Вещественная основа жизни

Вещественная основа жизни

XX век привел к созданию первых научных моделей происхождения жизни. В 1924 году в книге Александра Ивановича Опарина «Происхождение жизни» была впервые сформулирована естественнонаучная концепция, согласно которой возникновение жизни — результат длительной эволюции на Земле — сначала химической, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.

Можно выделить следующие этапы живых систем, начиная с самых простейших и  затем следуя по пути постепенного усложнения. В вещественном плане  для становления жизни нужен прежде всего углерод. Жизнь на Земле основана на этом элементе, хотя в принципе можно предположить существование жизни и на кремниевой основе. Возможно где-то во Вселенной существует и «кремниевая цивилизация», но на Земле основой жизни является углерод.

Чем это обусловлено? Атомы углерода вырабатываются в  недрах больших звезд в необходимом  для образования жизни количестве. Углерод способен создавать разнообразные (несколько десятков миллионов), подвижные, низкоэлектропроводные, студенистые, насыщенные водой, длинные скрученные цепеобразные структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой, железом обладают замечательными каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.

Кислород, водород  и азот наряду с углеродом можно  отнести к «кирпичикам» живого. Клетка состоит на 70% из кислорода, 17% углерода, 10% водорода, 3% азота. Все кирпичики  живого принадлежат к наиболее устойчивым и распространенным во Вселенной  химическим элементам. Они легко  соединяются между собой, вступают в реакции и обладают малым  атомным весом. Их соединения легко  растворяются в воде.

По радиоастрономическим данным органические вещества возникали  не только до появления жизни, ни и  до формирования нашей планеты. Следовательно, органические вещества абиогенного  происхождения присутствовали на Земле  уже при ее образовании.

При образовании  Земли из космической пыли (частиц железа и силикатов — веществ, в состав которых входит кремний) и газа весьма вероятно, что на внешних  участках Солнечной системы газы могли конденсироваться. Органические соединения могли синтезироваться  и на поверхности пылинок.

Химические  и палеонтологические исследования древнейших докембрийских отложений  и особенно многочисленные модельные  эксперименты, воспроизводящие условия, которые господствовали на поверхности  первобытной Земли, позволяют понять, как в этих условиях происходило  образование все более сложных  органических веществ.

Жизнь возможна только при определенных физических и химических условиях (температура, присутствие воды, солей и т. д.). Прекращение жизненных процессов, например, при высушивании семян  или глубоком замораживании мелких организмов, не ведет к потере жизнеспособности. Если структура сохраняется неповрежденной, она при возвращении к нормальным условиям обеспечивает восстановление жизненных процессов.

Также и для  возникновения жизни нужны определенные диапазоны температуры, влажности, давления, уровня радиации, определенная направленность развития Вселенной  и время. Взаимное удаление галактик приводит к тому, что их электромагнитное излучение приходит к нам сильно ослабленным. Если бы галактики сближались, то плотность радиации во Вселенной  была бы столь велика, что жизнь  не могла бы существовать. Углерод  синтезирован в звездах-гигантах несколько  миллиардов лет назад. Если бы возраст  Вселенной был меньше, то жизнь  также не могла бы возникнуть. Планеты  должны иметь определенную массу  для того, чтобы удержать атмосферу.