Итак, необходимыми условиями для возникновения жизни на планетах являются:
- наличие постоянного перепада мерности,
- наличие воды,
- наличие атмосферы,
- наличие периодической смены дня и ночи,
- наличие разрядов атмосферного электричества.
Жизнь зарождается автоматически на всех планетах, где существуют перечисленные выше условия. И таких планет во Вселенной — миллиарды. Наша планета Земля не является уникальным творением природы.
4.3. Качественные особенности органических молекул и их роль при зарождении жизниА сейчас рассмотрим, как при перечисленных выше необходимых условиях, зарождается и развивается жизнь. Морская вода, как всем известно, стала колыбелью жизни. В ней содержатся практически все химические элементы и многие соединения из них. Во время разрядов атмосферного электричества происходит деформация пространства. В воде, пронизываемой этими разрядами (молниями), возникает уровень мерности, при котором четырёхвалентные элементы (углерод, кремний, фосфор) начинают соединяться в цепочки. При этом, возникшие молекулы имеют не только структурные отличия, но приобретают и новые качества. Какие же новые качества возникают, при соединении тех же самых атомов в другом структурном порядке? Что заставляет нас разделять атомы, образующие один структурный порядок, от тех же самых атомов, создающих другой структурный порядок? Почему, в одном случае — неорганические соединения, а в другом — органические?
В силу того, что основой белковой жизни является углерод, достаточно проанализировать качественное отличие пространственных характеристик молекул, которые создаёт данный элемент, чтобы разгадать тайну зарождения жизни. Давайте попытаемся понять, к чему приводят различия структурной организации молекул. Рассмотрим неорганические структурные образования — кристаллы. Кристаллы представляют собой такие пространственные соединения, где атомы расположены друг относительно друга на практически одинаковых расстояниях. Эти расстояния соизмеримы с размерами самих атомов (10-14 …10- 12 метра ). Причём, они (расстояния) практически одинаковы по всем пространственным направлениям (алмаз) или тождественны в каждой из пространственных плоскостей (графит). Эти кристаллы образованы атомами углерода ( С), но они не являются основой не только живых организмов, но и органических молекул.
Рис. 4.3.1
[Пространственная структура алмаза, в кристалле которого атомы углерода С располагаются на одинаковом друг от друга расстоянии. Расстояние между атомами углерода в кристалле алмаза соизмеримо с размерами самих атомов углерода. Поэтому никакие другие атомы и молекулы не только большего чем атом углерода размера, но и меньшего не в состоянии двигаться между ними. Возможна только лишь замена некоторых атомов углерода на другие, что приводит к тому, что прозрачный кристалл алмаза приобретает окраску. По этой причине человек имеет возможность любоваться красотой жёлтых, голубых, красных и чёрных алмазов, которые, обработанные рукой человека, превращаются в изумительные по своей красоте камни… Кроме этого, подобная кристаллическая решётка делает алмаз самым прочным соединением атомов в природе, и это делает его незаменимым в технике.
а. Расстояние между атомами углерода С в кристалле алмаза]
Рис. 4.3.2
[Пространственная структура графита, в кристалле которого атомы углерода, в горизонтальной плоскости расположены на одинаковом расстоянии, в то время, как расстояние между слоями в вертикальной плоскости значительно больше расстояния между атомами углерода в горизонтальной. Такое, казалось бы, незначительное отличие в пространственном расположении атомов углерода делает эти кристаллы очень мягкими. Эта пространственная организация атомов углерода носит названия графита и очень широко используется в промышленности и в быту (стержни карандашей, в электронике и т.п.). Те же самые атомы углерода, что создают самое прочное соединение в природе — алмаз, создают и самый мягкий из природных кристаллических соединений — графит. Казалось бы незначительное изменения в пространственной структуре соединения атомов углерода превращает самое прочное соединение атомов в природе, в самое мягкое. Причина такого отличия в свойствах этих соединений углерода С заключаются в различных внешних условиях, при которых они образуются.]
В чём причины того, что такие же атомы углерода, соединившись в другом пространственном порядке, стали фундаментом живой природы? А они (причины) — следствия качественных особенностей органических молекул.
Рис. 4.3.3
[Пространственная структура углеродной цепочки. Соединяясь в цепочки, атомы углерода С могут создавать молекулы в сотни тысяч, миллионы атомных единиц. При этом, такие молекулы влияют на окружающий микрокосмос неравномерно, создавая вокруг себя анизотропную структуру микрокосмоса. Возможность создавать атомами углерода подобные соединения определяется тем, что он — четырёхвалентный. Именно это свойство электронных оболочек атомов углерода создаёт спектр качеств, благодаря которым, стало возможным появление жизни. Так называемые, внешние электроны атомов углерода способны создавать соединения с внешними электронами других атомов в перпендикулярных относительно друг друга направлениях. Именно это свойство позволяет атомам углерода С создавать различные пространственные соединения.
С — атомы углерода.
Н — атомы водорода]
Рис. 4.3.4.
[Пространственная структура цитозина, одного из четырёх нуклеотидов, структурно образующих молекулы ДНК и РНК. Соединяясь между собой, нуклеотиды образуют спирали молекул ДНК и РНК, которые являются фундаментом жизни. Чудо жизни рождается, как следствие качественно другого пространственного соединения атомов углерода между собой. Подобная пространственная структура соединения атомов углерода образуется в водной среде во время атмосферных разрядов электричества. Три вида соединения атомов углерода между собой порождают три вида пространственной организации материи — изотропную структуру алмаза, изотропную по двум пространственным направлениям и анизотропную по одному, структуру графита и, наконец, анизотропную по всем пространственным направлениям, структуру молекул ДНК и РНК. Таким образом, анизотропность материи является фундаментом жизни.
С — атомы углерода.
Н — атомы водорода.
О — атомы кислорода.
N — атомы азота]
Качественные особенности органических молекул следующие:
1. Пространственная структура органических молекул неоднородна в разных пространственных направлениях.
2. Молекулярный вес органических молекул колеблется от нескольких десятков до нескольких миллионов атомных единиц.