Биоэлементы в небесных телах
Мы проследили эволюцию звезд и элементов вплоть до образования планет. Прежде чем рассматривать эволюцию простых молекул, послуживших, вероятно, исходным материалом для более сложных органических веществ, необходимо выяснить, какие элементы составляли геохимическую матрицу, в которой происходила эволюция простых молекул.
В биологических системах органические вещества построены главным образом из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы и фосфора, называемых обычно органоэлементами или биоэлементами. Наличие этих элементов на небесных телах было и есть основное условие для эволюции биологических молекул. Каждый этап последовательной трансформации: элементы—простые соединения—простые биоорганические соединения—макромолекулы—организованные системы — мог осуществлять лишь при определенных условиях среды. Как будет показано ниже, указанные биоэлементы относятся к числу наиболее распространенных элементов на всех исследованных к настоящему времени небесных телах. Различия в химическом составе Солнца и планет, вероятно, можно объяснить летучестью некоторых элементов и простейших соединений, образующихся из них.
Однако это не означает, что все различия в химическом составе небесных тел уже нашли объяснение. Многое предстоит еще выяснить. И если удастся лучше понять различия в распределении биоэлементов на разных планетах, возникнет необходимость рассмотреть их значение с точки зрения молекулярной эволюции. Судя по данным спектроскопии и соотношению масса/объем, относительное содержание элементов более тяжелых, чем био-элементы, неодинаково на Солнце и больших планетах. Подобные различия наблюдаются и между самими планетами, о чем свидетельствует отношение обилий железо/кремний.
Было высказано множество предположений с целью объяснить указанные различия. Возможно, что Солнце и планетные тела Солнечной системы образовались из различных источников или же что разделение минералов и легких компонентов произошло на очень ранних этапах эволюции Солнечной системы; весьма вероятно, что мы сможем получить исчерпывающее объяснение, исходя из обеих указанных возможностей. Такие факторы, как слабое поле тяготения и относительно высокая температура, могли обусловить улетучивание легких элементов с планет типа Меркурия или нашей Луны. С другой стороны, мощное тяготение Юпитера или Сатурна способствовало удержанию газов, вследствие чего в атмосфере этих планет сохранилось первоначальное соотношение компонентов. Вообще причины недостатка или избытка различных элементов на планетных телах еще недостаточно изучены. Обсуждение этих вопросов выходит за рамки данной книги; различные гипотезы, имеющие отношение к этому вопросу, рассмотрены Юри и некоторыми другими авторами.
С эволюционной точки зрения, однако, следует уделить внимание шести элементам, из которых в основном построено органическое вещество, в том числе и карбосфера любой космической системы.
