Хімічна еволюція

На перших етапах Земля мала дуже високу температуру. У міру її остигання важкі елементи переміщалися до її центру, а легкі залишалися на поверхні. Метали окислялись і вільного кисню в атмосфері не було. Вона складалася з H2, CH4, NH3, HCN і носила відновлювальний характер. Це служило передумовою виникнення органічних речовин небіологічним шляхом. До початку 20 століття вважалося, що вони можуть виникати тільки в організмі. У зв’язку з цим їх назвали органічними, а речовини – мінерали, неорганічними. У 1953р. було доведено, що пропускаючи струм через суміш газів H2, CH4, NH3, HCN при відсутності кисню отримана суміш амінокислот. Надалі абіогенним шляхом були отримані багато органічні сполуки. Всі вони згодом виявлені в космосі.

Понад 4 млрд. Років тому «колбою Міллера» був всю земну кулю. Вивергалися вулкани, стікала лава, клубочився пар, виблискували блискавки. У міру остигання планети водяні пари конденсованих і зливами протягом мільйонів років обрушувалися на планету. Сформувався первинний океан, гарячий і насичений солями, крім того туди потрапляли утворюються цукру, амінокислоти, органічні кислоти. У міру пом’якшення клімату стало можливим утворення більш складних з’єднань, в результаті чого з’явилися первинні біополімери – полінуклеотіди і поліпіптіди.

Первинний океан містив в розчинній вигляді різні органічні і неорганічні молекули. Концентрація їх постійно збільшувалася і поступово води стали «бульйоном» з поживних органічних сполук. Кожна молекула має певну структурну організацію: деякі диссоційовані, деякі мають гідратів оболонки. Органічні молекули мають велику молекулярну масу і складну будову. Молекули, оточені водною оболонкою об’єднуються утворюючи високомолекулярні комплекси – коацервати. У первинному океані коацерватние краплі поглинали інші речовини або руйнувалися, або укрупнювалися. В результаті краплі ускладнювалися і пристосовувалися до зовнішніх умов. Серед коацерватов розпочався відбір найбільш стійких форм. З’явилися відмінності між хімскладу внутрішнього і зовнішнього середовища. В результаті хімічної еволюції збереглися ті форми, які при розпаді на дочірні не втратили особливостей структури. Це здатність до самовідтворення. У процесі еволюції зв’язок нуклеїнових кислот і білкових молекул призвела до виникнення генетичного коду. Це послідовність нуклеотидів служила інформацією для послідовності амінокислот в молекулі білка. (Відтворення собі подібних). Поступово шари ліпідів навколо коацерватов перетворилися в зовнішню мембрану. Це зумовило шляхи подальшої еволюції. Освіта первинних клітинних організмів поклало початок біологічної еволюції.

Посилання на основну публікацію