История происхождения и развития жизни

5.1. Гипотетическая первичная атмосфера

Наши представления о "первичном бульоне" зависят от того, какой состав первичной атмосферы мы примем за предполагаемый. Урей исходит из того, что атмосфера на ранних этапах развития Земли представляла собой преимущественно смесь газов. Точные данные о земной атмосфере этого периода принципиально невозможно воссоздать. Все сведения об этом основываются на теоретических моделях и их расчетах.

Следует предположить наличие, по крайней мере, разреженного состава, так как окисляющие составные его части (например, кислород) могут разрушить органические молекулы и тем самым вывести их из участия в дальнейшем ходе химической эволюции.

Органические элементы встречаются на Земле, кроме живых существ, еще и там, где отсутствует кислород (анаэробная среда), например, в залежах угля, нефти и газа, или там, где идет постоянное обновление живых систем (микроорганизмов, растений и животных). Кислород вступает в реакцию с органическими соединениями (особенно в присутствии ультрафиолетового излучения), превращая их в углекислый газ и воду. Этот факт свидетельствует о необходимости наличия в первозданной атмосфере большого количества свободного кислорода.

Урей и Миллер предлагают в качестве основных компонентов первозданной атмосферы СН₄, Н₂О, NH₃, (N₂), и Н₂.Встречающиеся при определенных обстоятельствах следы кислорода и углекислого газа, которые выделяются в результате фотолиза (расщепления на солнечном свету) воды (2Н₂О -> 2Н₂ + О₂), должны связываться минералами (например, железом 4FeO + О₂ -> 2Fe₂O₃), что предотвратило бы окисление органических элементов. Астрофизические данные (результаты измерений ультрафиолетового излучения молодых, так называемых голубых звезд) указывают, однако, на высокое содержание кислорода в предполагаемой атмосфере раннего периода. Этим можно было бы объяснить присутствие оксидов в глубоко залегающих слоях пород, но оно бы привело к разрушению органических соединений.

До сегодняшнего дня не существует признанной всеми специалистами единой теории о составе гипотетической атмосферы раннего периода. Имеются также данные, которые противоречат остальным предположениям урея и Миллера. И все же основанные на них эксперименты мы рассмотрим подробнее.