Б. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО В КОСМОСЕ И В МЕТЕОРИТАХ

Само существование жизни можно считать доказательством того, что во вторичной атмосфере и в имевшейся тогда гидросфере содержались органические вещества. Из этих двух сфер в дальнейшем образовалась биосфера. Процесс образования биомолекул в том случае, когда он происходит без участия организмов (абиотически), мы будем называть абиогенезом. Медленные изменения состава органической материи в абиотической гидросфере, идущие в результате случайностей и отбора, называются химической эволюцией.

С помощью радиоастрономических методов в космическом пространстве обнаружены различные типы небольших молекул и радикалов, часто органических [273, 316, 317, 622, 1375, 1595]. В качестве типичных примеров упомянем и даже цианацетилен. В одном из классов метеоритов, в углистых хондритах, нашли более крупные органические молекулы [52, 118, 506, 507, 538, 820, 1098, 1297, 1452, 1816]. К наиболее известным метеоритам этого типа относятся метеориты Orgueil, Murray и Murchison, упавшие соответственно в 1863, 1950 и 1969 гг. История развития научных взглядов на углистые хондриты изложена у Брукса и Шоу [291]. Метеориты этого класса,

особенно так называемые углистые хондриты типа I, можно близко уподобить первичной материи солнечной системы, если не принимать во внимание уже потерянные ими летучие вещества [50, 52, 758, 1083, 1545, 1548, 2026]. Видимо, этот класс метеоритов нередок в сравнении с другими, но, проходя через атмосферу и падая на Землю, они легко разрушаются.

Современные методы анализа, особенно газовая хроматография, позволили выявить в углистых хондритах большое число органических соединений. Среди них — многие биомолекулы, особенно аминокислоты и основания, включая аденин и гуанин [52, 1067, 1069, 1070, 1097, 1099, 1098, 1100, 1101, 1377], а также порфирины [857]. Некоторые из этих веществ присутствуют лишь в очень малых количествах.

Если метеориты упали давно, как, например, метеорит Orgueil [51], то естественно, что они загрязнены земными веществами; однако с некоторыми из метеоритов, упавших недавно, с самого начала обращались осторожно, предохраняя от загрязнения. Лучшим образцом незагрязненного углистого хондрита, пожалуй, следует считать метеорит Murchison. Загрязнения, попавшие в метеориты, были тщательно изучены, а поискам признаков жизни в углистых хондритах посвящены обстоятельные исследования [379, 380]. Вескими доказательствами отсутствия загрязнения следует считать оптическую неактивность, например, аминокислот и присутствие сходных с «биологическими» видов молекул, которые не встречаются или редко встречаются в живой материи на Земле. Среди аминокислот это, в частности, изомеры амино-масляной кислоты [1069, 1377, 1380]. Похожие на клетки структуры, найденные в хондритах, как теперь полагают, абиогенного происхождения [1570].

Но как же возникли разнообразные и довольно сложные органические молекулы, обнаруженные в метеоритах? Согласно представлениям одной школы [48, 50, 52, 53, 819, 1133, 1816—1818], горячие компоненты солнечной туманности, особенно могли вступать в модифицированную реакцию Фишера-Тропша, причем катализатором служила пыль. При охлаждении продукты этих реакций частично захватывались в космосе твердыми веществами. Для того чтобы показать сходство получающихся при таких реакциях продуктов со смесью веществ, найденной в метеоритах, были проведены модельные эксперименты [1817]. При этом учитывали, что на поверхности твердых частиц могли протекать фотохимические реакции

В реакциях, относящихся к типу реакций Фишера-Тропша, почти достигается химическое

равновесие (см. [452, 527]). Если судить по составу углистых хондритов, то температура образования веществ, или скорее температура, при которой вещества в почти равновесном состоянии замерзли при охлаждении, была около 360 К [52]. Однако полного равновесия не достигалось, так как при полном равновесии образовалось бы много метана, который улетучивался бы в пространство [48]; много образовывалось бы и графита [1895]. Кроме того, полагают, что конечная смесь обогащалась циклическими соединениями при дальнейшей потере летучих веществ на одной из последующих стадий. Вероятно, сложные органические молекулы, обнаруживаемые сейчас в космосе, не что иное, как эти потерянные летучие вещества. Их непосредственное образование в высоком вакууме вряд ли возможно.

Молекулы из космоса и из метеоритов могли послужить исходным материалом для абиосинтеза на Земле [205, 616, 1106]. Ведь если бы они были захвачены Землей при аккреции, то должны были оказаться главным образом в недрах твердой Земли. Здесь они подверглись бы сильному нагреванию в результате радиоактивных процессов. Таким образом, еще до того, как эти вещества хотя бы частично попали на поверхность в результате дегазации, они в основном распались бы на более мелкие молекулы. Термического разложения могла избежать только органическая материя, попавшая на уже сформировавшуюся Землю из углистых хондритов [49, 50] или из комет [1372, 1373, 1375]. О составе комет см. работы [472, 1510, 1973].