Читаем Земля и её пассажиры полностью

Углерод по своей роли является универсальной основой жизни, поскольку обеспечивает образование соединений, на несколько порядков превышающее возможности других элементов. Углеродные соединения отличаются высокой прочностью внутримолекулярных связей, многообразием пространственных конфигураций и функциональных групп.

Кроме основных шести элементов, важная роль в придании органическим соединениям специфических функций принадлежит калию, натрию, кальцию, натрию, магнию, хлору и множеству микроэлементов; железу, цинку, меди, марганцу, кобальту и др.

Первоначальный хаос, из которого возникла жизнь, – не просто нагромождение молекул, а наличие потенциальных возможностей, дополняющих друг друга и подлежащих испытанию временем.

Накопление информации происходит одновременно с сокращением вариантов выбора при удачных шагах. Критерием предпочтительной направленности процессов объединения молекул является устойчивость и повышение вероятности самовоспроизведения. Успехом самоорганизации клеток на этом пути было бы крайне маловероятное событие: создание производства с наличием в структуре обязательных служб и цехов. При этом должны быть обеспечены материальное снабжение комплектующими, канализация – отвод лишних молекул и продуктов реакций, энергоснабжения, конструкторский отдел с чертежами изделия, главный технолог, осуществляющий выбор материалов их доставку к месту сборки, её очерёдность и контроль за соответствием образцу, а также защиту от внешних воздействий.

Природа сотворила это чудо, которое стало кирпичиком всего живого, а мы назвали ее клеткой.

У клетки имеются защита в форме наружной части оболочки – стенки, под которой располагается мембрана, обеспечивающая избирательное проникновение веществ из среды внутрь и вывод отходов. Клетка содержит следующие органеллы:

Митохондрия – энергетический отдел клетки.

Вполне возможно, что эта важная органелла клетки имеет свою историю, на некотором этапе вступившая с клеткой во взаимовыгодный симбиоз.

Аппарат Гольджи с функцией транспорта веществ и химической обработки поступающих клеточных продуктов.

Ядро – важнейшее образования в клетке, регулирующее ее жизнедеятельность. Именно ядро несет в себе генетическую (наследственную) информацию, хранимую в ДНК.В ядре непосредственно перед его делением происходит воспроизведение (репликация) ДНК.

РНК и особенно ДНК – нуклеиновые кислоты – хранители генетического кода, но собственно сохранение обеспечивается жизнедеятельностью клетки – микрозавода размерами в несколько микрон и массой такой незначительной, что в одном грамме содержится несколько миллиардов клеток.

Следует отметить высокую энергонапряженность процессов в клетке. Так, по параметру теплоотдачи на единицу массы клетка превосходит Солнце на несколько порядков (примерно в миллион раз). Перевес по отношению к крупным животным составляет около двух порядков.

Протекание процессов зарождения и жизнедеятельности клетки возможно в достаточно узком диапазоне температур и при наличии водного бульона, содержащего набор необходимых веществ. Здесь мы не рассматриваем специфические микроорганизмы, с которыми не связано возникновение жизни.

Предельная температура по фактору денатурацин белков (свертывание и потеря активности) составляет около 40 ^оС; оптимальная – примерно 27 ^оС; при низкой температуре активность снижается, но клетки не гибнут и восстанавливают жизнедеятельность при повышении температуры и наличии питательной среды.

Без воды жизнь не может существовать, поскольку она является не только неотъемлемым компонентом живого, но и в течение длительного времени была единственной средой обитания.

Вода является колыбелью жизни, что обеспечивается ее уникальным свойствами.

– Способность растворять соли, сахар, спирты и другие соединения, а так же связанная с этим возможность переносить вещества диффузией или в потоках,

– Большая теплоемкость не допускает опасного изменения температуры, обеспечивая относительное термостатирование;

– Высокая теплота испарение способствует эффективному охлаждению живых организмов, фотосинтезирующих растений при приемлемом уровне потери влаги,

– Значительная теплота затвердевания воды затрудняет образование кристаллов льда в живых организмах, что губительно для них;

– Высокий теплоизолирующие характеристики снега предохраняют корневую систему растений от гибели в зимний период;

– Максимальное среди всех жидкостей поверхностное натяжение обеспечивает возможность роста растений до больших высот, что определяет большую производительность по биомассе в том числе ценного делового строительного материала, относительную проходимость зарослей, возможность укрытия животных от хищников, работоспособность корневой системы растений в сухих почвах и т. д.;

– Вода – источник водорода в процессе фотосинтеза, реагент гидролиза;

– Защита первых микроорганизмов от губительного ультрафиолетового солнечного из лучения,

– Среда оплодотворения, распространения семян, микроорганизмов потоками моских и океанических течений