Добиотический этап эволюции

Аккрекция вещества Земли привела к временному ею разогреву и легких молекул первичной атмосферы, прежде всего водорода и гелия, рассеявшихся в космическом пространстве. Понижение температуры в результате сильного излучения тепла привело к образованию твердой коры.

B ней, кроме Н2, было много других газов, таких, как СН4, NН3 и Н2О (наиболее обильный газ первичной атмосферы Земли был представлен СО2).

Наряду с водяными парами уже существовал и древний океан, состоящий из жидкой воды. Углекислоты (СО2) было мало, так как ее восстанавливали соединения Fe2+, содержавшийся, в земной коре.

Примерно 1 млрд. лет атмосфера была восстановительной, имелись возможности для процессов абиогенного образования и накопления многих соединении. По мере возрастающей потери Н2 в космическое пространство создавалась третичная атмосфера, содержащая большие количества N2 (из NН3) СО2 (из вулканических газов и из СН4) и паров воды (рис. 3.2).

В атмосфере Земли кислород первоначально накапливался путем разложения воды и водяного пара под действием ультрафиолетовых лучей Солнца.

Возникновение фотосинтеза способствовало повышению содержания кислорода в атмосфере и формированию современной, четвертичной атмосферы. Данный процесс явился важнейшим этапом эволюции жизни на Земле.

В этих условиях мог идти активный химический синтез, при котором из газов вторичной атмосферы через такие промежуточные продукты, как синильная кислота, этилен, этан, формальдегид и мочевина, образовались сначала мономеры, а затем и полимеры.

Ввиду того, что окисление не происходило, водоемы обогащались такими соединениями, как аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, сахара; карбоновые кислоты, липиды. Образовался «первичный бульон».

Происходили процессы осаждения, разделения и адсорбции, а на поверхностях минералов (глина, горячая лава) дальнейшие синтетические процессы.

Начинался самообучающийся каталитический циклический процесс, который в конкуренции за строительные блоки, в отборе на быстроту и точность репродукции приобретал все большие преимущества. Следовательно, белки и нуклеиновые кислоты нужны были одновременно. В этот период, носящий название пребиотической (химической) эволюции, уже действовал дарвиновский принцип отбора как оптимизирующего процесса.

Дальнейшее усложнение органических веществ приводит к появлению устойчивых комплексов макромолекул, обладающих информационными функциями – молекулярным узнаванием, катализом (появление специфических ферментов), способностью к самосборке и редупликации. Образуются липопротеидные, нуклеопротеидные и другие макромолекулярные микросистемы типа мембранных образований, микросфер или коацерватных капель – предшественников протоклеток.