На этом этапе происходило образование сложных органических соединений: полисахаридов, полипептидов, по-линуклеотидов, липидов, липопротеинов. Образование этих полимерных молекул шло путем полимеризации микромолекул.
Экспериментальных подтверждений такого процесса немного. С. Фоке нагревал смесь аминокислот до 150— 200 "С, и они полимеризовались в какие-то простые белки. Еще более эффектные результаты он получил в опытах на раскаленной лаве. В горячей воде возникшие белки образовывали мельчайшие капельки - микросферы. Голландские ученые получили карбоксильные группы кислот, аминогруппы, мочевину в гелиевом криостате, имитирующем космические условия. Молекулы цианистого водорода под действием ультрафиолетового излучения полимеризуются в молекулу аденина. Формальдегид под действием ультрафиолетовых лучей дает пентозу (пентозы сахара входят п состав ДНК и РНК). Под влиянием ультрафиолетового излучения рибоза соединяется с аденином - нуклеотиды ДНК и РНК имеют в своем составе азотистое соединение аденин. Из аденина, рибозы, фосфата под влиянием ультрафиолетового излучения возникают АМФ, АДФ,АТФ. Третий этап химической эволюции часто называют эпохой протожизни. 1.8 Четвертый этап химической эволюции на Земле Четвертый этап - это эпоха протобионтов — примитивных существ, которые питались готовыми органическими веществами, синтезированными в ходе предыдущих этапов. Это примитивные гетеротрофы, питающиеся "первичным бульоном". Это эпоха опаринских коацерватов. Совершенствование пробионтов предбиологическим отбором привело к возникновению организмов 1.9. Возражения против гипотезы Опарина 1. Коацерваты А. И. Опарин получал из полимеров биологического происхождения. 2. Метан первичной атмосферы в первичном бульоне под действием жесткого ультрафиолетового излучения превратился бы в слой нефти. 3. Аммиак быстро растворился бы в воде. 4. Основной запас аммиака разрушился бы под действием ультрафиолетового излучения. 5. Концентрация полипептидов и полинуклеотидов в океане не может быть большой, ибо они быстро гидро-лизуются после образования, а реакция полимеризации идет в кислой среде. 6. Ультрафиолет индуцирует не столько синтез, сколько распад органики. 7. Представление о "первичном густом бульоне" противоречит законам термодинамики. 8. Выяснилось, что атмосфера Земли никогда не имела восстановительных свойств, как того требуют абиогенетические гипотезы. Это связано с тем, что аммиак быстро растворяется в воде, а метановодородная атмосфера неустойчива. Сам же водород быстро бы улетел в космическое пространство. 1.10. Гипотеза Гольданского 1.Образование и накопление различных органических биополимеров. 2. Разрушение зеркальной симметрии в "первичном бульоне" и формирование хирально чистой органической среды: сохранение только левовращаюших аминокислот и только правовращающих Сахаров.
3. Образование коротких цепочек РНК и ДНК. Синтез простейших полипептидов. Возникновение простейших полипептидов и биополимерных систем, способных к самовоспроизведению. Возникновение жизни. 1.11. Современное представление о сущности жизни Большой вклад в выяснение сущности жизни сделал Ф. Энгельс, который рассматривал жизнь как особую форму движения материи. "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел" (Анти-Дюринг). "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой" (Диалектика природы). До настоящего времени нет точного всеобъемлющего определения жизни. Ниже даны определения этого явления, которые подчеркивают те или иные стороны жизни. А. И. Опарин: "Жизнь — одна из высших форм движения и организации материи". Б. М. Кедров (философ): "Жизнь есть способ существования биополимеров и прежде всего белков и нуклеиновых кислот". Вильштеттер (физиолог): "Жизнь — строго упорядоченные взаимодействия ферментных систем". A. Н. Колмогоров (математик): "Живые системы — это системы, через которые текут непрерывные потоки вещества, энергии, информации и которые способны воспринимать, хранить и перерабатывать информацию". Л. Полинг (биохимик): "Жизнь - это не свойство какой-либо молекулы, а скорее результат взаимодействия между молекулами". B. И. Гольданский: "Жизнь есть форма существования биополимерных тел (систем), способных к саморепликации в условиях постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой". Жизнь настолько сложное явление, что поддается определению лишь в самых общих чертах. Развитие биологии в XX веке позволяет заключить, что жизнь — это совокупность следующих особенностей: структурная организация (органоиды клетки), сочетание потоков материи, энергии и информации, упорядоченность в пространстве (молекулярный, клеточный, тканевой и др. уровни), упорядоченность во времени (очередность протекания этапов обмена веществ). 1.12. Основные свойства жизни 1. Способность к самовоспроизведению. 2. Способность к образованию ограниченного пространства. 3. Способность к синтезу длинных гетерополимеров путем матричного синтеза. 4. Наличие биологической — генетической — информации в виде нуклеиновых кислот. 5. Обмен веществ. 6. Дискретность. 7. Рост. 8. Развитие. 9. Гомеостаз. 10. Раздражимость. 11. Движение. 12. Хиральность. 13. Конвариантная редупликация.