Но защо именно от въглерода се изграждат молекулите на живота, а водата е избрана за универсален разтворител?

Причината е в температурните условия на Земята и първичната й атмосфера: Метанът и амонякът са в газообразно състояние и не могат да са разтворители, а полимерните молекули на основа силиций са твърде инертни при тези условия.

Въглеродната основа

Предимства на въглерода:

• Най-разпространения от всички тежки химически елементи във Вселената.
  
• Сравнително малки размери на атома (R=0.077нанометра) - за сравнение атома на силиция е R=0.117. Малките размери позволяват на дългите въглеродни вериги да се огъват, свиват и удължават, да се затварят в пръстени, да реагират гъвкаво на външните условия
  
• Формира биополимери, благодарение на 4-валентността си и способността за ковалентни връзки. В органичните молекули атомите на въглерода са обвързани един с друг с 2, 4 или 6 електрона и образуват помежду си единични, двойни и тройни връзки и винаги има възможност да се присъединят атоми от други елементи.
  
• Образува стабилни химически съединения, чиято структура не се разрушава лесно.

Тези орбитали се различават със стойността на квантовото число l. На s-орбиталата е равно на нула, на р-орбиталата - на единица. То определя механичния момент на електрона при негово движение около ядрото. Разликата в механичния момент и спина води до разцепване на енергията на електроните и пространствената им ориентация.

Когато постъпи енергия от около 2 eV в въглеродния атом, 4 електрона от орбитали 2S и 2P се преустройват в състояние SP3. Защото горния слой на електроните при въглерода е запълнен наполовина, то той едновременно проявява свойства на 4-валентен и анион, и катион. Вследствие на това въглеродът образува предимно ковалентни, а не йонни връзки.

Животът е одушевена вода

Високото водно съдържание в нашето тяло кара много биолози да предполагат, че животът на Земята е възникнал в океана. Процентното съдържанието на такива елементи като калций и калий в морската вода е близко до това в кръвта и тъканите. През 19-ти век френския физиолог Клод Бернард изказва предположението, че живите системи се стремят тяхната вътрешна среда да има сходство с познатите условия от ранната история на живота.

Всички организми на нашата планета са свързани с водата. Физиологът Р. Дюбуа (1818—1896) казва, че организмът представлява одушевена вода - eau animale. Количеството й в живите организми, с изключение на спорите и някои семена, се колебае от 60 до 99,7 % от теглото. При висшите животни най-наситени с вода са интензивно работещите органи. Ако в скелета е 22% , в мускулите 76.6%, то в сърцето достига 79.3% , а в кората на главния мозък - 83.3%. При младите организми, когато растат интензивно количеството на водата е над 90%, а при възрастните пада до 50%.

Водата е течност, която премества молекулните компоненти от едно място на друго и облекчава химичните реакции. Вода е подхранваща и очистваща течност, донасяща хранителни вещества и отнасяща отпадъците. Ако молекулите трябва да се разкъсат и възстановят по контролиран начин, ако информациония код трябва да бъдат преведен в работещи молекули и ако информационната памет трябва да се запази за дълъг период, само водата може да удовлетвори тези изисквания на нашата планета.

Водата:

• остава течна в достатъчно широк диапазон от температури;
• има слаба топлопроводимост;
• вода е почти единственото вещество (освен сребърния хлорид), което се разширява при замръзване. Заради това водоемите не замръзват до дъно и в тях е възможен живот;
• водата има максимална плътност не при замръзване, а при t^о = +4^оС, поради което под вода през зимата живеят риби и други организми.
• водата има огромна топлоемкост. Затова океаните работят като терморегулатори, поддържайки устойчивостта на климата и по този начин създавайки условия за безопасен органичен живот;
• водата е универсален разтворител и затова в клетките могат да протичат химически реакции.

Водата е съгласувано действаща система, в която всяко действие се разпространява по "щафетен" път на хиляди междуатомни разстояния, т. е. има "далекодействие".

Някои учени смятат, че цялата хидросфера на Земята в същност е една гигантска "молекула" вода. Установено е, че водата може да се активира от естествените електромагнитни полета от земен и космически произход. Извънредно интересно е откритието на руски учени за "паметта на водата" .

Възможно ли е биосферата на Земята да е единен суперорганизъм, и това да е следствие от тези свойства на водата и всички организми да са съставни части, "капчици" от тази супермолекула земна вода?

Къде се е зародил живота?

Никой не знае. Може би някъде в космическото пространство . Като най-вероятна среда за люлка на живота е водата и то - топлата, защото в студената (леда) процесите ще се извършват бавно. Високата температура за химическия синтез може да се предизвика от:

• ултравиолетовите лъчи
• електрическите разряди.
• вулканите

В днешно време условия, сходни с тези, при които са живели първите жизнени структури могат да се намерят в горещите минерални извори, такива като в парка Йелоустоун или около подводните термални извори - черни и бели комини - и днес любимо място на някои организми - архибактериите - екстремофили.

Основни принципи за изграждането на живите организми

Единен произход

Във всяко същество, живещо на Земята, има 20 аминокиселини, 5 основи, 2 въглехидрата и един фосфат. Съществуването на неголям брой едни и същи молекули във всички живи организми ни убеждава, че всичко живо трябва да има единен произход.

Органичните макромолекули

Основните единици, изграждащи клетките, са органичните химични вещества - например: въглехидратите, липидите (мазнините), нуклеотидите и аминокиселините. ДНК, РНК, белтъците са "сглобени" от тези основни макромолекули. Организираната група от тези молекули става клетката.

Клетките

При такива предпоставки, вероятно, са възниквали простите органични (т.е. съдържащи въглерод) молекули. Те са образували по-сложните градивни частици на клетката, която става основа за развитието на цялото биологично богатство на нашата планета.