7. Эксперименты Кальвина. Конденсация низкомолекулярных единиц в более крупные в водных растворах, содержащих HCN

Рассматривая исходный пункт "термической теории" происхождения жизни, предложенной Фоксом, Кальвин [3] отметил, что такая же дегидратация сопровождает не только полимеризацию аминокислот, но и объединение других строительных блоков в более крупные "органические" молекулы. Такое объединение всегда связано с реакцией конденсации, при которой чаще всего от одного блока "отщепляется" атом водорода, а от другого - гидроксильная группа (фиг. 35).

Фиг. 35. Реакции конденсации с дегидратацией, приводящие к образованию из отдельных строительных блоков более крупных 'органических' молекул. Верхние три уравнения: конденсация и последующая полимеризация аминокислот в белки, Сахаров в полисахариды и кислот и спиртов в липиды. Нижнее уравнение - конденсация аденина с рибозой и фосфорной кислотой, в результате чего образуется нуклеотид. Полимеризация нуклеотидов в цепь нуклеиновой кислоты также представляет собой реакцию конденсации и протекает с выделением молекул воды [3]

Не принимая положения Фокса о том, что эта конденсация должна была идти в сухой - безводной - среде, Кальвин попытался показать, каким образом дегидратация могла бы происходить в водной среде, в "первичном бульоне". И ответ был найден: оказалось, что HCN способен связывать молекулы воды "первичного бульона". Присутствие в "первичном бульоне" HCN предполагается не только теоретически; его возможность доказана уже первыми экспериментами Миллера (фиг. 25).

Далее, оказалось, что два других, несколько более сложных соединения - цианамид и дицианамид HN (С≡N)₂ - обладают такой дегидратирующей способностью в еще большей степени. Реакции с ними более сложны, их механизм еще не выяснен до конца [22]. Во всяком случае, было показано, что в присутствии HCN и цианамидов конденсация отдельных блоков, сопровождаемая дегидратацией, может идти при нормальных температурах в сильно разбавленных водных растворах [24].

Интересные выводы сделал Эйбелсон [1], указавший, что реакции с HCN сильно зависят от кислотности водных растворов, в которых они протекают. Эти реакции не идут в кислых средах, тогда как щелочные условия (рН 8-9) им благоприятствуют. Вряд ли первичный океан имел такой состав (см. гл. XIV, разд. 7 и 8), но вполне вероятно, что именно таким рН обладала озерная вода, соприкасавшаяся с базальтом, и интересующие нас реакции вполне могли здесь происходить.