|
 M. Руттен Происхождение жизни
Издательство
"Мир" Москва 1973
Современные
представления о возможности возникновения жизни на Земле и в других областях
Вселенной путем постепенных превращений неживой природы. События происходившие
на Земле с самых ранних периодов ее геологической истории на фоне которых
могла возникнуть жизнь. Для биологов всех специальностей, для геологов,
палеонтологов, физиков, химиков, астрономов, философов, историков науки, для
преподавателей высшей и средней школы, для лекторов.
Возникновение
жизни, или абиогенез, — процесс превращения неживой природы в
живую; в узком смысле слова под абиогенезом понимают образование органических
соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия
ферментов. Альтернативой абиогенеза в этом смысле является панспермия.
Согласно современным моделям, на Земле жизнь возникла около 4,1—3,8 млрд лет
назад
Предисловие к русскому изданию. Проблема происхождения жизни
Из
предисловия автора. Истоки геологической истории Земли
Геологи
и происхождение жизни. Изучение эволюции жизни по данным палеонтологии
Биологический
подход. Теория возможного пути естественного возникновения жизни
Об
этой книге. Химические эксперименты по синтезу в искусственной бескислородной
атмосфере без участия живых существ аминокислот
Принцип
актуализма. Актуализм и униформизм. Геологические реконструкции -
палеогеология
Философия
геологии. Геологические явления. Основные принципы геологии
Катастрофизм.
Теория повторяющихся катастроф и разрывы в геологической истории
Актуализм
и катастрофизм - теория катастроф. Чарлз Ляйель. Основной принцип геологии.
Принцип бритвы Оккама
Актуализм
и время. Колонны храма Сераписа со следами деятельности морских моллюсков
Время
и геология. Масштабы геологического времени. Изостатическое равновесие
континентов
Изменения
интенсивности геологических процессов на протяжении истории Земли.
Геоморфология гор и нагорий
Принцип
актуализма и происхождение жизни - естественные причины возникновения жизни
Измерение
времени в геологии - метода измерения геологического времени. Год в жизни
человека и в истории Земли
Определение
относительного и абсолютного геологического возраста. Органическая эволюция и
геохронология - принцип суперпозиции и принцип развития фауны в течение
геологического времени
Подразделения
геологического времени и эры относительной геохронологии в геологии
Методы
абсолютной датировки. Относительный возраст осадочных и изверженных пород
Скорость
распада радиоактивного изотопа. Геологические часы - радиоактивные ряды
Методы
датирования использующие радиоактивный распад. Постоянство радиоактивного
распада
Внедрение
в геологию метода масс-спектрометрии. Изотопный возраст и масс-спектрометрия.
Спектр атомных масс в пробе
Абсолютное
датирование горных пород. Достоверность методов определения абсолютного
возраста
Методы
определения абсолютного возраста изверженных пород и отложений. Как
определить возраст осадочных пород
Докембрий
- ранний период развития Земли. Возраст древнейших пород земной коры
Возраст
древнейших горных пород - кольских гранитов. Раздел Мохоровичича - слой
скачка плотности между корой и мантией
Какой
возраст нашей планеты. Гипотеза Холмса - Хоутерманса
Биологический
подход. Русский биохимик Опарин - возникновение жизни путем естественного
самозарождения
Чем
отличается живое от неживого. В окаменелостях вещество живых организмов
замещено минералами
Органическая
химия. Биохимическое единство и морфологическое разнообразие современной
жизни
Биогенные
соединения. В современной атмосфере спонтанный синтез органических соединений
невозможен
Состав
древней бескислородной атмосферы
Биогенез.
Спонтанное зарождение, самозарождение - generatio spontanea процесс
неорганического фотосинтеза органических соединений
Первичный
бульон и неорганический фотосинтез. Химическое разнообразие преджизни и
химическое однообразие жизни. Схема Пири
Синтез
пептидов в первичной атмосфере. Проблема происхождения жизни. Химическое
разнообразие преджизни
Астрономия
и зарождение жизни. Состав планетных атмосфер и межзвездного газа.
Различия между планетами земной группы и большими планетами
Схема
Юри - возникновение Земли. Первичная и вторичная атмосферы Земли
Потеря
первичной атмосферы Землёй. Примитивная стадия вторичной атмосферы. Различия
в составе между первичной и вторичной атмосферами
Эксперименты
по неорганическому синтезу органических веществ в восстановительной
среде. Эксперименты Миллера
Эксперименты
Оро. Протеиноидные соединения. Термическая теория происхождения жизни
Условия
для появление преджизни. Образование органических соединений неорганическим
путем
Методы
анализа в органической химии. Газовая хроматография. Пламенно-ионизационный
детектор. Масс-спектрометр и масс-спектрограф
Биопоэз.
Стадии биопоэза биогенеза - переход от неживого к живому
Предбиологическая
органическая химия. Неорганический синтез органических молекул
Мономолекулярные
пленки. Коацервация частиц и образование липидных мембран
Метаболизм
- поглощение и выделение с промежуточной реакцией. Модель Граника -
фотогальваническая минеральная ячейка
Последняя
стадия биопоэза - приобретение способности к воспроизведению, редупликация
Органический
фотосинтез
Как
возникло дыхание. Дыхание и фотосинтез
Биоэволюция.
Этапы ранней эволюции жизни
Формы
жизни - аэробные и анаэробные, кислородные и бескислородные
Радиационные
условия - защита от воздействия коротковолнового ультрафиолетового излучения
Солнца
Микроорганизмы,
протисты - третье царство организмов. Роль микробов в эволюции жизни
Типы
микробного метаболизма. Точка Пастера. Переход от брожения к дыханию
Способность
микробов переходить с дыхания на брожение и обратно. Факультативное дыхание в
ранний период эволюции жизни
Древнейшие
микроорганизмы по типу питания - хемоорганотрофные и хемолитотрофные.
Фототрофные организмы
Прокариоты
и эукариоты. Геологическая история прокариотических и эукариотических клеток
Биолюминесценция,
свечение живых организмов - древний механизм защиты от кислорода
Древнейшие
прокариотические организмы - сине-зеленые водоросли
Дальнейшая
эволюция жизни. Выход жизни на сушу и появление твердого скелета
Разрыв
в палеонтологической летописи между данными о ранней и поздней жизни
Монофилетическое
или полифилетическое происхождение человека
Скорость
распространения жизни на новых территориях после резкой смены условий
Сравнительная
биохимия и эволюция жизни
Механизмы
концентрирования, сохранения и разделения. Орогенический цикл. Концентрирование и сохранение продуктов
последовательных стадий биопоэза
Периоды
орогенического цикла - геосинклинальный, орогенный, посторогенный
Орогенные
периоды. Омоложение древних геосинклинальных пород в последующих
орогенических циклах
Жизнь
в первичном бульоне. Регрессии и трансгрессии моря. Колебания уровня моря в
геосинклинальные периоды
Круговорот
воды в природе и образование почвы
Образование
почв и движение грунтовых вод. Механизмы концентрирования и сохранения.
Круговорот воды
Где
искать остатки ранней жизни. Докембрийские породы - древние щиты
Докембрийские
горные породы - древние щиты. Деление докембрия на архей и альгонкий
протерозой
Обнажения
докембрийских пород - древние щиты в течение фанерозоя
Древние
щиты состоят из поясов складчатости. Кратоны. Структура древних щитов
Ископаемые
остатки. Различные типы окаменелостей
Ископаемые
остатки раннего докембрия. Молекулярные ископаемые
Поздний
докембрий. Ископаемые остатки позднего докембрия
Фауна
Эдиакары. Вендбиоты. Фауна позднего докембрия
Строматолиты.
Водорослевые докембрийские известняковые рифы
Ископаемая
микрофлора из пород позднего докембрия
Биогенные
известняки. Древнейшие макроскопические биогенные отложения - известняки Мак-
Биогенные
известняки. Древнейшие макроскопические биогенные отложения
Возраст
самых древних молекулярных ископаемых 2,7 миллиарда лет. Молекулярные
биогенные отложения
Предельные
углеводороды алканы, аминокислоты и жирные кислоты - химическое строение
молекулярных ископаемых
Изучение
ископаемых молекул в древних и очень древних осадочных породах
Древнейшие
ископаемые остатки среднего докембрия. Кремнийсодержащие отложения
Ископаемые
остатки возраста около 2 миллиардов лет. Сфероидные структуры Лабержа.
Организмы из формации Ганфлинт
Датировка
флоры Ганфлинт - 2 миллиарда лет. Возраст ископаемых остатков среднего
докембрия
Бескислородная
атмосфера докембрия. Нахождение ископаемых остатков среднего докембрия в
слоях кремнистого сланца полосчатых железорудных формаций
Псевдоископаемые
в докембрийских отложениях. Отпечатки называемые Rhysonetron
Условия
среды в геологическом прошлом. Реконструкция условий среды по ископаемым
остаткам и по геологическим данным
Выветривание
горных пород. Цикл экзогенных процессов: выветривание - эрозия - перенос - осадкообразование
Цикл:
выветривание - перенос – рекомбинация. Минералы, разрушающиеся в современных
условиях
Первичная
восстановительная атмосфера. Минералы, устойчивые в условиях бескислородной
атмосферы
Состав
первичной атмосферы - исследования Ранкамы. Продукты разрушения гранитов
Рамдор.
Древние докембрийские осадочные породы - пиритовые пески и золото-урановые
рифы. Урановая смолка
Осадочная
серия Витватерсранд. Пески с пиритом, уранинитом и ильменитом
Седиментология
верхнекимберлийских рифов. Возраст золото-урановых рифов. Нижний гурон
Минеттовые
руды. Докембрийские железорудные формации - железо в виде первичных минералов
Различия
между кислородной и бескислородной атмосферами. Пиритовые пески и
докембрийские железорудные формации
Генезис
полосчатых железорудных формаций
Ископаемые
почвы, палеопочвы - горизонты стигмариев, подстилающие глины, породы
подстилающие угольные пласты
Слоистые
железорудные породы. Датировки докембрийских желозорудных формаций
Железосодержащие
осадочные породы - красноцветные толщи. Происхождение красноцветных толщ
Красноцветные
толщи. Возраст самой древней атмосферы в которой могли сформироваться
красноцветные толщи
Геологическая
химия. Минералы и осадочные породы Земли
Кварц.
Оптическая активность и роль кварца. Правая и левая форма триклинных
кристаллов энантиоморфов
Кремнистые
сланцы из тонкозернистого кремнезема. Образование кремнистых сланцев
Геохимия.
Изучение геохимических данных о содержании различных элементов в земной коре
Геохимический
баланс элементов. Круговорот серы
Почему
морская вода солёная, откуда соль. Состав морских вод
Химик
Силен. Предбиологический первичный бульон
Установление
биогенного или абиогенного происхождения некоторых веществ. Соотношение
стабильных изотопов в биогенных и абиогенных соединениях
Организмы
метаболизм которых приводит к осаждению извести кальция
Фоссилии
докембрия. Процессы фоссилизации древних организмов. Замещение органики
минералами
Палеоботаника.
Водоросли - ботаническая и палеоботаническая номенклатура
Стратиграфия.
Большие вымирания. Органические процессы и эндогенные геологические процессы
Аккумуляция
тепла атмосферой. Постоянство температуры земной поверхности
Древняя
атмосфера Земли. Первичная бескислородная и современная кислородная
атмосфера. Кислород имеет биогенное происхождение
Разница
между первичной и современной атмосферами. Доактуалистические и
актуалистические процессы и условия
Неорганический
фотосинтез в условиях первичной атмосферы. Ультрафиолетовое солнечное
излучение
Из
каких газов состояла первичная атмосфера. Холодная ловушка в тропосфере
Озон
и поглощение ультрафиолетового солнечного излучения в атмосфере
Фотодиссоциация
воды. Барьер Юрии. Модели автоматического механизма ограничения уровня
кислорода в атмосфере
Переход
от брожения к дыханию в метаболизме организмов. Точка Пастера
Поглощение
озоном ультрафиолета. Проникновение солнечного ультрафиолета в воду
Ранняя
жизнь - бентосные организмы живущие на глубине от 10 до 50 метров в озёрах и
морских побережьях
Уровень
содержания кислорода в атмосфере и ранняя жизнь
Сколько
было кислорода в древней атмосфере. Содержание двуокиси углерода в океане
Обезгаживание
Земли. Сколько было углекислого газа в древней атмосфере. Производство и
потребление кислорода и двуокиси углерода
История
содержания в атмосфере кислорода и углекислого газа
Происхождение
кислорода. Уровень Юрии. Эволюция содержания кислорода в атмосфере
Сколько
было СО2 в древней атмосфере. История атмосферного углекислого газа -
двуокиси углерода
Кембрийский
взрыв. Повышение уровня кислорода в древней атмосфере и взрыв жизни в начале
кембрия
Возможна
ли жизнь вне Земли, в космосе. Углеродные соединения из метеорита
Химический
состав метеоритов. Хондры. Какие вещества есть в космосе
Углистые
метеориты. Минералы в метеоритах. Углистый комплекс метеоритов образован
преджизнью или жизнью
Теория
панспермии – перенос жизни метеоритами. Организованные элементы в метеоритах
биогенного происхождения
Метеориты
- осколки возникающие при столкновениях астероидов. Теория вероятностей о
существовании жизни вне Земли
Возможна
ли жизнь на Луне в древности?
Происхождение
жизни на планете Земля. Где надо искать остатки ранней жизни
Биопоэз
- развитие жизни из преджизни. Сосуществование преджизни и ранней жизни
Изучение
возникновения жизни. Геохимия древних осадочных образований, физика и химия
атмосферы
|
