nekrasovI (1114433), страница 199
Текст из файла (страница 199)
111) Вше сравнительно недавно единственным источником исходных лгатерналов для получения органических соединений были природные продукты (в виде животных илн растительных организмов и нх останков), т. е. вещества уже сами по себе более или менее сл о ж н о го состава и строения. Напротив, в настоящее время все более выдвигаются каталитическне методы синтеза органических соединений, исходя нз п р ос т е й ш н х производных углерода, главным образом СО и СОз. В частности, взаимодействием их с водородом могут быть получены (и уже технически получаются) такие практически важные вещества. как высшие предо.п пыс и пепредельные углеводороды, СНзОН н другие спирты, а па взаимодействие СО, с МНз осионано техническое получение карбамида (4 1 доп.
б)). 112) Наряду с чисто химическими мстодамн получения органических соединений все большее распространение получают б и о х н м н ч е с к н е. основанные на техническом использовании различных микроорганизмов. Последние в некоторых случаях оказываются более активнымн, чем химические реактивы. Например, известны бактерии, способные питаться утлеволородами, т.
е. разрушать такие вещества (керосин, парафин и т. п.), на которые не действуют на кислоты, нн щелочи, ни обычные окислителя, С лругой стороны, действие микроорганизмов в большинстве слу щев настолько специфично, что, пользуясь ими, часта бывает возможно гораздо более тонко регулировать и точно направлять процессы в желательную сторону, чем при помощи обычных ката. лизаторов.
11З) Одним нз перспективных направленой биохимического синтеза является п ол ученне бел яовых веществ нз нефти. Опыты показали. что при условии подкормка бактерий соедпнениими Х, Р, К, Л(я и ничтожнычи колнчествамн некоторых других элементов (Ре, 7п, Сп, рйп) такое получение возможно. По амннокислотиочу составу выращенные иа )тлеводородах нефти дрожжи сходны с животными белкамн и значительно превосхолят растительные. Производство их уже начинает ос)ще. ствляться в промышленном масштабе. $3. Круговорот углерода. История углерода в далеком прошлом нашей планеты еще не ясна.
Согласно разработанной в 1944 году О. Ю. Шмидтом н ныне почти общепринятой космогонической теории, Земля формировалась (более 5 миллиардов лет тому назад) не из раскаленной массы газов, как то полагали ранее, а из пылевидных частиц холодного космического вещества. Относительно происхождения исходного гигантского облака такого вегцества, его температуры н химического состава пока иет единого мнения.'-' Стяжение отдельных частиц хшчодной космической пыли в компактную массу планеты сопровождалось повышеннелз телгпературы. Дальнейшее разогреванне уже сформировавшейся Земли последовало за счет распада вошедших в ее состав радиоактивных элементов.
В ре. зультате внутренние слои нашей планеты нагревались по крайней мере до 2000'С. Это сопровождалось интенсивной вулканической дея. тельиостью, в процессе которой недра Земли извергали колоссальные количества различных газов н паров (причем главная их лгасса прихо. дилась на водяной пар). Затем, по морс уменьшения запасов радиоактивных элементов, наст)шгло постепенное охлаждение Земли до ее современного состояния.
Существуют две крайние точки зрения на максимально достигавшуюся в прошлом тсмперат)ру земной поверхности. Согласно одной нз инх, температура эта превышала 1000'С. Выносимый то~да из земных нсдр водяной пар конденсировался лишь после достаточного охлаждения Земли. Согласно другой точке зрения, температура земной поверх. ности никогда не превышала примерно 100 "С.
При этих условиях жидкая о70 Х. Четвертая группа периодической системы Земли лет). вода имелась на поверхности нашей планеты с гораздо более далеких времен.ь В обоих случаях основным веществом атмосферы над первичной земной поверхностью должен был быть водяной пар. Следующее за ннм место среди извергаемых недрами Земли газов и паров занимает по количеству углекислый газ. Можно поэтому думать, что древняя атмосфера содержала углерод главным образом в виде углекислого газа.
' Голая поверхность первичной земной коры не создавала благоприятных условий для возникновения на ней органической жизни. Не было этих условий и в водах первичного океана. Потребовалось много миллионов лет совместной работы различных природных факторов (деятельности вулканов, солнечных лучей, дождя, ветра н др.) в для того, чтобы в результате разрушения («в ы ветра в а н и я») горных пород поверхность земли покрылась слоем почвы, а воды океана обогатились разнообразными солями. Видную роль в .о„ этом процессе разрушения гор- ных пород играл углекислый газ, Фъ, переводивший металлы первнчяароо» во -водо ных минералов в средние и Вероятыий йеооя во Ваграм затем в кислые углекислые соли, ". совой,ьо то ь которые вымывались водой и з эы постепенно накапливались в оо океане.
На данном этапе истории с е в Ф Земли химические взаимодействия СОе шлн, таким образом, исключительно по пути неорганических реакций разрушения первичных минералов земной котово ры. Рис. Х-39. Геологические периоды Органическая жизнь возникла (прололтеительиость в миллиоиал на Земле, по-виднмому, более трех миллиардов лет тому назад, т. е.
в период катархея (рис. Х-39). Мы пока еще не знаем, как осуществлялся в природе скачкообразный переход от неорганизованной материи к более высокой форме ее развития — простейшему живому веществу. Несомненно, однако, что ему предшествовал длительный «подготовительный» период. Условия, при которых происходили эти изменения, сильно отличались от современных.
В частности, температура земной поверхности была тогда значительно выше, а атмосфера если н содержала свободный кислород, то лишь в незначительных количествах. Существует предположение, что главным исходным материалом для построения живого вещества служили углеводороды, возникавшие за счет взаимодействия воды с карбидами металлов.
Такое взаимодействие становилось возможным при разрывах твердой земной коры в процессе ес геологического переформирования. Одновременно с углеводородамн, за счет разложения водой нитридов, мог выделяться аммиак, азот которого использовался затем при образовании белковых молекул.'-е «Жизнь — это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный об»сон веществ с окружающей их внешней природой» (Э нгел ьс).
Колыбелью жизни был. по-видн- б 8. Круговорот углерода мому, океан. В нем первично формировались те простейшие комочки живой материи, дальнейшее развитие которых привело к возникновению всего многообразия органического мира. Еще миллиард лет тому назад в океане были широко распространены водоросли и имелись представители простейших животных (губки, членистоногие). Лишь впоследствии (около 500 миллионов лет тому назад) жизнь частично перешла и на сушу, где теплая, влажная, богатая СОз и бедная кислородом атмосфера особенно благоприятствовала развитию р а с т и т е л ь н ы х форм. В результате 400 миллионов лет тому назад, когда представители животного мира на суше еще почти отсутствовали, она уже была покрыта богатой растительностью '. Сильное развитие растительности и в океане, и на суше привело к изменению химического состава атмосферы.
Постоянно извлекая из нее необходимый нм для построения тканей угчекислый газ, растения возвращали обратно кислород. Так как, кроме того, значительные количества углекислого газа продолжали тратиться на разрушение горных пород, содержание его в атмосфере постепенно уменьшалось. В связи с этим развитие на Земле растительности, достигшее своего максимума около 300 миллионов лет тому назад. пошло затем, по-видимому', несколько на убыль.в 'о Имея в виду, что после отмирания растительчых.организмов останки их подвергаются тлению, при котором углерод возвращается атмосфере в виде СОь можно было бы думать, что в конечном счете должно установиться определенное равновесное распределение углерода между растительным покровом и атмосферой. Однако этому мешали мощные сдвиги земной коры, зачастую погребавшне под слоями горных пород громадные растительные массивы.
Подвергаясь на протяжении миллионов лет разложению под давлением и без доступа кислорода, эти растительные останки переходили во все более богатые углеродом соединения, с образованием в конечном счете различных и с кои а е м ы х углей, являющихся ценным наследством, дошедшим до нас от ми. нувших геологических эпох. Содержавшийся в ннх углерод уже не возвращался атмосфере и таким образом выводился из круговорота. "-" Постепенное обогащение атмосферы кислородом создало предпосылки для развития на поверхности Земли ж и вот ной жизни.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
