Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус
Американский физик Дж. Меллер даже вводит новый астрогеологический термин - «карбосфера». Эта оболочка, состоящая из горных пород, обогащенных органическими веществами, обязательно есть, по его мнению, в недрах всех планет Солнечной системы, в том числе и на малых планетах - астероидах.
А еще на малых планетах (сто - пятьсот километров в диаметре), возможно, есть вулканы. И безусловно есть они на спутниках больших планет. По гипотезе Дж. Меллера, вулканические взрывы легко выбрасывают за пределы слабого притяжения малых планет «вулканические бомбы». Так, он считает, произошло большинство метеоритов. (Близкую гипотезу еще прежде выдвинул советский астроном С.К. Всехсвятский. Впрочем, соударения космических тел тоже порождают метеориты-осколки, состав которых зависит от того, с какой глубины его выковырнула космическая катастрофа.) С уровня карбосферы вулканы астероидов и спутников или астероиды выбрасывают углистые хондриты, нашпигованные сложными органическими веществами. .
Есть карбосфера и в недрах Земли. Сколько в ней хранится сложных органических веществ? Если посчитать, сколько их в метеоритах сейчас, то окажется, что в целом - одна сотая процента от всей массы известных небесных камней. Можно допустить, что в Земле - то же соотношение.
Это значит, что карбосфера Земли содержит 6 10,7тонн углеводородов. Много ли это? По подсчетам геологов, всех органических веществ, и ископаемых и «живых», в земной коре сейчас в сотни раз меньше! Выходит, жизнь лишь чуть-чуть задела ничтожную часть карбосферы Земли. Остальное органическое вещество, скрытое где-то в толще мантии планеты, «живет» своей совершенно неисследованной минеральной «жизнью», вступает в реакции, нагревается, полимеризуется и лишь изредка, гомеопатическими дозами поступает в земную кору в виде месторождений нефти и газа. А когда это произошло впервые и вещества карбосферы вышли на дневную безжизненную поверхность, началась история «первичного бульона», выплеснувшего в мир замечательнейшую из биосфер.
Многие геологи не согласны с гипотезой неорганического происхождения нефти. Разъяренные филиппики на эту тему нередки сегодня на просторах Интернета. Это их право, и тема этой главы далека от давнего спора органиков и неоргаников. Здесь мне хочется только подчеркнуть, что без этой гипотезы, даже если она и ошибочна, не было бы, возможно, всей современной науки о самозарождении жизни. В подтверждение приведу еще один отрывок из стенограммы Флоридского совещания по происхождению жизни.
Дж. Буханан (Массачусетский технологический институт): На основании чего доктор Опарин пришел к мысли о том, что сложные органические молекулы синтезируются из метана, аммиака, воды и водорода?
А. Опарин: В опубликованной около 40 лет назад (в 1924 году) книге я писал, что меня натолкнуло на эту мысль предположение Д.И. Менделеева о неорганическом происхождении нефти.
Жизнь - из минеральных источников?
Говоря о периоде, предшествующем появлению жизни, я ни разу не упомянул слово «океан». И это не случайно. Считалось, что жизнь возникла в океанах. Но точнее было бы сказать: в жидкой воде. Тем более, когда речь идет о временах, когда и океанов-то, возможно, еще не было. А биохимическая эволюция вещества уже шла. Профессор С. Фокс считает, что белки могли зародиться на горячей вулканической лаве во влажной первичной атмосфере. Его опыты как будто подтверждают это. И. Шкловский и К. Саган, советский и американский астрономы, предположили, что первые организмы возникли в первичной атмосфере под действием гроз, как в опытах Миллера. По их мнению, в ядовитых атмосферах Юпитера и Сатурна и их больших спутников гораздо больше шансов встретить преджизнь или даже какую-то примитивную жизнь, чем, скажем, на Венере или Марсе. Сегодня самые большие надежды связывают с Титаном, спутником Сатурна, и Европой, спутником Юпитера.
В 1936 году президент АН СССР В.Л. Комаров высказал мысль о том, что жизнь могла возникнуть в... горячих источниках. Советский исследователь доктор геолого-минералогических наук В. Флоровская разрабатывала эту концепцию.
Горячие недра планеты, заполненные перегретой водой, прекраснейшим из растворителей,- эго огромная химическая фабрика. Рассеянные элементы по граммам собираются, переносятся и складываются в ценные месторождения полезных ископаемых. Изучая изверженные породы Кукисвумчорра (Хибины) и Дарасунского золоторудного месторождения (Забайкалье, там когда-то довелось поработать в экспедиции и автору этой книги), Урала и Кавказа, геологи обнаружили в них закономерный ряд соединений углерода. Самых простых - в выходах горячих лав, более сложных - по мере падения температуры и очень сложных - в породах, которые образовались в остывающих теплых водах - гидротермах. В этих породах - травертинах оказались не только углеводороды и органические кислоты, но даже и аминокислоты, составные части белков.
В. Флоровская и ее сотрудники пришли к выводу: самые сложные соединения добиологической эволюции материи должны создаваться на твердой поверхности в тонкой пленке воды, насыщенной органическим веществом, при быстром падении температуры. и еще одно условие: внезапное о6лучение на конечной стадии синтеза ультрафиолетовыми лучами. В этот момент могут образоваться не только порфирины - родственники гемоглобина и хлорофилла,- но, возможно, и белок!
Высокогорный курорт Джермук. Вода всемирно известных источников перехватывалась прямо при выходе на поверхность и подвергалась тщательному анализу. Все меры против возможного загрязнения были приняты. И что же? В воде были найдены и порфирины, и, что особенно удивительно, белок! Хочется верить - юный, ювенильный, минеральный, доорганический белок! Что, впрочем, еще нуждается в дальнейших доказательствах.
Кстати, не в этих ли ювенильных органических веществах таинственная целебная сила Джермука и других минеральных вод? Известно, как важно проводить лечение водами прямо при их выходе на поверхность, как ослабевают целебные из свойства при упаковке в бутылки. Попытки химически воспроизвести минеральные воды, растворяя в правильной пропорции все нужные соли, заканчиваются неудачей: все полезные свойства вод воскресить не удается...
В. Флоровская проводит простой расчет. Она определяет, сколько углеводородов выносит даже не очень насыщенный ими источник подземных вод, скажем тот же Джермук. Получилось: за миллион лет Джермук вынес к поверхности 5,2 миллиона тонн углеводородов - масштабы небольшого нефтяного месторождения. Флоровская делает вывод: не только жизнь, но и нефть - продукты гидротермальных процессов. Горячая подземная вода - вот, возможно, фабрика синтеза и одновременно транспортер природных углеродистых веществ из недр земных, от карбосферы, к поверхности Земли.
Читателя, возможно, несколько озадачит количество вероятных способов зарождения жизни. Не свидетельствует ли оно о слабости науки? Вероятно, нет. Изобилие путей, ведущих к жизни, лишний раз подтверждает ее неизбежность. Все они и
