Кара небесная. Космическое миропонимание

Несомненно, жизнь связана с космосом по атомному составу и в энергетическом отношении. Это можно видеть из таблицы 4, в которой даны величины относительного распространения элементов в летучей фракции комет, в бактериях и млекопитающих. Обращает на себя внимание большая близость, а в отдельных случаях и тождественность космического вещества и живого вещества Земли. Главные элементы живого вещества – это широко распространенные элементы космоса. При этом Н, С, N, О – типичные биофильные элементы – наиболее широко распространены в природе. Нетрудно сделать вывод, что живые организмы в первую очередь используют наиболее доступные атомы, которые, кроме того, способны образовывать устойчивые и кратные химические связи. Известно, что углерод может формировать длинные цепи, что приводит к возникновению бесчисленных полимеров. Сера и фосфор также могут образовывать кратные связи. Сера входит в состав белков, а фосфор – в состав нуклеиновых кислот.

В соответствующих условиях наиболее распространенные атомы соединяются друг с другом, образуя молекулы, которые обнаружены методами современной радиоастрономии в космических облаках, которые являются результатом выброса оболочек звёзд. Большая часть известных космических молекул относится к органическим, включая наиболее сложные 8– и 11-атомные.

Таким образом, в отношении состава космохимия Вселенной создает обширные возможности для различных комбинаций углерода с другими элементами по законам химической связи. Наиболее распространенные молекулы космоса СО, вероятно, способны зарождаться в условиях звездных атмосфер при достаточной плотности вещества и затем выбрасываться в космическое пространство.

В настоящее время все более четко вырисовывается роль твердой фазы в формировании молекул органических веществ в космическом пространстве. Наиболее вероятные модели этого процесса разработаны Дж. Гринбергом [1984].

По мнению ученого, частицы, выброшенные из звёзд космической пыли, имеют сложное строение и состоят из ядра преимущественно силикатного состава, окруженного оболочкой из органических веществ. В оболочке, по-видимому, происходят различные химические процессы, ведущие к усложнению строения первоначального вещества вплоть до образования зародышей живой материи. Структура подобных пылевых частиц после первой стадии аккреции подтверждается путем экспериментального моделирования на смеси воды, метана, аммиака и других простых молекул, облученных ультрафиолетовой радиацией. Вокруг ядра при космической температуре примерно 10 К формируется ледяная оболочка. Под действием ультрафиолетового излучения некоторые молекулы оболочки (H₂O СН₄, NH₃) диссоциируют с образованием радикалов – реакционно способных фрагментов молекул. Эти радикалы могут рекомбинировать с образованием других молекул. В результате длительного облучения может появиться более сложная смесь молекул и радикалов (HN₂HCO, CO, СНзОН, СНзС и др.) Особого внимания заслуживает нахождение органических веществ в метеоритах. Это очень важно для понимания процессов зарождения высокомолекулярных систем как предшественников жизни.

Рис. 20. Минеральный состав углистого хондрита С1 (Площади диаграммы пропорциональны весовому содержанию минералов)

Следует отметить, что метеориты принадлежат к Солнечной системе. Далее возраст метеоритов, по данным ядерной геохронологии, 4,6-4,5 миллиардов лет, что в основном совпадает с возрастом Земли и Луны. Следовательно, метеориты, несомненно, являются свидетелями формирования различных химических соединений, в том числе и органических, на самых ранних этапах развития Солнечной системы. В метеоритах найдены углеводороды, углеводы, пурины, пиримидины, аминокислоты, т. е. те химические соединения, которые входят в состав живого вещества, составляя его основу. Они встречены в углистых хондритах и астероидах, определенной структуры и состава. Естественно, что в освещении общей проблемы происхождения жизни мы не имеем права игнорировать данные о составе метеоритов. Это обстоятельство в различной степени учитывалось разными авторами гипотез о происхождении жизни. Таким образом, мы вправе сейчас рассматривать известные метеориты в качестве исторических документов – подлинных свидетелей ранней истории Солнечной системы, охватывающей также процессы формирования органических веществ.