Происхождение жизни
Несмотря на то - что кремний является одним из наиболее распространенных элементов, он, как полагают, не имеет существенного значения для большинства живых организмов, тогда как гораздо менее распространенный углерод является основным элементом жизни на Земле.
Однако было выдвинуто предположение, что первоначально соединения кремния играли важную и, по всей вероятности, необходимую роль в происхождении жизни. Гамов [5] отмечал, что переход от неживой материи мог протекать очень постепенно. Опарин [6] выдвинул постулат, согласно которому жизнь возникла посредством ассоциации простых, встречающихся в природе углеродных соединений с неорганическими веществами в коллоидной форме. Бернал [7] предположил, что коллоидные силикаты, вероятно, играли каталитическую роль в процессах формирования сложных органических молекуЛ из простых молекул. Он допускал также, что первоначальная атмосфера Земли (до возникновения жизни) должна была состоять из таких водородных соединений, как метан, аммиак, сероводород и водяные пары. Как показал Миллер [8], аминокислоты могут образовываться из метана, азота и водяного пара под влиянием электрических разрядов, поэтому могли существовать разнообразные органические соединения. Бернал высказал предположение, что обогащение простых органических молекул могло происходить при их адсорбции на коллоидных глинистых минералах, имеющих очень большое значение удельной поверхности и сродство по отношению к органическим веществам. Он указал, что небольшие по размеру молекулы, присоединенные к поверхности глины, способны удерживаться на ней не беспорядочно, а в определенных положениях как по отношению к поверхности глины, так и друг к другу. Таким образом, вследствие упорядоченного расположения эти молекулы могут взаимодействовать между собой с образованием более сложных соединений, особенно в том случае, когда осуществляется подвод энергии за счет падающего на поверхность света. Согласно Бер - налу, вначале могло происходить формирование асимметричных молекул, которые характерны для живых организмов. Это могло осуществляться путем более предпочтительной попарной адсорбции асимметричных молекул на поверхности кварца, так как кварц — единственный общеизвестный минерал, обладающий асимметричной структурой.
Необходимо иметь в виду, что хотя первоначально и могли образоваться сложные органические молекулы благодаря подобным неорганическим катализаторам, однако такое превращение было всего лишь первым этапом из сотен или тысяч последующих реакций, которые затем привели к возникновению первого, действительно «живого» организма, т. е. организма, способного размножаться. Поэтому говорить, что отмеченный первый этап представлял собой стадию «происхождения жизни», это равносильно утверждению, что первый извлеченный из недр земли кусок железной руды послужил первопричиной появления автомобиля.
Жанэ [9] обсудил в своем обзоре роль кремнезема в период добиотической эволюции. В дальнейшем роль кремнезема в постепенном развитии жизни была рассмотрена Седлаком. [10] и Высоцким, Даниловым и Стрелко [11]. Если коллоидные силикаты на первом этапе представляли собой молекулярную кристаллическую решетку, играющую роль в происхождении жизни, то необходимость в подобном строении отпадала, как только устанавливалось высокоупорядоченное, активное, «живое» расположение органического вещества. Если гипотеза справедлива, то структура живого вещества должна была бы унаследовать в некоторой степени строение кристаллической решетки. Например, должно было бы наблюдаться некоторое соответствие между молекулярной структурой биологических веществ белкового типа и межатомными расстояниями, характерными для поверхностей таких коллоидных силикатов, как бентонит, палыгорскит или каолинит.
Воронков, Зельчан и Лукевиц [4а] обобщили все подобные предположения и гипотезы по этой проблеме, возникавшие за последние 200 лет, включая возможности образования других биологических форм во Вселенной на основе полимеров, имеющих связи Si—Si, Si—N или Si—С.
