогенезная концепция не исключает возможности существования жизни в космосе и ее космического про- исхожления на Земле.
Однако, исходя из современных достижений науки, к гипотезе А.И. Опарина напрашиваются следующие уточнения.
Жизнь не могла возникнуть на поверхности (или около нее) воды Океана, поскольку в те далекие времена Луна находилась много ближе к Земле, чем в настоящее время. Приливные волны должны были быть огромной высоты, большой разрушительной силы. Про- тобионты в этих условиях просто не могли образоваться.
Из-за отсутствия озонового слоя под воздействие жесткого ультрафиолетового излучения протобионты так же не могли существовать. Это говорит о том, что жизнь могла появиться только в толще воды.
Из-за особых условий жизнь могла появиться только в воде первичного Океана, но не на поверхности, а на дне в тонких пленках органического вещества, адсорбированного поверхностями кристаллов пирита и апатитов, видимо, около геотермальных источников. Поскольку, установлено, что органические соединения образуются в продуктах извержения вулканов, а вулканическая деятельность под Океаном в древности была весьма активной. Растворенного кислорода в древнем Океане, способного окислить органические соединения, не было.
Сегодня считается, что протобионты представляли собой молекулы РНК, но не ДНК, так как доказано, что процесс эволюции шел от РНК к белку, а затем к образованию молекулы ДНК, у которой С-Н связи были более прочными, чем С-ОН связи у РНК. Однако понятно, что молекулы РНК не могли возникнуть в результате плавного эволюционного развития. Вероятно, имел место скачек со всеми чертами самоорганизации вещества, механизм которого к настоящему времени не ясен.
Первичная биосфера в толще воды, вероятно, была представлена богатым функциональным разнообразием. И первое появление жизни должно было произойти не в виде какого-то одного вида организма, а в совокупности организмов. Сразу должны были появиться многие первичные биоценозы. Они состояли из простейших одноклеточных организмов, способных выполнять все без исключения функции живого вещества в биосфере.
Эти простейшие организмы были гетеротрофами (питались готовыми органическими соединениями), были прокариотами (организмами без ядра), были анаэробами (использовали дрожжевое брожение как источник энергии).
Из-за особых свойств углерода жизнь появилась именно на этой основе. Однако никакие современные данные не противоречат вероятности появления жизни не только на углеродной основе.
Некоторые будущие направления изучения происхождения жизни
В XXI в. с целью прояснения проблемы возникновения жизни, исследователи проявляют повышенный интерес к двум объектам - к спутнику Юпитера, открытому еще в 1610 г. Г. Галилеем. Он находится на расстоянии от Земли, равном 671 000 км. Его диаметр составляет 3100 км. Он покрыт многокилометровым слоем льда. Однако под покровом льда находится океан, и в нем, возможно, сохранились простейшие формы древней жизни.
Другой объект - Восточное озеро , которое называют реликтовым водоемом. Находится оно в Антарктиде под четырехкилометровым слоем льда. Наши исследователи обнаружили его в результате глубоководного бурения. В настоящее время разрабатывается международная программа, ставящая своей целью проникнуть в воды этого озера, не нарушая его реликтовую чистоту. Возможно, что там существуют реликтовые организмы возрастом несколько миллионов лет.
Проявляется также большой интерес к обнаруженной на территории Румынии пещере, не имеющей доступа света. Когда же пробурили вход в эту пещеру, то обнаружили существование слепых живых организмов типа жучков, которые питаются микроорганизмами. Эти микроорганизмы используют для своего существования неорганические соединения, содержащие сероводород, поступающие изнутри дна этой пещеры. В эту пещеру не проникает свет, но там есть вода.
Особый интерес вызывают микроорганизмы, открытые в последнее время американскими учеными при исследовании одного из соленых озер. Эти микроорганизмы п роя an я ют исключительную устойчивость к среде обитания. Они могут жить даже на чисто мышьяковистой среде.
Привлекают также большое внимание организмы, живущие в так называемых «черных курильщиках» (рис. 2.1).
Рис. 2.1. «Черные курильщики» дна океана (струи горячей воды показаны стрелками)
«Черные курильщики» — действующие на дне океанов многочисленные гидротермальные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в океаны под высоким давлением в 250 атм. поступает высокоминерализованная горячая вода (350 °С). Их вклад в тепловой поток Земли составляет порядка 20%.
Гидротермальные океанические источники выносят растворенные элементы из океанической коры в океаны, изменяя кору и внося весьма значительный вклад в химический состав океанов. Совместно с циклом генерации океанической коры в океанических хребтах и ее рециклирования в мантию, гидротермальное изменение представляет двухэтапную систему переноса элементов между мантией и океанами. Рециклированная в мантию океаническая кора, видимо, ответственна за часть мантийных неоднородностей.
Гидротермальные источники в срединно-океанических хребтах — среда обитания необычных биологических сообществ, получающих энергию из разложения соединений гидротермальных флюидов (черный цвет струи).
В океанической коре, видимо, находятся самые глубинные части биосферы, достигающие глубины 2500 м.
Гидротермачьные источники вносят значительный вклад в тепловой баланс Земли. Под срединными хребтами мантия подходит наиболее близко к поверхности. Морская вода по трещинам проникает в океаническую кору на значительную глубину, вследствие теплопроводности нагревается мантийным теплом и концентрируется в магматических камерах.
Глубокое изучение перечисленных выше «особых» объектов, несомненно, приведет ученых к более объективному пониманию проблемы происхождения жизни на нашей планете и образованию ее биосферы.
Однако следует указать, что к настоящему времени экспериментально получить жизнь не удается.
