Первичная атмосфера Земли и химические предпосылки возникновения жизни. Условия среды на древней Земле.

По теории происхождения планетных систем Первичная атмосфера Водород ( большая часть), Метан, Вода, Аммиак До гравитационной потери сейчас Наиболее распространенные элементы неживой природы Водород Гелий Углерод Азот Кремний Магний Живое вещество Водород Кислород Углерод Азот

Начальная атмосфера могла изменяться По причине Диффузное ускользание водорода и гелия Самые легкие Гравитационное поле Земли меньше чем у планет гигантов Большая часть атмосферы утеряна за короткое время Первичные газы сохранились в недрах Земли Выделение в результате постепенного разогрева

Первичная атмосфера Органические вещества (наблюдаются в кометах) Молекулы со связями – C-H C-N N-H O-H Аммиак Водород Окись углерода Метан Вода

Источники энергии Можно смоделировать процессы Определить временные границы Воспроизвести условия Ультрафиолетовое излучение с длиной волны короче 150 нм Ультрафиолетовое излучение с длиной волны короче 200 нм вулканы Удары метеоритов молнии Распад 40 К

Метод определения возраста пород Земной коры А) анализ соотношения различных изотопов и конечных продуктов ядерного распада Б)соотношение результатов исследования со временем расщепления элементов позволило Построить временную шкалу истории Земли С момента остывания 4500 млн. лет назад До настоящего времени

Геохронологическая шкала ЭраВораст (млн.л.)Методы датировкиГлавные особенности Земли Наше время СОбилие ископаемых Кайнозой СОбилие ископаемых Мезозой СОбилие ископаемых Палеозой Радиометрические методы:U/ Pb, K/ Ar, Rb/ Sr, Обилие ископаемых Протерозой аналогичноМикроископаемые; впервые свободный кислород Архей аналогичноПротобионты Доархейская аналогичноХимическая эволюция

Условия среды на древней Земле А. И. Опарин (1924) – концепция химической эволюции Отправная точка Бескислородная атмосфера Г. Юри, С. Миллер (1953) Проводили опыты Смесь метана, аммиака и воды Электрические заряды Среди полученных веществ присутствовали аминокислоты –глицин, аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты Стимулировали дальнейшие исследования В результате исследований выяснено

Первичная литосфера. Состав коры:Al,Ca, Fe, Mg, Na, K и др. Сыграла важную роль в молекулярной эволюции Первичная гидросфера – менее 0,1 объема воды сегодняшних океанов. Среда первичного океана слабощелочная (pH =8-9) Первичная атмосфера – образовалась из вулканических газов Три варианта Восстановительная CH 4, NH 3, H 2 O, H 2 много Слабоокислительная CO 2, CH 4, NH 3, N 2, H 2 O мало Нейтральная CH 4, N 2, H 2 O

Смесь газов (подобных первой атмосфере) + Различные виды энергии + Климатические и геологические условия Доказательство абиотического возникновения органических молекул. Возникновения протобиополимеров. Ответственны за протоферментативные процессы – брожение, фотофосфорилирование, фотосинтез и т.д.