Життя і Космос. Органічні сполуки в Космосі

Тема уроку   Життя і Космос. Органічні сполуки в Космосі

Мета. Показати учням всю значимість космічного фактору в розвитку життя на планеті та його зародження.

Матеріал до уроку:

Впродовж довгого часу вчені думали, що синтез органічних сполук, як передвісників життя, відбувався в умовах ранньої Землі, і що рання  атмосфера складалася переважно з Н₂, СН₄, NH₃ з парами Н₂О. В цій суміші могли відбуватись хімічні реакції синтезу з утворенням органічних сполук, про що опосередковано свідчили експериментальні дослідження.

В даній галузі були проведені численні експерименти. Результати їх зазвичай  розглядались в якості підтвердження ідеї про те, що ультрафіолетове випромінювання Сонця і грозові явища  в первинній атмосфері Землі при певних температурах і тисках повинні були призводити до масового утворення складних вуглеводневих сполук, в тому числі білків. Однак,  в світлі сучасних даних подібні уявлення слід відкинути.

Найбільш поширений газ первинної атмосфери Землі був представлений СО₂. Однак він спонтанно не може перетворюватись в органічні сполуки, термодинамічно менш стійкі. Нестача водню чи його швидка втрата в умовах ранньої планети також різко знижувала можливість синтезу органічних речовин в атмосфері. На основі вивчення фізико-хімічних рівноваг в космічних умовах Г.Юрі прийшов до висновку, що при формуванні Землі з протопланетної туманності значна частина первинного метану газопилової хмари залишила її, так як підвищились температури в районі утворення планет земної групи.

Відмічене свідчить на користь висновку про те, що основна маса органічних сполук виникла за межами Землі в період, що передував її народженню. Таким чином, проблема походження органічних речовин, як і проблема виникнення  самого життя, має пряме відношення до космохімії самої Сонячної системи.

Беручи до уваги наведені аргументи, неважко прийти до висновку, що синтез доволі складних органічних сполук був закономірним етапом  в хімічній еволюції Сонячної системи напередодні формування планет. Виниклі в космічних умовах  органічні речовини ввійшли  до складу багатьох тіл, але лише на Землі реалізувались можливості прогресивної еволюції.  В результаті швидко сформувались саморегулюючі високомолекулярні системи – предки перших живих організмів.  В метеоритах і їх першопочаткових тілах хімічна еволюція виявилась замороженою. Але наскільки далеко зайшла хімічна еволюція речовини в космічних умовах ми не знаємо.

Очевидно, можна намітити два шляхи вирішення проблеми: або хімічна еволюція, почавшись в космічних умовах, продовжувалась в умовах Землі і у відносно короткі строки привела до виникнення примітивних живих організмів, або утворення перших складних молекул  ДНК, які лежать в основі спадковості, відбулось в космічних умовах, а повна реалізація можливостей ДНК настала в перших водоймах нашої планети, де існували розчинені органічні речовини.

Не треба думати, що цілком сформоване життя не зазнає впливу космічних сил. Космос діє на всі  організми, що жили колись чи живуть тепер, причому діє постійно. Варто лише згадати  такі фактори, як сонячна радіація, вплив Місяця і пов’язані з ним місячні цикли в життєдіяльності організмів. Помітну роль відіграє і обертання нашої Галактики навколо  свого центру і тривалість галактичного року. Саме ці циклічні зміни  призводили до зміни цілих біоценозів і чинили (та й чинять дотепер) великий вплив на еволюційні процеси.

Тому, вивчаючи життя на Землі, ми не повинні забувати, що воно знаходиться в дуже тісному взаємозв’язку з Космосом та зазнає впливу сил і законів Всесвіту.