Spory wokół genezy materii organicznej w meteorytach

Szczepan W. Ślaga

Spory wokół genezy materii

organicznej w meteorytach

S tu d ia P h ilo s o p h ia e C h ris tia n a e A T K

8/1972/2

SZCZEPA N W . S L A G A

SPO R Y WOKÖL G ENEZY MATERII ORGANICZNEJ W METEORYTACH

1. P rz e d m io t i z a d a n ia egzobiologii. 2. E n d o g en iczn o ść m a te r ii o rg a ­ nicznej w m e te o ry ta c h , 3. P o z a z ie m sk ie a b io g e n n e p o c h o d zen ie, 4. G e ­ neza m e te o ry to w y c h z w ią z k ó w o rg a n ic z n y c h a p o w s ta n ie ż y c ia n a ziem i.

D okonujący się w naszych czasach ogrom ny postęp w zakre­ sie b adań astrofizycznych, kosm ologicznych i m eteorytycznych skierowuje uw agę uczonych na problem możliwości istn ien ia życia organicznego w Kosmosie. P y ta n ie o istnien ie i n a tu rę życia poza Ziem ią, nie w yk raczające w sw ej w ielow iekow ej historii poza sferę fan ta zji i dom ysłów, sta je się dziś przed­ miotem rzeteln y ch bad ań naukow ych. Mimo, iż ogrom ne w y­ siłki n a ty m polu dały dotychczas dość skrom ne w yniki, z każ­ dym dniem poszerza się i w zbogaca nasza w iedza w ty m przed­ miocie.

Rozw ażania obecne, poprzedzone ogólnym i uw agam i w stęp­ nymi n a tem a t przedm iotu bad ań biologii kosm icznej (egzobio­ logii), ograniczone zostaną do jednego w ąskiego fra g m en tu tej dziedziny wiedzy, a m ianow icie do analizy m aterii organicznej zawartej w m eteo ry tach i jej genezy.

1. P rzedm iot i zadania egzobiologii

1. W spółczesny stan w ied zy naukow ej na tem at fizyczn ej

i żm udne b adania organizm ów żyjących n a naszej planecie. Po­ jaw ienie się, rozwój i ak tu aln a egzystencja życia w ym aga speł­ nienia w ielu różnorodnych w arunków , m. in. w ystępow ania odpow iednich stanów skupienia m aterii, zwłaszcza obecności wody płynnej, różnych związków organicznych, atm o sfery tle ­ now ej, św iatła słonecznego, a ż ty m i te m p e ra tu ry w odpo­ w ied n ich granicach. W naszych ziem skich w a ru n k ach życie organiczne istnieje w form ie białkow ej, o parte na zw iązkach węgla. Być może — jak u trzy m u je J. L ederberg — pozaziem ­ skie form y życia znalazły jakieś inne rozw iązania problem u swego su b stra tu m aterialnego i jedynie „uogólnienia biologii porów naw czej w skali św iatow ej m ogą rozstrzygnąć, czy zw ią­ zki te są niezbędnym i elem entam i każdego życia, czy też szcze­ gólnym przypadkiem w y stęp u jący m na naszej planecie“ 1.

W yniki badań z zakresu astronom ii i kosm ochem ii organicz­ nej d a ją dostateczną podstaw ę do tw ierdzenia, że w e W szech- świecie m ogą w ystępow ać w a ru n k i sp rzy jające dla rozw oju życia. Procesy tw orzenia i akum ulacji związków organicznych, postulow ane przez biochem iczne teo rie A. O parina, J. B. H al- dane'a, J. Bernata, N. P irie ‘go, uw aża się dziś za konieczny w a­ ru n ek dla pojaw ienia się życia organicznego na pierw otnej Ziem i i w ogóle za isto tn y proces kosm ochem iczny 2. P o dsta­ wow e założenia ew olucji chem icznej i biochem icznej, w edług przyjętego pow szechnie m niem ania uczonych, w skazują w y raź­ nie na to, że różnego rodzaju siły, różne czynniki i źródła ener­ gii, ja k np. prom ieniow anie słoneczne, jonizujące, w yładow ania elektryczne, w ybuchy w ulkaniczne, działając na zredukow aną atm osferę pierw otnej Ziemi, m ogły doprow adzić do w ytw orze­ n ia różnych związków organicznych, przekształcających się stopniow o w m aterię ożywioną. Nie m ając dostatecznych pod­ staw do sform ułow ania „ogólnych p raw teorii życia“, w ydaje

1 J. L e d e r b e r g, - E g zo b io lo g ia i p ró b y u s ta le n ia is tn ie n ia ży cia p o ­ zaziem sk ieg o , tłu m . z S c ie n c e 1960, w : B io lo g ia i m e d y c y n a , o p rać. Z. J e th o n , W a rs z a w a 1968, 359.

2 C. P o n n a m p e r u m a , H. P. K l e i n , T h e co m in g s e a r c h fo r life o n M ars, Q u a rt. R e v . Biol., 45(1971) 3, 235.

się, że n ajisto tn iejszym zadaniem egzobiologii są próby porów ­ nania ogólnych właściwości ew olucji chem icznej na poszczegól­ nych p lan etach oraz w yk ry cia i opisu zjaw isk m ających cha­ rakter pow szechny 3.

P ierw iastk i wchodzące w skład organizm ów ziem skich, zw ła­ szcza w ęgiel i jego związki, w y stę p u ją pow szechnie w Kosmo­ sie. W ęgiel jako p ierw iastek w ytw orzony jeszcze przed pow sta­ niem ciężkich pierw iastków , w sp rzy jający ch w aru n k ach łączy się łatw o z w odorem i związki tak ie w y k ry w an e są na wszystkich niem al ciałach niebieskich, zarów no na pow ierzchni gwiazd przy bardzo w ysokich te m p e ra tu ra c h i graw itacji, jak i przy m ałej g raw itacji i niskich tem p e ra tu ra c h w gazow o-py- łowej m aterii m iędzygw iazdow ej i w składzie k o m e t4. B adania radioastronom iczne dostarczają danych w skazujących na ist­ nienie w przestrzen i kosm icznej innych jeszcze pro stych związ­ ków w ęgla (tlenku węgla), oraz n a obecność wody (A. Cheung, D. Rank, С. Townes), am oniaku (L. Snyder, D. Bull), form al­ dehydu, cy jan k u w odoru, cyjanoacetylenu itp. Te i inne zw ią­ zki chemiczne, poza w ym ienionym i zw iązkam i węgla, stanow ią antecedensy m aterialne, p rek u rso ry w kształtow aniu różnorod­ nych coraz bardziej złożonych zw iązków organicznych.

Przy ro dn icy liczą się rów nież z m ożliwością istn ien ia w Kos­ mosie zw iązków organicznych ukonstytu o w any ch w oparciu o jakiś in n y p ierw iastek podstaw ow y. Najczęściej w ym ienia się bor, germ an, siarkę, a zwłaszcza krzem łatw o łączący się z

in-3 J. L e d e r b e r g , a rt. cyt., 360. A u to r te n w o p a rc iu o w y n ik i d o ­ ty ch cz aso w y ch b a d a ń n a d e w o lu c ją b io c h e m ic z n ą u w a ż a , że „ są p o d ­ staw y k u te m u , a b y sąd zić, że życie w c a le n ie je s t t a k n ie z w y k ły m w y n ik iem p rz e m ia n e w o lu c y jn y c h , ja k n ie g d y ś są d z o n o “ (364).

4 A. J. O p a r i n , W o z n ik n o w ie n ije i n a c z a ln o je r a z w ie tije żizni, M o­ skw a 1966, 61— 62; p o r. a rt. G B L , A m in o a c id s in b o th m o o n a n d m e ­ teorite, P h y s. T o d a y , 24(1971) 2, 17— 19, g d zie a u to r w y lic z a n a s tę p u ją c e m o lek u ły i r o d n ik i w y k ry te w g a z ie i p y le m ię d z y g w ia z d o w y m : OH, C H y CH+, CN, H2CO, N H 3, H20 , H 2, CO, H C N , H C3N, C H3O H , H C O O H ;' por. te ż B. K u c h o w i c z , K o sm o c h e m ia p r z e s trz e n i m ię d z y g w ia z d o w e j, U rania 11 (1970); te n ż e , N o w y z w ią z e k c h e m ic z n y w p rz e s trz e n i k o sm ic z ­ nej, U rania, 1 (1971) 17.

nym i p ierw iastk am i w związki odporne n a działanie zarów no w ysokich ja k i bardzo niskich te m p e r a tu r 5. N iem niej jed nak m ówiąc o życiu w e W szechświecie, p ojm ujem y to życie analo­ gicznie do życia ziemskiego.

Istotn e zadanie b adań egzobiologicznych streszcza się w p y ­ taniu, czy życie organiczne jest m aterialn ie m ożliwe na plan e­ tach u kład u słonecznego i w in nych częściach W szechświata, czy w aru n k i tam panu jące sp rzy jały tw orzeniu się życia. Do m etod pom ocnych w w y k ry w an iu i stw ierdzaniu istnienia życia poza Ziem ią należą m. in. analiza fizykochem iczna atm osfery i g ru n tu p lan e t (m ikroskopia gruntu), k o n statacja w zrostu orga­ nizm ów jednokom órkow ych z p obranych próbek, m etody spek­ trofotom etrii, fluorom etrii, radiom etrii, chrom atografii gazowej, p olary m etrii i t p . 6 Istn ieje ju ż dziś pokaźna liczba publikacji n a tem a t w arun kó w życia na poszczególnych planetach 7 i d la­ tego ten tem a t zostanie tu pom inięty.

U jm ując rzecz ogólnie, m ożem y za w ielu b a d a cz a m i8 pow ie­

5 V. F i r s o f f , L ife b e y o n d th e E a rth , A s tu d y in ex o b io lo g y , L o n d o n 1963, w tłu m ros. Ż iz n w n ie Z iem li, M o sk w a 1966, 189— 196; p or. W. S e d 1 a k, R o la k rz e m u w e w o lu c ji b io c h e m ic z n e j życia, W a rs z a w a 1967.

6 S z e ro k o o ró ż n y c h m e to d a c h w y k r y w a n ia ży cia p o z a Z ie m ią t r a k ­ t u j ą p ra c e A. A. I m s z e n i e c k i e g o , O b n a ru ż e n ie żizn i w n ie Z iem li, w : Ż iz n w n ie Z ie m li i m e to d y je j e o b n a ru ż e n ija , M o sk w a 1970, 27—40; por. te ż G. А. К a z а к o w , P r ib o r d lj a o b n a r u ż e n ija żiz n i w n ie Z iem li, tam że, 76—80.

7 N p .: M . O v e n d o n , Ż y cie w e W szech św iecie, z ang. tłu m . B. K rz y ­ ża n o w sk i i W. Z onn, W a rs z a w a 1964; R. T o c q u e t , Ż y cie n a p la n e ta c h , z fra n c , tłu m . P . K u c h a rc z y k , W a rs z a w a 1965 ; W . G. F i e s e n к o w , U s ło w ija ż iz n i w o W sie le n n o j, w : Ż iz n w n ie Z ie m li i m e to d y je j e o b n a ­ ru ż e n ija , 7— 16; V. F i r s o f f , dz. cyt., zw ł. cz. IV i V ; te n ż e , V ie in t e l­ lig e n c e e t g a la x ie s, P a r i s 1970; A. O p a r i n i W. F i e s e n k o w , Ż izn w o W sie le n n o j, M o sk w a 1960; A. O p a r i n , T h e o rig in o f life in space, S p a c e Sei. R eu., 3(1964)1; С. P o n n a m p e r u m a ; P o is k i żiz n i n a Ł u n ie , P riro d a 8(1970)61— 65.

8 P o r. K . K v e n v o l d e n , J. С. L a w l e s s , С. P o n n a m p e r u m a , N o n p ro te in a m in o a c id s in th e M u rc h iso n m e te o rite , Proc. N a tl. A c a d . Sei. U S A , 68(1971)2, 486.

dzieć, iż prace dośw iadczalne i rozw ażania teoretyczne ew olucji chemicznej gwiazdowej i p lan etarn ej d a ją podstaw ę do prze­ świadczenia, że podobne do ziem skiego n astępstw o zjaw isk, zdarzeń i procesów, prow adzących do pojaw ienia się życia orga­ nicznego mogło zachodzić w e W szechświecie n a w ielu planetach. Na poparcie hipotezy głoszącej, że podstaw ow e założenia ewo­ lucji chem icznej i biochem icznej m ogą mieć zastosow anie także w w arunk ach pozaziemskich, przeprow adza się obecnie b adania dwojakiego rodzaju:

a. poprzez syntezę lab o ra to ry jn ą różnych związków organicz­ nych, w ty m także białek i kw asów nukleinow ych, im itu jąc w a­ runki istniejące na pierw otnej pow ierzchni naszej p lanety ;

b. poprzez analizy m etodam i fizykochem icznym i i astrono­ micznymi cząstek m iędzygw iazdow ych, skał księżyciow ych i ich porów nanie ze skałam i ziem skim i, badania m ineralogicz- no-chemiczne i fizyczne m eteo rytów itp. Te dwie, nie jedyne zresztą g ru p y m etod badaw czych, często — ja k zobaczym y — w eryfikują się i u zu p ełn iają w zajem nie.

2. P róba odpowiedzi n a p y tan ie o możliwość istnienia jak iejś innej jeszcze, poza ziem ską, form y życia w e W szechświecie, wiązana jest obecnie coraz ściślej z m etodam i ty p u b, a zwłasz­ cza z b adaniam i m eteorytów . O ile bow iem dociekania doty­ czące w aru n kó w istn ien ia i rozw oju czy ew en tu aln ie rozm iesz­ czenia życia w Kosm osie m a ją dotychczas — z w y jątk iem do­ świadczalnych b ad ań pow ierzchni K siężyca — c h a ra k te r raczej teoretyczno-spekulatyw ny, o ty le m eteo ry ty są dostępne bez­ pośredniej analizie la b o ra to ry jn e j. S tąd też od ponad stu lat one w łaśnie p rzy k u w ają uw agę uczonych w nadziei w yjaśnie­ nia zagadki początków życia na Ziem i i ew entualnie na innych ciałach niebieskich. J u ż od samego początku ty ch badań, dzięki którym stw ierdzono w m eteo ry tach kam ien n ych ty p u chondry- tów w ęglistych istnien ie różnego ro d zaju su bstan cji organicz­ nych, w ysuw ano a lte rn a ty w n e hipotezy, u trzym ujące, że sub­ stancje te są bądź a. elem entam i i pozostałościam i jakieś form y życia istniejącego poza Ziemią, a w ięc m ają pochodzienie bio­ genne (tak m. in. W öhler, R ichter, Cloëz, H eknholz, Thomson),

bądź b. rep re z en tu ją elem enty abiogenne, o pozaziem skim po­ chodzeniu chem icznym (tak m. in. już Berzelius, Berthelot).

W iekow y spór zw olenników ty ch dw u poglądów, ożywiony n a nowo przed m niej w ięcej dziesięciom a laty, zdaje się a k tu ­ alnie przew ażać n a korzyść tej drugiej hipotezy. W ydaje się, że zm ianie ty ch zap atry w ań sp rzyja fak t ogrom nych postępów w dziedzinie kosm ochem ii organicznej dzięki zastosow aniu no­ w ych m etod i technik badania.

W yniki badań ostatniego dziesięciolecia dotyczące zaw artej w m eteory tach m aterii organicznej, jej składu elem entarnego, stru k tu ry i znaczenia ty ch bad ań dla biochem icznej teorii ge­ nezy życia na Ziemi przedstaw iłem w a rty k u le „Kosm oche- m iczne b adania początków życia“ 9. Od czasu n apisania tego a rty k u łu w dalszym ciągu ukazuje się m nóstw o publikacji w ty m przedm iocie. Zestaw ienie i analiza w yników badań m e- teoretycznych, prezentow anych przez specjalistów w pracach z lat 1970— 71, m a w zam ierzeniu au to ra przyczynić się do po­ tw ierdzenia podzielanej przezeń tezy, w edług k tórej różnorodne związki organiczne znajdyw ane w m eteorytach stanow ią in te ­ gralną, k o n sty tu ty w n ą część ty ch „gości z n ieb a “ oraz to, że pow stały abiogennie w trak cie różnych reak cji fizykochem icz­ nych.

Tak postaw iony cel a rty k u łu w yznacza zarazem tok dalszych rozw ażań, prow adzący kolejno do w ykazania a) endogeniczności oraz b) abiogenezy pozaziem skiej substancji organicznych w y­ k ry w an y ch w m eteorytach.

O graniczając w ten sposób przedm iot egzobiologii do analizy n a tu ry i genezy m eteorytow ych związków organicznych, n a­ leży za A. Im szenieckim 10 z naciskiem podkreślić, że w ykrycie w chondrytach w ęglistych w ym ienionych związków i ustalenie ich genezy nie przesądza jeszcze sp raw y faktycznego istnienia życia na innych planetach, a co najw yżej może pośrednio do­

s S tu d ia P h ilo s. C h rist., 6(1970)2, 93— 120.

10 Dz. cyt., 28 i 3; p or. teg o ż a u to r a , M e te o rity i p ro b le m a su sz c z e stw o - w a n ija w n ie z ie m n o j żizni, W ie s tn ik A .N .S S S R 1986, n r 1.

wodzić możliwości istnien ia procesów prow adzących do poja­ w ienia się pierw ocin życia w Kosmosie, analogicznie do zjaw isk ziemskiej ew olucji biochem icznej. W kład badań egzobiologicz­ nych w w y jaśnian ie procesu ziem skiej abiogenezy w skazany zostanie w końcowej części arty k u łu .

2. Endogeniczność m aterii organicznej w m eteorytach Na podstaw ie prow adzonych b adań w iem y, że w skład m a­ terii organicznej zaw artej w m eteo ry tach w ęglistych wchodzą związki organiczne, biologicznie ważne, ja k w ęglow odory (na­ sycone, nienasycone, arom atyczne), węglow odany, kw asy aro­ matyczne i tłuszczowe, am inokw asy, azotow e związki cykliczne, związki siarkow e itp. 11 Przykładow o w arto w skazać n a rezu l­ taty o statnich badań G. P. W dowy k in a 12 nad trzem a chondry- tami w ęglistym i z tere n u ZSRR: G roznaja (28.VI.1861), Migei (18.VI 1889) i S taro je Boriskino (20.IV .1930). P ierw szy z nich zawierał 6 am inokw asów (glicyna, alanina, seryna, w alina, kw as asparaginow y i glutam inow y). W chondrycie Migei stw ierdzono obecność 9 am inokw asów (lizyna, h istyd y n a, glicyna, alanina, seryna, w alina, treonina, kw as asparaginow y i glutam inow y, ślady leucyny), a w S taro je Boriskino te sam e kw asy oraz lizy­ nę, glicynę, alaninę, serynę, w alinę, treoninę. W chondrytach węglistych stw ierdzono poza tym w iele innych związków orga­ nicznych w ysokom olekularnych, głów nie arom atycznych i cy­ klicznych zw iązków azotow ych, oraz zaw ierających chlor. Obecność chloru m a w yróżniać te substan cje od ziem skich związków organicznych.

Zanim podejm ie się próbę w yko rzy stan ia ty ch różnorodnych danych dotyczących zaw artości związków w ęgla dla in te rp re ­ tacji ich genezy, należy wcześniej dowieść, że związki

organicz-u S z. W . S 1 a g a, a rt. cyt., 102— 109.

12 G. P. W d o w у к i n, M e te o rity i żizn, w : Ż izn w n ie Z ie m li i m e ­ tody je je o b n a ru ż e n ija , 135— 153.

ne są wrodzone, k o n sty tu ty w n e dla tw orzyw a m eteorytów . Da­ ne dostarczane dotychczas rzuciły w iele św iatła n a ten problem , ale nie uzyskano całkow itej pewności w ty m względzie. Zo­ baczm y, czy now e dane do starczają takich dowodów.

W odpowiedzi na pytanie, czy m eteo ry ty świadczą o istn ieniu życia poza Ziemią, tenże W dow ykin w skazuje n a dyskusje wo­ kół tzw. „elem entów zorganizow anych“ (G. Claus, B. Nagy 1961) jako rzekom ych pozostałości życia na innych ciałach nie­ bieskich. Większość uczonych uważa, że elem enty te stanow ią w łaściw e m eteorytom ziarna m ineralne lub też m ogą być w y­ nikiem ziem skiej kontam inacji i stąd nie m a podstaw do p rzy j­ m owania, że m eteo ry ty świadczą lub nie o istn ieniu jakichś form pozaziem skiego życia.

Istnien ie w olnych rodników organicznych (elem entów dro­ b in o niesprzężonych elektronach) i ich koncentracja w chon- d ry tach w ęglistych nie jest zw iązana z działalnością biogenną ani w m eteory tach ani n a ciałach dlań m acierzystych. R odniki te, ch arak tery sty czn e dla istot żywych, pojaw iły się w raz z tw orzeniem się spolim eryzow anych związków organicznych w chondrytach pod w pływ em nagrzew ania, naśw ietlania i spo­ ty k an e są w składzie różnych ciał niebieskich.

W śród przykładow o w ym ienionych w yżej m etod badań w za­ kresie biologii kosm icznej poczesne m iejsce zajm uje m ikrobio­ logiczna analiza chondrytów w ęglistych. W ty m aspekcie A. Im szeniecki i S. S. Abyzow p o d ejm u ją w ażny w m eteorytyce problem sprow adzający się do istotnego pytania, czy tw ory w e- w nątrzchondrytow e, identyfikow ane przez w ielu badaczy jako m ikroorganizm y, a ściślej jako ich sfosylizow ane pozostałości, m ają ch a ra k te r endogenny lu b egzogenny 13. Tacy badacze, jak Lipm an, Claus, N agy są zdania, że zbyt m ałe rozm iary por w m eteo ry tach św iadczą o niem ożliwości przedostania się m i­

kroorganizm ów do ich w n ętrza z gleby, n a k tó rą spadły.

13 A. I m s z e n i e c k i , S. A b y z o w , M o k ro b io ło g ic z e sk ija is sle d o w a - n ij a m e te o rito w , w : Ż izn w n ie Z ie m li i m e to d y je je o b n a ru ż e n ija , 157— 166; p o r. w c z e śn ie jsz e b a d a n ia G. C l a u s i B. N a g y , A m ic ro b io lo g ic a l e x a m in a tio n o f so m e c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s , N a tu re , 192(1961)594— 596.

Celem u stalen ia stopnia przenikliw ości dla m ikroorganizm ów przebadano n a jp ie rw k ilk a m inerałów i skał górskich o różnym ciężarze i gęstości, m· in. m agnetyt, granit, w ęgiel kam ienny, m arm ur, w apień, piaskow iec i stw ierdzono dostateczną ich przenikliwość dla m ikroorganizm ów glebowych. N astępnie pod­ dano b ad an iu dw a m eteo ry ty żelazne i dw a kam ienne, otrzy­ mując tak i sam w ynik. Analogiczne b adania przeprow adzono z uzależnieniem od różnych w aru nk ó w glebow o-klim atycznych: a. gleba słoneczno-górska u p raw ian a (okolice M oskwy), b. g ru n t kam ienno-piaszczysty (góry K opet-D aga, K a ra Kum ), c. ośnie­ żone tu n d ry (A rktyka). O kazało się, że m eteo ry ty , k tó re spadły na suchy g ru n t kam ienny, piaszczysty albo też n a g ru n t zm ar­ znięty lu b śnieg, n a w e t po dłuższym czasie zaw ierały m ik ro ­ organizm y jedynie n a swej pow ierzchni. Isto tn y m czynnikiem wyższej przenikliw ości m ikroorganizm ów do w n ę trz a m eteo­ rytu je s t w ilgotność gleby. O stateczny w niosek Im szenieckiego i Abyzowa je s t taki, iż na drodze analizy m ikrobiologicznej m eteorytów pozostających dłuższy czas w w ilgotnej glebie nie można w ykazać pozaziem skiego pochodzenia.

Możliwość skażenia w ynikająca z pow szechnej obecności m i­ kroorganizm ów i w ogóle substancji organicznych n a Ziem i prowadzi do prześw iadczenia o niepew ności w yników bad ań odnoszących się do stw ierd zeń na tem at endogeniczności zw ią­ zków organicznych w m eteo ry tach 14. Obecność np. am inokw a­ sów została stw ierdzona ju ż wcześniej w ielokrotnie w różnych m eteorytach (np. J. R. K aplan, E. Degens, J. H. R e u te r 1963; M. S tudier, R. H ayatsu, E. A nders 1965; H- C. U rey 1966; J. M. H ayes 1967), ale w zór ich rozm ieszczenia przypom inał po prostu w zór odcisków palców, stąd obecność ty ch am inokw a­ sów była ogólnie przyp isyw an a k o n ta m in a c ji15.

14 K . K v e n v o l d e n , J. L a w l e s s , K. P e r i n g, E. P e t e r s o n , J o s é F l o r e s , C . P o n n a m p e r u m a , J. R. K a p l a n , C. M o o r e , E vidence f o r e x tr a t e r r e s t r ia l a m in o a c id s a n d h y d ro c a r b o n s in th e M u r­ chison m e te o rite , N a tu r e 228(1970)923.

N ieoczekiw aną pom ocą w próbach w yjścia z tego d ylem atu okazał się upadek ch o nd ry tu w ęglistego M urchison (28.IX.1969, A ustralia). O dłam ki niem al n atych m iast zebrano, zabezpieczono i poddano badaniom . Ju ż w stępne doniesienia okazały się rew e­ lacyjne. Ośmioosobowa g ru p a b a d a c z y16 stw ierdziła obecność m. in. glicyny — 6 ng/g, alaniny — 3 M g /g , kw asu glutam ino­ wego — 3 M g / g , w aliny — 2 , M / g , p rolin y — 1 M g / g , w m niejszych ilościach dw u-m etyloaninę i sarkozyn. W ydzielono asym etrycz­ ne en ancjo m ery am inokw asów : fo rm ę D — w alaninie 50%, w kw asie glutam inow ym 45%, w w alinie 40—47%, w prolinie 40— 43%. Ogółem w y k ry to 6 am inokw asów w ystęp ujących zw y­ kle w b iałk u i 8 nie w ystęp u jących w b iałk u n a tu ra ln y m , razem 15 iMg/g, a w ięc podw ójnie w ięcej niż w badanym wcześniej chondrycie M urray. W szystkie am inokw asy m iały atom y w ęgla asym etrycznego. W yjątkow y wzór rozm ieszczenia w ydzielonych am inokw asów i innych składników organicznych i ich w iększa złożoność w chondrycie M urchison w porów naniu z badanym i uprzednio m eteo ry tam i nie może być w pełni w yjaśniona w oparciu o skażenie ziemskie. W ykrycie zwłaszcza d w u -m ety- loalaniny i sarkozyny, które nie w y stęp u ją w znanych nam białkach, a także pełna ich racem izacja potw ierdza hipotezę, że związki te zostały w ytw orzone przez syntezę abiotyczną. W zw iązkach organicznych pochodzących ze skażenia przew a­ żają izom ery L — am inokw asów , tu zaś w e w spom nianych am inokw asach „n ieproteinow ych“ w y stęp u ją w rów nej ilości izom ery L i D, co dodatkow o św iadczy przeciw ich skażeniu po upadku. W yniki badań tych autorów dowodzą rzeczyw istej obec­ ności am inokw asów i węglow odorów pozaziemskiego pocho­ dzenia.

Dalsze badania P erin g a i P o n n a m p e ru m y17 potw ierdziły obecność w ty m chondrycie węglow odorów arom atycznych, które, jak wiadomo, są w ażną klasą p ry m ity w n y ch m olekuł

16 T am że, 823—926.

17 K. P e r i n g , C. P o n n a m p e r u m a , A ro m a tic h y d ro c a r b o n s in th e M u rc h iso n m e te o rite , S c ie n c e , 173(1971)237—239.

organicznych jako p ro d u k t w ytw orzony z pro sty ch gazów (me­ tanu, tle n k u węgla) w w ysokiej tem p e ra tu rz e i w y k ry w an e są w m aterii m iędzygw iazdow ej. Za pom ocą chrom atografii gazo­ wej i sp ek tro m etrii badacze ci w y k ry li w e w spom nianym chon- drycie 14 wielo jąd ro w y ch w ęglow odorów arom atycznych nie pochodzących ze skażenia ziemskiego.

P roblem pochodzenia zasad p u ry n ow y ch i pirym idynow ych, mający zasadnicze znaczenie w ew olucji biochem icznej, starano się w różny sposób w yjaśniać, m. in. dokonując prób syntezy tych związków w lab o ra to riu m tw orząc sztucznie w a ru n k i pa­ nujące na pow ierzchni pierw otnej Ziemi. Dotychczas w chon- drytach w ęglistych nie stw ierdzono z całą pew nością obecności zasad azotow ych 19. Obecnie Folsome, Lawless, Romiez i P on- nam perum a w y b ra li do tego ty p u b adań w łaśnie m ete o ry t M u r­ chison ze w zględu n a nie budzące w ątpliw ości stw ierdzenie obecności w nim am inokw asów i innych związków organicz­ nych 19. Badacze ci w y k ry li i zidentyfikow ali 4 -hy drok sy p iry - midynę i jej 2 izom ery m etylow e. Nie stw ierdzono w ystępow a­ nia p u ry n i triazyn.

Prace i ciekaw e w yniki uzyskane z b adań nad om aw ianym m eteorytem zachęciły J. Lawlessa, K. K venvoldena, E. P e te r- sona, C. P onnam p eru m ę i C. M o rre‘a do ponownego przeb ada­ nia ch o n d ry tu w ęglistego II ty p u — M u rray (20.IX.1950, USA), podobnego pod w zględem skład u chem icznego do M urchison. W chondrycie M u rray w y k ry to 17 am inokw asów i w sposób pewny zidentyfikow ano je- Sześć z nich w y stęp u je norm alnie w b iałku : alanina, glicyna, w alina, prolina, kw as asparaginow y i glutam inow y, a 11 nie spotyka się w norm aln y m białku, np.

18 D o ty c h c z a s m o żliw o ść w y s tę p o w a n ia z a sa d a z o to w y c h w c h o n d ry - tach w ę g lis ty c h p rz y jm o w a ł je d y n ie R. H a y a t s u , O rg u e il m e te o rite : organic n itro g e n c o n te n ts, S c ie n c e , 146(1964)1291— 1293; W c ześn iej M. C a l v i n (1961) d o n o sił o o b ecn o ści s u b s ta n c ji c y to z y n o p o d o b n e j w m e ­ teorycie O rg u eil.

19 C. E. F o l s o m e , J. L a w l e s s , M. R o m i e z , C. P o n n a m p e - r u m a, H e te ro c y c lic c o m p o u n d in d ig e n o u s to th e M u rc h iso n m e te o rite , N ature 232(1971)108— 109.

izow alina, norw alina, ß-alanina, N -m etyloglicyna, N -etylogli- cyna i inne 20. Id en ty fik acja różnych am inokw asów nie w ystę­ pujących w znanych nam białkach, ró w n a ilość izom erów D i L w różnych am inokw asach, obecność C2, C3, a naw et C4 w zw ią­ zkach alifatycznych su geruje myśl, że am inokw asy w ty m chon- drycie tak, jak i w M urchison nie są w ynikiem kontam inacji, lecz że tw o rzy ły się przez nieznane bliżej procesy przypadkow e. M iało to m iejsce rów nocześnie z pow staw aniem tw orzyw a m e­ teorytow ego i stąd p rzy jm u je się ich endogeniczny c h a ra k te r w zględem tegoż tw orzyw a.

W 1971 r. także J. C ronin i C. Moore b ad ają ch o ndry ty w ę- gliste: M urchison, M u rray i A llende na zaw artość am inokw a­ sów 21. W pierw szych dw u skład am inokw asow y okazał się tak i sam, co sugeruje, że te substancje są właściwe, endogenne dla chondrytów w ęglistych ty p u I i II. C hondryt III ty p u — A llen- de (8.11.1969 C hihauhau, Mexico) badany ty m i sam ym i m eto­ dam i nie w ykazał obecności am inokw asów . N ależy p rzy ty m zauważyć, że idąc w k ieru n k u od I do III ty p u chondrytów w ę­ glistych (według klasyfikacji Wiika) zm niejsza się zaw artość substan cji w ysokom olekularnych o skondensow anej stru k tu rz e arom atycznej, zwiększa się n ato m iast stopień k a rb o n iz a c ji22.

3. P ozaziem skie abiogenne pochodzenie

Ogólnie mówiąc, zaprezentow ane w yżej dane doświadczalne stanow ią uzasadnioną podstaw ę do przyjęcia i u znania za fakt, że w ysokospolim eryzow ane związki organiczne, zwłaszcza am i­ nokw asy, są w ew n ętrzn ą częścią składow ą stru k tu ry chondry­ tów w ęglistych, nie zaś elem entam i pow stałym i w w y nik u

ska-20 J . G. L a w l e s s , K. K v e n v o l d e n , E. P e t e r s o n , C. P o n - n a m p e r u m a , C. M o o r e , A m in o a c id s in d ig e n o u s to th e M u r ra y m e te o rite , S c ie n c e , 173(1971)626—627. 21 J. R. C r o n i n , C. M o o r e , A m in o a c id s a n a ly s is o f th e M u rc h iso n , M u r ra y a n d A lle n d e c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s , S c ie n c e 172(1971)1327— 1329. 22 G. P. W d o w у к i n, M e te o rity i żizn, 141.

żenią po u p ad k u m eteo ry tu na Ziemię. Skoro z całkow itą praw ie pew nością przy jm u jem y endogenny c h a ra k te r su b stan­ cji organicznych w m eteorytach, m ożem y ty m sam ym uw ażać je za substan cje pozaziem skie. U zasadnienie m ożliw ie wszech­ stronnie tego tw ierd zenia będzie jednocześnie p ró b ą odpowie­ dzi n a p y tan ie o sposób pow stania w ym ienionych substancji organicznych.

Spośród istniejących w ty m przedm iocie rozbieżnych opinii przytoczonych zostanie n a jp ie rw za B. B akerem kilk a wcze­ śniejszych. Sam B a k e r23 zajm ując się m eteorytem O rgueil stwierdza, że możliwość jego skażenia przez spolim eryzow any m ateriał organiczny była m inim alna, choć nie w ykluczona; uważa on, że dziś p rzy jm u je się powszechnie, iż w łaściw e „w ro­ dzone“ tem u m eteorytow i związki organiczne są rezu ltatem abiogennej sy ntezy w Kosmosie. N iektórzy b a d a c z e24 p rz y j­ mują dw ie możliwości dla p ow stania m eteorytow ych m olekuł organicznych :

a· dekom pozycja form życia pozaziemskiego,

b. tw orzenie abiotyczne w trak cie rozw oju system u słonecz­ nego.

Analogiczne dw ie możliwości p rzy jm u je B e r n a l25, k tó ry poza tym uw aża, że jakieś niepraw dopodobne zjaw iska in icjujące procesy życiowe m usiały m ieć m iejsce gdzieś w Kosmosie, a do nas docierają częściowe p ro d u k ty ty ch zjaw isk poprzez działa­ nie jakichś nieznanych m echanizm ów . H öchstem znów p rz y j­ muje teorię tw orzenia się zw iązków organicznych w m eteory­ tach przez „hypersoniczną organosyntezę“, tzn., że w spom niane wyżej w olne rodniki organiczne zostały utw orzone w w ysokiej

23 B. B a k e r , R e v ie w o f o rg a n ie m a t te r in th e O rg u e il m e te o rite , Space L i/e Sei., 2(1971)4, 486—487.

21 N p. M. H. B r i g g s , O rg a n ic c o n s titu e n ts o f m e te o rite s , N a tu re , 191(1961) 137— 1140.

25 J. D. B e r n a l , S ig n ific a n c e o f c a rb o n a c e o u s m e te o rite s in th e o rie s on th e o rig in of life, N a tu re , 190(1961)129— 131; ten że , C o m m e n ts on organic m ic ro s tru c tu re s in th e M o k o ia m e te o rite , N a tu r e , 193(1961) 1127—29.

tem p e ra tu rz e i ciśnieniu w rezultacie fali uderzeniow ej przy­ prze] ściu m eteo ry tu przez atm osferę lub p rzy jego spadku — w pływ ając ty m sam ym n a w ytw orzenie się złożonych su b stan ­ cji organicznych. E. A nders 26 w 1963 r. założył, że substancje te pow stały pod działaniem w ody na p ry m ity w n y m ateriał w y j­

ściowy n a asteroidach, a w dw a lata później razem z dwom a inn ym i b a d a c z a m i27 w ysunął hipotezę, że tw orzenie m olekuł organicznych m iało m iejsce w m gław icy słonecznej w w a ru n ­ kach rów now agi term odynam icznej. B yłoby to zgodne ze w spom nianym i n a w stępie w ynikam i bad ań astronom icznych, potw ierdzających istnienie złożonej m aterii organicznej m ię- dzygw iazdow ej. Istn ien ie w przestrzen i m iędzygw iezdnej pro­ sty ch związków organicznych (HCHO, HC3N) a być może i gra­ fitu prow adzi — w edług B akera 28 — do wniosku, że związki o średniej złożoności tw orzyły się poza Ziemią. F orm aldehyd czy am oniak przypuszczalnie istniały w fazie gazowej, inne związki o w iększym ciężarza m o lekularnym — w fazie stałej lub w połączeniu z jakim iś ziarnistościam i m iędzygw iezdnym i.

W ystępow anie form D i L dowodzi — zdaniem J. Oró, J. Gi- b erta, H. L ichten stein a, S. W ikstrom a, D. F lo ry ’e g o29 — che­ micznej genezy am inokw asów i w ęglow odorów na drodze:

a. pozaziem skiej syntezy abiotycznej przed, w czasie lub po u tw o rzeniu ciała m acierzystego dla m eteorytów ;

b. diagenezy przestrzen n ej — w jakiś niezw ykły sposób pier­ w otne am inokw asy uzyskały k onfigurację D i L;

c. form ow ania poprzez reakcje syntezy lub rozkładu podczas

26 E. A n d e r s , O n th e o rig in of c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s, A n n . N .Y . A c a d . Sei. 108(1963)524— 533.

27 M. S t u d i e r , R. H a y a t s u, E. A n d e r s , O rg a n ic c o m p o u n d s in c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s , S c ie n c e , 149(1965)1455— 1459; p or. R. V. E с k, E. L i p p i n c o t t , M. D a y h o f f , Y. T. P r a t t , T h e rm o d y n a m ic e q u i­ lib r iu m a n d th e in o rg a n ic o rig in of o rg a n ic c o m p o u n d s, S cien c e, 153 (1966), no. 3736.

28 A rt. cyt., 487.

23 A m in o acid s, a lip h a tic a n d a ro m a tic h y d ro c a r b o n s in th e M u rc h iso n m e te o rite , N a tu re , 230(1971)105— 106.

przejścia m eteo ry tu przez atm osferę ziem ską; podobnie H ochstim ;

d. sy ntezy chem icznej z p rek u rso rów — antecedensów am i­ nokw asu podczas hydrolizy e k stra k tu wodnego.

Chociaż m ożliwości (b), (c), (d) nie m ożna w prost odrzucić, sposób (a) sy ntezy abiotycznej związków organicznych w ydaje się n ajb ard ziej pew ny. M ożna też przyjąć, że synteza ta doko­ nyw ała się łącznie n a drodze (a, b).

Odnośnie obecności D i L am inokw asów K. K venvolden, J. Lawless i C. P o n nam p erum a 30 p rzy jm u ją, iż albo 1) am ino­ kwasy te b yły obecne przez pew ien okres czasu w m eteorytach w form ie stereoizom erycznej i stopniow o uległy racem izacji, albo 2) obie fo rm y były stale obecne w rów nej m ierze. Chociaż nie m ożna całkow icie odrzucić, b y isto ty żywe pozaziem skie zapoczątkowały form y D i L, ' jed n ak w zestaw ieniu z życiem ziemskim tru d n o byłoby w yjaśnić w ystępow anie różnych am i­ nokwasów nieproteinow ych. Oczywiście, że tw orzenie form D i L przez procesy abiogenne oraz postępująca racem izacja może nie w ydaw ać się zupełnie pew ne do czasu udow odnienia, że chem iczne procesy abiotyczne p re fe ru ją produkcję raczej tej a nie innej form y izom erycznej. W ym ienieni trzej badacze są przekonani, że am inokw asy z ch o n dry tu M urchison były tw o­ rzone w obydw u form ach przez procesy abiotyczne 31.

Poza ty m w niosek te n po tw ierd zają b adania izotopowe. W ar­ tości izotopowe (13C) w ydzielonego w ęgla są pierw szym w skaź­ nikiem za jego nieprzypadkow ym rozm ieszczeniem w m eteory­ tach i za abiogennym zapoczątkow aniem w ty ch ciałach kos­ micznych m aterii organicznej. Poza ty m i właściwościam i, w aż­ nymi w opisie m eteorytów , dodać należy to, że w yniki różnych innych badań p otw ierdzają hipotezę, w edług k tó rej form y w ę­ gla utlenione i zredukow ane są w rodzone dla m eteorytów . D ane zaś astronom iczne w sk azu ją n a to, że rów now ażenie pom iędzy

30 A rt. cyt., Proc. N a tl. A c a d . Sei. U S A , 68(1971)2, 488 31 T am że, 489.

gazam i zaw ierającym i utlenione i zredukow ane form y węgla zachodziło w e w czesnych stadiach form ow ania się p la n e t 32.

D odatkow ym potw ierdzeniem tezy o endogenicznym i poza­ ziem skim pochodzeniu chem icznym m eteorytow ego m ateriału organicznego jest fakt, że z 12 am inokw asów nieproteinow ych w y k ry ty ch w chondrycie M urchison 5 zostało zsyntetyzow a- n ych lab o rato ry jn ie przy zastosow aniu w yładow ań iskrow ych w obecności m etan u w w aru n k ach im itujących p ry m ity w n y stan planetarny .

M ając na uw adze powyższe dane oraz proponow ane przez różnych autorów hipotezy dotyczące genezy m aterii organicz­ nej zaw artej w m eteorytach, dochodzim y do n astępujących w niosków n a tu ry ogólnej.

Różnego ty p u substancje organiczne znajdyw ane w m eteory­ tach nie w ytw o rzy ły się ani w sk u tek ziem skich ani pozaziem ­ skich procesów biogennych. Żadna z tych dw u możliwości nie została potw ierdzona przez dane faktyczne. H ipotezie ziem ­ skiego biogennego pochodzenia poprzez skażenie poupadkow e czy lab o rato ry jn e przeczy w iele przytoczonych faktów , zwłasz­ cza zaś odm ienność ty ch związków od ziem skich substancji biogennych, ich w ystępow anie tylko w chondrytach w ęglistych, a nie w e w szystkich m eteory tach oraz staranność w przecho­ w yw aniu i badan iu odłam ków, szczególnie tych, jakie upadły n a Ziem ię w ostatnich latach. Nic też nie przem aw ia za słusz­ nością hipotezy pozaziem skiej biogenezy ty ch związków, zwłasz­ cza, gdy uw zględni się fa k t p rzyjm ow any dziś w m eteorytyce, że ciała dla chondrytów m acierzyste m iały niew ielkie rozm iary i w aru n k i asteroidalne czy p lan e tarn e nie sp rzyjały rozw ojow i na nich życia organicznego.

W obec tego te rtiu m d a tu r — tw orzenie się substancji orga­ nicznych w chondrytach w ęglistych m iało c h a ra k te r procesów

chem icznych, dokonujących się w trakcie tw orzenia się sa­ m ego m ateriału m eteorytow ego. Zarów no badania izotopowe,

32 J. W . S m i t h , J. R. K a p l a n , E n d o g e n o u s c a rb o n in c a rb o n a c e o u s m e te o rite s , S c ie n c e , 167(1970) 1367— 1370).

stw ierdzona obecność am inokw asów nieproteinow ych, brak czynności optycznej, ja k zwłaszcza bad an ia nad chondrytam i M urchison i M urray, w skazujące na pełn ą racem izację tych związków, po tw ierd zają hipotezę abiogennego (radiogennego) kosmicznego pochodzenia spolim eryzow anych su bstan cji orga­ nicznych w y k ry w an y ch w m eteorytach.

4. G eneza m eteorytow ych zw iązków organicznych a pow stanie życia na ziem i

Dla pełności obrazu należy jeszcze choćby w kilk u zdaniach wskazać na w artość naukow ą i znaczenie bad ań nad n a tu rą i genezą m eteorytów dla p o tw ierdzenia biochem icznej teorii genezy życia na Ziemi.

Obecność w chondrytach w ęglistych złożonych związków or­ ganicznych radiogennego pochodzenia m a ogrom ne znaczenie dla w y jaśn ien ia w ielu niezbadanych dotąd p unktów dotyczą­ cych w czesnych stadiów abiogennego kształtow ania się m aterii organicznej w w aru n k ach ziem skich. B adania z zakresu kosmo- chemii w skazują w yraźnie na to, że złożone związki organiczne mogą tw orzyć się z prostych elem entów w yjściow ych przy udziale różnych źródeł energii. W ty m stopniow ym przekształ­ caniu się zw iązków pro sty ch w coraz bardziej złożone brały udział w olne rodniki i pośrednie p ro d u k ty reakcji. Procesy ewolucji chem icznej rozpoczęły się ju ż w e w n ę trz u gw iazd od reakcji, jakim podlegały zjonizow ane atom y wodoru, elem enty lotne a n astęp n ie p ierw iastk i cięższe, dając początek rodnikom i przyszłym związkom chem icznym . Po pow staniu i w ytw orze­ niu się skorupy n a p lan etach okrążających gw iazdy n astęp uje dalsze w spółdziałanie pierw iastków i w ytw arzan ie związków w ęgla33. Różnego rod zaju b adania w skazują n a to, że cztero- czy sześcioatom owe związki m ogą pow staw ać sam orzutnie w ko­

33 B. M a s o n M e te o rite s, N e w Y o rk — L o n d o n 1962, 98— 103; por. J. G a d o m s k i , P o w s ta n ie k o sm o su i je g o życie, W a rs z a w a 1963, 92.

lejny ch etapach ew olucji chem icznej i stanow ić tw orzyw o dla procesów ew olucji b io ch em iczn ej34.

O parin i Fiesenkow , w yróżniając trz y główne etap y w pro­ cesie ew olucji zw iązków w ęgla na Ziemi uw ażają, że pierw szy z ty ch etapów tzn. pow staw anie prostych związków węglowo­ dorowych, cyjanków , związków azotow ych, fosforowych, siar­ kow ych m a c h a ra k te r uniw ersalny, w y stęp u je bow iem w Kos­ mosie na ciałach n aw et genetycznie różnych od Ziemi. D rugi e ta p obejm ujący różnicow anie pow stałych związków, ich poli­ m eryzację i kondensację, w y stęp u je praw dopodobnie na plane­ tach naszego system u słonecznego 35. W m ateriale organicznym w y k ry w an y m w m eteo rytach w ęglow ych m am y naoczny, do­ stę p n y bezpośredniem u b ad aniu przykład w czesnych etapów tego ty p u przekształceń, u trw alo n ych niejako w stanie p ier­ w otnym .

T ak więc pierw o tna ew olucja chem iczna i biochem iczna jest procesem stw ierdzalnym pow szechnie w e W szechświecie,

a w szczególności w naszym system ie słonecznym.

D odatkow ym potw ierdzeniem tej tezy są b adan ia chem iczno- -m ineralogiczne i petrograficzne tw orzyw a naszej planety, w skład którego wchodzą, podobnie ja k w chondrytach, różne węglowodory, grafit, w ęgiel bezpostaciow y, znajdyw ane w skła­ dzie skał osadowych, krystalicznych i m agm ow ych, a także w ropie naftow ej daw nego pochodzenia, w k tó rej oprócz zw ią­ zków biogennych stw ierdzono obecność substancji niepodob­ nych do zw iązków biochem icznych. P rz y jm u je się, że te o stat­

34 B. K u c h o w i c z , M o le k u ły o rg a n ic z n e w p rz e s trz e n i k o sm ic z n e j a m o żliw o ść p o w s ta n ia życia, U ra n ia , 42(1971)4, 103— 109.

35 A. O p a r i n , W. G. F i e s e n k o w , P o w s ta n ie ży cia w e W szech ­ św iecie. R o z w a ż a n ia ogólne, w : B io lo g ia i m e d y c y n a k o sm ic z n a , 429— 430. P o d o b n ą te z ę w y p o w ia d a B e r n a l , m ia n o w ic ie że z w ią z k i o rg a ­ n ic z n e w m e te o ry ta c h n a le ż y u w a ż a ć z a r e z u l ta t p ie r w o tn e j a k u m u la c ji w y so k o e n e rg e ty c z n y c h s u b s ta n c ji w ę g lo w y c h i azo to w y ch , n a b a z ie k tó ­ r y c h m o g ło p o ja w ić się życie, a n ie z a p r o d u k t ju ż ro z w in ię te g o ży cia — p o r. J. B e r n a l , M o le k u lja r n a ja s t r u k tu r a , b io c h im ic z e s k a ja fu n k c ija i e w o lju c ija , w : T e o re tic z e s k a ja i m a te m a tic z e s k a ja b io ło g ija, w y d . T, W a te rm a n , H. M o ro w itz, tłu m . ros. M o s k w a 1968, 145.

nie w y k azu ją pochodzenie abiogenne i to tym w yraźniej, im są geologicznie starsze. Św iadczyłoby to, zdaniem O parina, o tym , że w p ierw o tn y ch okresach Ziem i istniało w iele węglowodorów, z któ ry ch rozw inęły się ew olucyjnie bardziej złożone związki organiczne 36. Prow adzi się obecnie liczne b adan ia porów naw ­ cze nad składem i k o n fig u racją zw iązków organicznych w chon­ drytach w ęglistych i w daw nych osadach p re k a m b ry js k ic h 37. Niedawne badania L ib b y 'e g o 38 nad m eteo ry tem M urchison także prow adzą do wniosku, że m eteo ry ty kam ienne i su b stan ­ cje ziem skie w y k azu ją jednakow y skład izotopow y węgla.

Poza ty m ch o n d ry ty w ęgliste pom ocne są w w y jaśn ian iu po­ czątków atm o sfery i h y d ro sfery jako koniecznego środow iska dla zapoczątkow ania i rozw oju życia na Ziemi. Pratw o rzy w o skorupy ziem skiej, ulegające degazacji i w y tw arzające hydro- atm osferę jest analogiczne z fazą sylikatow ą chondrytów w ę­ glistych 39. W iadom ą jest rzeczą, że ch o n d ry ty zaw ierają w sw ym składzie m in eraln y m w iele substan cji lotny ch i to w ty m w iększej ilości, im w yższa jest zaw artość substancji or­ ganicznych. Te procesy degazacji i w spółdziałania fazy lotnej z procesam i m ineralizacji, o któ ry ch św iadczą w łaśnie m ete­ oryty, odbyw ał się w e w czesnych etapach rozw oju system u sło­

36 A. O p a r i n , W o z n ik n o w ie n ije i n a c z a ln o je r a z w itije żizni, 67—72; por. teg o ż a u to r a , F iło so fs k ij i je s tie s tw ie n n o - is to ric z e s k ij a s p e k t p ro b le ­ my p ro is c h o ż d ie n ija żizni, I z w ie s tia A .N .S S S R , ser. biol. 5(1970)635— 642. 37 J. O r ó , S. N a k a p a r k s i n , H. L i c h t e n s t e i n , E. G i 1-A v . C o n fig u ratio n o f a m in o a c id s in c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s a n d a p re - c a m - brian c h e rt, N a tu r e , 230(1971)107— 108.

38 W . F. L i b b y , T e r r e s tr ia l a n d m e te o rite c a rb o n a p p e a r to h a v e the s a m e iso to p ic co m p o sitio n , P ro c . N a tl. A c a d . S ei. U S A , 68(1971)2, 37; p o r. je d n o z p ie rw s z y c h b a d a ń te g o ty p u : G. B o a t o , T h e iso to p ic com position o f h y d ro g e n a n d c a rb o n in th e c a rb o n a c e o u s c h o n d rite s, G eochim . e t C o sm o c h im . A c ta , 6(1954)209—220.

39 G. P. W d o w y k i n , M e te o rity i żizn, 149— 52; p o r. teg o a u to ra , U glerodistoje w ie sz c z e s tw o m e te o rito w , M o sk w a 1967, 199—201, o raz; O rg an iczesk ije c o je d in ie n ija m e te o rito w w s w ja z i s p ro b le m o j w o zn i- k n o w ien ia żiw o g o w ie sz c z e s tw a , w : A b io g o n ez i n a c z a ln y je s ta d ii ew o- ljucii żizni, M o s k w a 1968, 23— 33.

necznego, w trakcie aglom eracji ciał asteroidalnych. Z aw ierając substancje lotne, ch o nd ry ty św iadczą w pierw otności m ateriału tw orzącego ciała kosmiczne i w y stępujących na nich związków organicznych. Podobne procesy degazacji stw orzyły n a ziem i w arunki sprzyjające zaistnieniu życia organicznego.

Dodajm y, że n iektórzy badacze np. Bernal, Firsoff, W do- w y k in liczą się z tym , iż ogólna ilość związków organicznych, jak a z m eteory tam i w ęglow ym i czy kom etam i d o tarła n a Zie­ m ię z przestrzen i kosm icznych, m ogła też odegrać jakąś rolę w ogólnym w zbogaceniu sko rup y ziem skiej w związki orga­ niczne i pośrednio przyczynić się do rozw oju m aterii żywej na Ziemi. Ilość ty ch związków pochodzenia kosmicznego jest jed ­ nak bardzo znikom a w p orów naniu z ogólną m asą skorupy ziem skiej.

—o—

Z przeprow adzonych rozw ażań w ynika, że b adania nad chon- d ry ta m i w ęglistym i nie d o starczyły arg u m en tó w an i pro, ani contra istn ieniu życia w Kosmosie. N iem niej jed n ak znaczenie tego ty p u badań jest ogromne. Streszcza się ono w tym , że w ykazanie endogeniczności i pozaziem skiej abiogenezy zw ią­ zków organicznych zaw arty ch w m eteo ry tach w skazuje na un i­ w ersaln y c h a ra k te r ew olucji chem icznej i biochem icznej we W szechświecie. Siedzenie owej ew olucji w tych jej fazach, jakie zostały u trw alo n e w m ateriale m eteorytow ym , potw ierdza wnioski w ynikające z biochem icznej teorii O parina, a ty m sa­ m ym poszerza zakres naszych wiadomości w przedm iocie abio- gennych początków życia organicznego na naszej planecie.

C O N T R O V E R SE S A U T O U R D E L O R IG IN E D ES M A T IÈ R E S O R G A N IQ U E S D A N S L E S M É T É O R IT E S

L 'a u te u r lim ite so n é tu d e a u x r é s u lta ts des re c h e rc h e s c o n c e rn a n t 1‘e x is te n c e d es s u b s ta n c e s o rg a n iq u e s c o m p le x e s d a n s les m é té o rite s d e ty p e d e c h o n d rite s c a rb o n é e s . D u v a s te c h a m p d es re c h e r c h e s d a n s le

d o m ain e d e la b io lo g ie c o sm iq u e (l‘ex o b io lo g ie) il e n d o n n e u n a p e rç u dans la p r e m iè r e p a r tie d e 1‘a rtic le .

L es e x p é rie n c e s d es d e u x d e rn iè re s a n n é e s a u to u r d u c o n te n u d es s u b ­ stances o rg a n iq u e s d a n s les d its m é té o rite s o n t é v e illé d e v iv e s d is c u s ­ sions s u r l'o r ig in e d e ces su b s ta n c e s. D es p ro fo n d e s a n a ly s e s p h y sic o c h i­ m iques, s u r to u t c e lle s d es m é té o rite s M u rc h iso n e t M u r ra y m o n tr e n t c la ire m e n t :

a) le c a r a c tè r e e n d o g e n n e d es su b s ta n c e s o rg a n iq u e s d a n s les m é ­ téorites. L a p ro te c tio n d es f r a g m e n ts d es m é té o rite s a p rè s le u r c h u te ainsi q u e le u r e x a m e n m in u tie u x d a n s les la b o r a to ire s e x c lu e n t a v e c toute s û r e té la p o s s ib ilité d e c o n ta m in a tio n e t donc, a u ssi, d e b io g o n èse te rre stre .

b) l'a b io g e n è s e e x tr a te r r e s t r e d e ces c o m p o sa n t. L a d é c o u v e rte d es „ n o n p ro te in a m in o a c id s ", le u r p le in e ra c é m is a tio n (la p ré s e n c e a é g a le q u a n tité d es is o m è re s D e t L ), a in s i q u e le s a n a ly s e s is o to p iq u e e t la sy n th èse a r tific ie lle d e q u e lq u e s d e ces m ê m e s a m in o a c id e s m o n tr e n t que la s y n th è s e d e ces c o m p o s a n ts o rg a n iq u e s s 'a c c o m p lis s a it h o rs d e la te rre s u r la v o ie p u r e m e n t c h im iq u e a u m o m e n t d e la fo r m a tio n d es m é ­ téo rites d a n s le cosm os.

Ces f a its p e r m e tte n t d e c o n c lu re q u 'il e s t p o ss ib le q u e p a r e ille m e n t à ce q u i s 'e s t p a ss é s u r la te r r e , a u ss i s u r d 'a u tr e s p la n è te s il y a u r a i t pu a v o ir lie u la su c c e sio n d es p h é n o m è n e s q u i c o n d u is a ie n t à la f o r m a ­ tion d e s s u b s ta n c e s o rg a n iq u e s, im p o rta n te s d u p o in t d e v u e b io lo g iq u e. C'est a u ss i la p re u v e q u e , c o m m e o n l'a m o n tré d a n s la d e r n iè r e p a r ­ tie d e l'a r tic le , le s re c h e r c h e s a u to u r d e s c h o n d rite s c a rb o n é e s co m m e de d ir e c te s re s te s d e ces p h é n o m è n e s c o sm iq u e s d o n n e u n e m e ille u re co n n aissan ce d es p ro c e s su s d e l'é v o lu tio n b io c h im iq u e s u r la te r re .