3.Виникнення життя в глибинах гідротермальних систем.
В даний час більшість вчених дотримується традиційнихуявлень про зародження життя в стародавньому теплому океані. Проте рядвідкриттів зроблених в останні одне-два десятиліття, головним чиномнайбільшими мікробіологами світу вказує на дещо інший порядок речей. К. Воуз, узагальнюючи дані щодо еволюції мікроорганізмів, розташував данугрупу в основі бактеріального філогенетичної дерева. Таким чином,всі прокаріоти розділилися на дві групи - архей і еубактерій. Уході подальших досліджень з'ясувалося, що архебактерію і еубактерііє паралельними гілками, розвиненими із загальної гіпотетичністьпредкової форми - Прогенота. Реконструювання головних характеристик Прогенота, проведене К. Воуз, призвело до цілком певного висновку: нашзагальний предок існував при температурі кипіння води, тобто бувгіпертермофілом. Однак окрім проблеми температури середовища, в якомузародилося життя, існує й інша, більш важлива проблема: проблемарозуміння істоти і причинності процесів, що призводять до виникненнянайпростіших форм життя.
Шлях до вирішення даної проблеми на погляд автора пролягає черезкомплекс ідей і концепцій, що розглядають явища самоорганізаціїприродних систем. В основі цього напрямку лежить сформульована врамках нерівноважної термодинаміки теорія дисипативних структур. До класудисипативних структур відносяться всі без винятку біологічні тасоціальні системи, а також деякі хімічні та фізичні системи, вяких існують незгасаючі динамічні явища. Фактично в рамкахтеорії дисипативних структур сформульовано цілий ряд універсальних законівпояви, розвитку і відмирання природних систем, які справедливі уЗокрема і для широкого класу біологічних систем.
Коротким підсумком сказаного вище є три основні вимоги досередовищі, в якому зародилося життя:
1. Середа повинна бути високотемпературної;
2. У ній повинні були відбуватися сильні коливання термодинамічних і фізико-хімічних параметрів.
3. Середа повинна бути рідкою.
Розглянемо на основі цих критеріїв можливі середовища, в яких моглавиникнути життя.
На планеті Земля відомі дві рідкі глобальні геологічні системи - Гідросфера, що об'єднує приповерхневих води, головна маса якихсконцентрована в океані і гідротермальні системи, що представляє зазвичайвисокотемпературні глибинні потоки розчинів, складені з ювенільнихі вадозних вод. Загальна зіставлення хімічного складу планетарного океануі усередненого складу гідротермальних джерел показує наявністьвеликої схожості. Ця особливість є природною, оскільки океанформувався за рахунок потужних гідротермальних виливів в ході геологічногорозвитку Землі.
Переходячи до другого критерію середовища виникнення життя - їївисокотемпературної - слід зробити вибір з цих двох середовищ на користьгідротермальних систем. Хоча слід зазначити, що критерійвисокотемпературної не дозволяє зробити остаточний вибір міжокеаном і гідротермальних системами, тому що у випадку початково гарячої Землі первинний океан теж повинен бути достатньо гарячим.
Третя вимога до середи - сильна нерівноважності - єключовим. Вимоги сильної нерівноважності середовища, необхідної дляспонтанного виникнення явищ самоорганізації, означає наявність у середовищісильних флуктуацій. Амплітуда флуктуацій повинна бути велика для подоланнякритичного рубежу, за яким починаються процеси самоорганізації. Приневеликих коливаннях параметрів щодо середніх рівноважних значеньніякої самоорганізації не відбувається, остання виникає тільки далеко відстану рівноваги. Оцінюючи з цих позицій ступінь можливих флуктуаційв океані можна сказати,користуючись термінологією нерівноважноїтермодинаміки, що океан знаходиться в стані атракції, або щодо (рухомого) рівноваги, що характеризується невеликими коливаннямипараметрів навколо рівноважних значень.
Принципово іншими в даному аспекті є гідротермальнісистеми. Кардинальне відміну гідротермальних систем від океану полягаєв тому, що вони володіють власною потужною енергетикою. Внаслідок надлишкувільної енергії в системі періодично відбувається накопичення напружень,що виражається у зростанні інтенсивних параметрів (температури і тиску). Так само періодично накопичені розряджаються, приводячи до збільшенняекстенсивних параметрів - обсягу перетвореного розчинами мінеральногоречовини. Така внутрішня активність гідротермальних систем і викликаєпостійні і різні за амплітудою флуктуації, що підтримують станнерівноважності.
Таким чином, найбільш ймовірною середовищем для виникнення життяє глибокі області гідротермальних систем (від глибин в декількакілометрів до поверхні). Ця область характеризується:
1. наявністю високотемпературної рідкою, істотно водного середовища;
2. існуванням в ній потужних динамічних збурень, і флуктуацій термодинамічних і фізико-хімічних параметрів;
3. присутністю різноманітного розчиненого і дисперсного органічної речовини.
Цю зону автор розглядає як своєрідний природний інкубатор, вякому зародилися первинні ембріональні форми протожізні