Точная химия

Вся жизнь на Земле зависит от взаимодействия многих сложных биохимических соединений, каждое из которых состоит из тысяч или, даже, миллионов атомов. К ним относятся молекулы ДНК и РНК, которые могут хранить и передавать информацию, согласно которой развиваются живые клетки. Другой разновидностью таких соединений являются белки, которые обеснечивают живые организмы “строительным материалом” и ускоряют химические реакции в них, так что растения и животные могут быстро реагировать на изменения внешних условий. Эти молекулы невероятно сложны и отдельные их стуктуры осуществляют отдельные, присущие только им, специализированные функции. Подобная организация уже представляет собой серьезный вызов идее случайного возникновения жизни в противовес идее созидания, хотя нашей целью здесь не является подчеркивание именно этого факта.2

На более низком уровие, существование таких элементов, как углерод, фосфор, а так же такого уникального соединения, каким является вода, уже преднолагает, что жизнь не возникла случайным образом. Углерод — это единственный существующий в природе элемент, который из цепочек атомов может формировать молекулы почти неограниченной длины, что необходимо дла образованя ДНК, РНК и белков. Весь углерод во Вселенной по-видимому сформировался внутри звезд, и был распылен по всему космическому пространству по мере того, как звезды взрывались. Из-за комбинации двух взаимосвязанных условий, углерод

1

является довольно-таки распространенным элементом во Вселенной. Он формируется после редких столкновений трех ядер гелия. Это случается тогда, когда тмпература внутри звезд достаточна для образования углерода. Уровень энергии при этом способствует наиболее устойчивому соединению ядер гелия. Если эта “резонансная” энергия была бы всего на 4% ниже, то углерод был бы очень редким элементом во Вселенной. С другой стороны, углерод с легкостью может соединятся с другим ярдом гелия, тем самым формируя кислород. Но все происходит “случайно” именно таким образом, что уровень энергии, при котором имеет место это соединение, чуть выше того уровня, при котором образуется кислород. Если бы эта “резонансная” энергия была бы всего лишь на ½ % выше, то почте весь углерод во Вселенной превратился бы в кислород. В обоих случаях, углерод был бы очень редким элементом, и сама жизнь так же была бы редкой или не существовала бы вообще.3

Фосфор занимает уникальное место среди других элементов. Он обладает способностью формировать соединения (АТФ, АДФ), которые могут запасать большое количество энегии. Без этих соединений не было бы высшей животной жизни, т.к. эффективный способ сохранения энергии необходим для поддержания мобильности живых организмов. Только фосфор обладает данной способностью. Создается впечатление, что фосфор был специально создан именно для этой цели.

Как углерод или фосфор, вода в свою очередь, также является уникакьным соединением. Молекулы воды (две части водорода и одна часть кислорода) легче, чем молекулы азота или кислорода. По этой причине вода, при температурах, пригодных для жизни, должна находится в газообразном состоянии. Однако она полимеризуется — образуя комбинации двух или трех молекул, соединенных вместе. Благодаря этому вода остается в жидком состоянии при подобных температурах. В качестве жидкости вода является основой крови животных, древесных соков и клеточной плазмы. При испарении вода не полимеризуется. Это позволяет ей распространяться в атмосфере, и таким образом вода не “затопляет” жизнь, оставаясь в качестве невдыхаемого газа у земной поверхности. Ни одно другое вещество в природе не обладает подобными свойствами.

Вода также является универсальным растворителем. Она растворяет необходимые для поддержания жизни твердые вещества, тем самым нозволяя им циркулировать в крови животных, в растительных сокак и живых клетках. Все другие жидкости, которые могут растворять такое же количество веществ, являются чрезвычайно коррозивными и смертельными для живых организмов.

Вода также уникальна с точки зрения способности поглощать большое количество теплоты при определенном изменении своей температуры. В результате это делает климат на Земле более умеренным, что позволяет стабилизировать температуру тела животных. Подобно нескольким другим веществам, вода расширятся при замерзании, а не наоборот. Это предотвращает океаны и озера от замерзания до самого дна (тем самым сохраняя морскую жизнь), а так же помогает формированию почвы путем раскалывания скальных пород. Вода является самым

удивительным веществом. Как и жаждущий путник в жаркий день, химик может также восклицнуть: “О, вода — ты жизнь!”.4