Nebulae Vitalis. Нобелевская лекция

Нобелевская лекция академика РАН Зои Павловны Григорьевой.



Ваше Величество!
Уважаемый Нобелевский Комитет!
Дамы и господа!

Я приношу свою глубокую признательность за вручение столь престижной премии по биологии мне,  которая большую часть своей жизни посвятила физике, а не биологии. И проблемами биологическими занялась лишь относительно недавно, ибо почувствовала необходимость объяснить для самой себя некоторые странные явления, связанные с возникновением жизни на Земле более чем четыре миллиарда лет тому назад.

Общеивестно было долгие годы, что жизнь зародилась в первобытном океане. Истина эта было настолько распространена и признана, что даже люди, далёкие от палеонтологии и биологии, знали о ней, как о неком постулате, который даже не подлежит доказательству.
Доказательства конечно были известны кругу специалистов и доказательства весьма убедительные.
Я также, как и все, разделяла этот взгляд на происхождение жизни на Земле и не подвергала его сомнению.
Но случайное  событие, свидетелем которого я оказалась, заставило меня задуматься над этой «незыблемой» истиной и частично усомниться в ней.
Будучи во время грозы недалеко от берега Балтийского моря (я гостила у моих друзей  в Риге),   я  стала свидетельницей редкого явления – удара молнии в воду и мокрый песок пляжа. Даже поторопилась выкопать её след – узкую трубку из оплавившегося песка. Иногда такие конические трубки зовут «чёртов палец» или что-то в этом роде.
За всю свою жизнь я ни разу до этого момента не видела удара молнии в песок или воду, хотя гроз наблюдала сотни.
И меня заинтересовал вопрос: как часто случаются вот такие разряды атмосферного электричества именно в ровную поверхность моря или пляжа.
Одновременно, опять-таки, чисто случайно, я наткнулась в напечатанную в журнале «Nature» статью об опытах Миллера, который пропускал через смесь газов, имитирующих первобытную атмосферу Земли, мощные электрические разряды и получал в результате сложные молекулы аминокислот, являющихся, как известно, основой жизни.
Так моё случайное наблюдение удара молнии в пляж породило уже серьёзный научный интерес к проблеме зарождения жизни.
Итак, как часто происходят удары молний в поверхность моря или песка пляжа?
Пришлось просмотреть немало материалов по явлениям физики атмосферы и грозовым разрядам в атмосфере Земли. Странно, что такие явления, о которых я только что упомянула, случаются крайне редко!
И в связи с этим я задала себе вопрос: Могли ли молнии в первобытной атмосфере Земли ударять так часто в поверхность мирового океана, покрывавшего тогда Землю, чтобы вызвать образование аминокислот в воде этого океана?
Элементарный подсчёт показал, что для образования необходимого количества таких молекул в водах океана, ударов молний в него было явно, на много порядков, недостаточно! Ведь образовавшиеся  в воде молекулы аминокислот тоже не вечны. Следовательно, для возникновения первых признаков жизни в воде, в ней постоянно должно было наблюдаться достаточное количество аминокислот. Ударение на слове «постоянное», ибо на протяжении миллионов лет молнии могли порождать в воде некоторые количества эти молекул, но интервал пространственно-временной между двумя такими случаями был столь велик, что никаких последующих реакций, приводящих к возникновению живых существ, быть не могло. Итак, мы видим, что одним из необходимых, но недостаточных, условий возникновения жизни было: наличие в водах первобытного океана ПОСТОЯННОЙ  высокой концентрации молекул первичных аминокислот. Редкие молнии  выполнить это условие не могли!
Следующий вопрос, который я задала себе, был:
Возможно в первобытной атмосфере Земли гроз было гораздо больше, чем в наше время (ведь теперешняя атмосфера сильно отличается от той паро-углекисло-метановой на заре жизни самой Земли?) Возможно и состав атмосферы способствовал и большей частоте гроз с молниями и более частое их попадание в поверхность океана.
Многочисленные эксперименты по проверке этих предположений, поставленные мной с сотрудниками и при любезной помощи Института Геофизики и Атмосферы, показали весьма определённо, что на самом деле было как раз наоборот: гроз в первичной атмосфере Земли было на много порядков меньше, чем сейчас, ибо тогдашняя атмосфера  не была столь разнообразна по газовому составу, хотя и сильно запылена частыми извержениями вулканов.
Образцы «чёртовых пальцев», обнаруженных палеонтологами в древнейших отложениях, были редчайшими!
Значит предположение о том, что в первобытной атмосфере молний было больше и они чаще ударяли во влажный песок отмелей и, по всей видимости, в воду, предположение это следует отбросить как несоответствующее ни палеонтологическим свидетельствам, ни экспериментальным данным, полученным нами.
Вот это, последнее рассуждение натолкнуло меня на крамольную мысль:
ПЕРВОБЫТНАЯ ЖИЗНЬ НЕ ЗАРОДИЛАСЬ В ОКЕАНЕ! 
А где? И как она всё же, впоследствии, развивалась именно в океане.

Ответ гласил: Жизнь зародилась в облаках, в паро-метано-углекислой атмосфере Земли. Молнии между облаками на много порядков чаще, чем молнии между облаками и наземными объектами. Вот там, в облаках, в смеси водяного пара, выброшенного первичными вулканами, с метаном, аммиаком и углекислым газом и появлялись при каждой грозе миллиарды и миллиарды молекул аминокислот, которые затем вместе с дождём падали в океан. Таким образом выполнялось необходимое условие поддержания достаточно высоких концентраций этих молекул в воде. Каждая гроза, каждая молния порождали триллионы таких молекул в облаках и следовавший за этим дождь насыщал аминокислотами воды Протерозоя.
Жизнь зародилась в облаках и дожди из этих облаков, подобно Зевсу, превратившемуся в золотой дождь, оплодотворили жизнью  лоно титана Океана!
Поэтому я и назвала свою лекцию столь странно: «Облака жизни» или «Жизненесущие облака».
В заключение я хочу поблагодарить моих немногочисленных сотрудников , друзей и советчиков, без которых эта работа никогда бы не была выполнена!
Благодарю за внимание!

Документальное подтверждение аспектов открытия З.П.Григорьевой ниже:




http://news.rambler.ru/9375286/
Химики породили еще одну жизнь на Земле
INFOX.ru, 5 часов назад, 22 мар 2011, 14:36

Новорожденная Земля была несимпатичным, безжизненным и довольно агрессивным «младенцем» — планетой, на которой извергались вулканы и бушевали грозы. Русский биохимик Александр Опарин и Нобелевский лауреат Гарольд Юри (Harold Clayton Urey) в свое время предположили, что первые биотические молекулы — «предвестники» жизни — появились в химических реакциях, протекавших под воздействием солнечного тепла и электрических разрядов (гроз) в атмосфере молодой Земли.
Как известно, в пятидесятые годы прошлого столетия Гарольд Юри и его аспирант Стенли Миллер (Stanley Lloyd Miller) в полуподвальной лаборатории Чикагского университета воссоздали атмосферу новоиспеченной Земли. Для этого ученые сконструировали замкнутую систему, состоящую из сферической колбы и трубок, по которым циркулировали, охлаждались и вновь поступали в колбу испарявшиеся вещества. В сферической колбе, наполненной водяным паром, метаном, водородом и аммиаком, и протекали процессы, аналогичные атмосферным превращениям новорожденной планеты: бунзеновская горелка имитировала солнечное тепло, а электроды вспыхивали молниями.
Через неделю жидкость в колбе стала маслянистой и приобрела желто-коричневый оттенок. С помощью бумажной хроматографии исследователи обнаружили несколько аминокислот, о чем и сообщили в статье A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions, опубликованной в журнале Science в 1953 году. Правда, обнаруженных аминокислот было недостаточно для возникновения жизни. Поэтому и Миллер, и другие ученые продолжили моделировать условия зарождения жизни, изменяя состав атмосферы, и дополняя экспериментальную планету вулканическими выбросами и УФ-излучением.
Предусмотрительный Стенли Миллер не только сохранил протоколы исследований (в том числе и неопубликованных), но и «законсервировал» полученные соединения. Теперь химики XXI века анализируют эксперименты, проведенные полвека назад. Так, в 2008 году Адам Джонсон (Adam P. Johnson) и его коллеги опубликовали современные результаты «вулканических» экспериментов прошлого столетия. Оказалось, что Стенли Миллер синтезировал не пять, а двадцать две аминокислоты. А исследователи из научных центров США и Мексики под руководством Эрика Паркера (Eric T. Parker) из Калифорнийского университета (University of California) обнаружили протоколы и «законсервированные» данные другого вулканического эксперимента, результаты которого Стенли Миллер не публиковал. Неизвестный эксперимент
В 1958 году Стенли Миллер провел эксперимент, аналогичный тем, которые уже несколько раз подтверждали возможность самозарождения жизни. Правда, на этот раз экспериментальная атмосфера состояла из смеси сероводорода, метана, аммиака, диоксида углерода и водяного пара. Эта газовая смесь «варилась» в разрядах молнии на протяжении трех дней. Непонятно почему, но Стенли Миллер так и не упомянул полученных результатов ни в одной из своих публикаций.
Протокол эксперимента, лабораторные записи и «законсервированные» продукты атмосферных превращений сохранились в библиотеке Калифорнийского университета (Geisel Library) и архивах Института океанографии Скриппса (Scripps Institution of Oceanography). Поэтому Эрик Паркер и его коллеги смогли выяснить, что в результате этого эксперимента Стенли Миллер получил двадцать три аминокислоты и четыре амина. Причем, аминокислотное разнообразие вулканического серосодержащего эксперимента имеет много общего с «палитрой» аминокислот, обнаруженных в метеоритах. Среди аминокислот есть и незаменимые, и те, которые не входят в состав земных протеинов. «Настоящее исследование показывает, что на заре существования Земли в некоторых регионах могли сложиться условия, благоприятные для синтеза биотических молекул и зарождения жизни», — заключают авторы статьи Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment, опубликованной в PNAS.