Технопарк юрского периода. Загадки эволюции
Шрифт:
Ведь и сама клеточная плазма, по современным представлениям, - это так называемый жидкий кристалл. Жидкие кристаллы сегодня работают в дисплеях портативных компьютеров и телевизоров, в сотовых телефонах и черт его знает где еще, без них рухнул бы весь технопарк нашей цивилизации. Но, оказывается, и технопарк юрского периода, и всех других периодов эволюции биосферы строился по этим суперсовременным технологиям. И мы оба, читающий и пишущий эту книгу, тоже «сконструированы» в известном смысле как кентавры из органической и неорганической материи - биокристаллы.
Солярис на Земле
«Тотальный» штурм проблемы зарождения жизни продолжается. Американский
Это, конечно, был не белок, а почти неупорядоченная смесь молекул разной длины. Но ученые знали, сколь широко в природе распространены принципы самоорганизации. Те самые слабые водородные связи, что кодируют вторичную и третичную структуру белка, не могут не проявить себя в хаотической смеси аминокислот. И вот после дополнительной обработки растворами и подогрева протеиноид С. Фокса начал проявлять свойства упорядоченности. По многим признакам его можно было бы принять прямо-таки за белок!
Многие ученые считают, что протеиноиды могли зародиться на склонах вулканов, где были все условия для их спекания. Но зарождающейся жизни нужна вода.
Дж. Бернал писал, что жизнь зародилась буквально в грязи - в иле, глинистой мути маленьких спокойных лагун, ибо полимеризация длинных молекул гораздо быстрее идет на мельчайших минеральных частицах глины. Совсем недавно это предположение Бернала было проверено. Выяснились удивительные вещи. В так называемом монтмориллонитовом иле (самый распространенный глинистый минерал) белковоподобная цепь аминокислот полимеризовалась быстро и без нагревания. При этом полипептид можно было получить почти неограниченной длины и упорядоченности. Все зависело от размеров глинистых частиц. Если они были достаточно однородны, то они отбирали «кирпичики» для полимеризации определенного размера и веса. «Выбор» следующей аминокислоты при синтезе зависел еще и от кислотности среды. А сна, эта кислотность, в глинистом комочке закономерно менялась в ходе реакции. Вот и еще один выход из заколдованного круга: первой весьма своеобразной «рибосомой» могли послужить комочки ила...
Протеиноиды, рожденные в огне и рожденные в грязи, были исследованы. И оказалось, что эти белковоподобные структуры проявляют... ферментную активность!
Что ж, может быть, примерно так возникли в «первичном бульоне» первые, пусть очень плохие белковые матрицы. Они принялись «тотально» наращивать число молекул биополимеров, которые некому было потреблять, так что они накапливались. В какой-то момент эта система превращений приобрела замкнутый характер: один из конечных продуктов реакций смог стать матрицей - ферментом для образования исходного реактива. Цепь замкнулась. Реагирующие по замкнутому кругу полимеры могли собраться в капельки, и тогда они образовали что-то вроде неподвижных организмов. Возможно, это было нечто похожее на коацерватные капли А. Опарина или микросферы, полученные С. Фоксом при попытке разболтать протеиноид в воде.
Но возможно, сначала не было и этого. Какое-то время жизнь могла существовать и без конкретных ее носителей, без организмов или даже их коацерватных предтеч. Первые белковые матрицы, возможно, действовали свободно во всей толще первичных водоемов.
Парадоксальное предположение о жизни без организмов принадлежит Дж. Берналу.
«Быть может, никакого точного начала жизни не было вообще. В состоянии активного равновесия, вызванного превращениями, непрерывно происходившими между теми или другими химическими веществами, могли установиться известные циклы, которые были самовоспроизводящимися, то есть
Это была жизнь без индивидуумов, жизнь вообще, жизнь, воплощенная «не в существах, а в веществах». Это сказал кто-то на конференции по происхожению жизни в Москве в начале 70-х. И я там был... Вот только жаль, забыл, кто это сказал... Живой океан. Солярис... на Земле.
...Так когда же он «закопошится», то есть проявит признаки жизни, искусственно синтезированный биохимиками организм, молекулярный комплекс и т.д.?
Если говорить «о большой биохимии», то и там это событие совершится не вдруг, не в один прекрасный день, будет, вероятно, несколько событий.
Для науки же о возникновении жизни путь еще дальше и труднее. Ведь нужно на всех этапах моделировать простые, примитивные условия природного, а не лабораторного синтеза веществ, с заранее обдуманными намерениями нужно исключить все достижения лабораторной техники, как бы игнорируя опыт одной из самых высокоразвитых наук.
А потому и первое полученное «простым», «тотальным» образом живое вещество будет скроено по странным на современный взгляд меркам. Оно наверняка будет намного примитивнее существующих нынче форм жизни. Ведь сейчас в природе, где «всяк друг друга ест», могут выжить только формы, способные конкурировать с весьма высокоразвитой жизнью.
Первый же действительно искусственный белок, который «закопошится» (хотя бы в химическом смысле) на лабораторном столе, будет, видимо, совершенно неконкурентоспособен по нынешним меркам. Но цель, к которой стремились поколения ученых, силящихся постигнуть тайну происхождения жизни, будет достигнута.
ГЛАВА 14
НАЧАЛО
Качнулся мир, звезда споткнулась в беге...
Э. Багрицкий
Найти тенденцию!
«Я знаю, что ничего не знаю»,- говорил мыслитель. Сейчас так говорить вроде бы неудобно даже из общефилософских побуждений: многое изменилось. Человечество многое знает. В «средневзвешенном» читателе популярной литературы рано или поздно созревает уверенность, что он примерно представляет себе, где в той или иной области проходит граница знаемого и незнаемого. Скажем, синтезирован ген, но еще не создан искусственный живой организм. Открыты сотни элементарных частиц, но неизвестна их «менделеевская таблица».
Проблеме происхождения Земли, Солнечной системы в этом смысле не повезло. Мы не только все еще не знаем, как появился на свет наш мир, мы даже не знаем всей меры этого нашего незнания. В памяти остались грандиозные построения О. Шмидта, обошедшие в начале 50-х годов даже центральные советские газеты. Солнце захватывает облако метеоритной материи, закручивает его вокруг себя, потом лепка холодных планет, постепенный их разогрев и т.д.
Но как раз «гипотеза захвата», стержень шмидтовской гипотезы, сейчас отвергается большинством космогонистов; даже ученики и последователи О. Шмидта стараются о ней не вспоминать. Один из них недавно прикинул, что же именно мы точно, определенно знаем о происхождении Земли и других планет. Оказалось, только одно: они как-то рождены холодной газово-пылевой материей, окружавшей Солнце. Все остальное вплоть до такой, скажем, проблемы: что старше, облако или Солнце, под вопросом.