Кожен знає, як зварити бульйон з курки, але вчені ось уже більше ста років намагаються добитися протилежного - отримати з бульйону якщо не курку, то хоча б найпростіше жива істота. Звичайно, я маю на увазі теорії зародження життя з неживої матерії.
Дарвіну було простіше - він, як і всі вчені того часу, вважав живі клітини просто бульбашками з рідиною і припускав, що вони якось самі собою з'явились під дією сонячного світла в «маленьких теплих калюжках». Приблизно так само на це дивився і Опарін, чия теорія походження життя досі викладається у шкільних підручниках. Там все виглядає досить логічно: Спочатку йдуть чисто хімічні перетворення, з неорганічних речовин утворюються органічні, які накопичуються в первісному океані, утворюючи «первинний бульйон», потім утворилися великі молекули об'єднуються в щось на зразок тих самих бульбашок, а потім вони раптом набувають здатність до самовідтворення. Як все просто! Але ж це - тільки текст. Чи можна уявити собі, як це відбувалося насправді?
Найлегше в цьому сенсі з клітинною мембраною. Подвійний шар ліпідів, який є її основою, дійсно в певних умовах утворюється мимовільно. А от повірити у випадковий синтез хоча б самих маленьких білків вже складніше. У 1953 році Міллер проводив експерименти, в яких за допомогою електричних розрядів і т.д. з неорганічних речовин були отримані органічні, в тому числі - приблизно 2% амінокислот. З тих пір вчені домоглися мимовільного синтезу 19 амінокислот з 20 необхідних, і всіх 4 азотистих основ. Чи не правда, вражає? Якби не деякі «але»:
1. А чи можуть білки взагалі синтезуватися де-небудь в природі, крім живої клітини (де ферменти прискорюють і полегшують цей процес в мільйони разів)? В експериментах з сухою сумішшю амінокислот вдалося змусити їх полімеризовані (правда, тільки в половині випадків виходила властива білків пептидна зв'язок). Але при цьому з суміші доводилося постійно видаляти утворюється воду, тому що в її присутності реакція відразу йшла назад. Боюся, у «первинному бульйоні» рятувати новонароджені поліпептиди від води не було кому.
2. Як ви пам'ятаєте, амінокислот виходило всього 2%, а всю масу складали досить активні речовини на зразок оцтової та мурашиної кислоти. Так ось, хіміки стверджують, що в їхній присутності реакція полімеризації зовсім неможлива - амінокислоти з набагато більшим задоволенням будуть реагувати з ними, ніж один з одним.
3. З мимоволі утворюються амінокислот для утворення білка придатна лише половина - а саме, левовращающіе (L-амінокислоти). Правовращающіе ж тільки все зіпсують. Але оскільки скрізь, крім живої клітини, вони цілком рівноправні, то хто може перешкодити їм вступати в реакцію нарівні з левовращающімі?
4. Як ви розумієте, амінокислоти в молекулі білка розташовуються не абияк, а в певному порядку, що і дозволяє білку бути біологічно активним. Імовірність того, що випадковим чином синтезується хоч один пристойний білок (що складається, скажімо, з 100 амінокислот), буде близько 10 в -130 ступеня.
5. Як випливає подумавши, вчені прийшли до висновку, що первинна атмосфера Землі була зовсім не такою, як в теорії Опаріна і експериментах Міллера, а саме, аміаку, метану і водню в ній, судячи з усього, не було, а агресивний кисень, навпаки, був. В експериментах зі складом газів, більш наближеною до реальності, ніяких амінокислот отримано не було.
6. І останнє. Можуть чи ні білки синтезуватися мимовільно - це, чесно кажучи, взагалі неважливо. Тому що з деяких пір науці відомо, що життя є спосіб існування не стільки білкових тіл, скільки нуклеїнових кислот. Без інформації, записаної в ДНК і РНК, ніякої мови про життя бути не може.
Отже, перейдемо до наступного питання - того самого місця, де говорилося, що перші живі істоти «придбали здатність до самовідтворення». І тут виникає закономірне питання - і де ж вони, ці хитрі протобіонти, взяли таку корисну річ? Адже насправді ця сама здатність повинна бути втілена в молекулі нуклеїнової кислоти довжиною не менше, ніж у кілька тисяч нуклеотидів (не думайте, що це дуже багато, Адже величина геному звичайних бактерій - близько 5 мільйонів пар нуклеотидів).
З самовільним синтезом ДНК і РНК - носіїв генетичної інформації - справа йде чи не гірше, ніж з білками. По-перше, полінуклеотід повинен містити втричі більше мономерів, ніж білок, який він кодує. І, звичайно, справа не тільки в тому, щоб ланцюг був досить довгою, але щоб вона ще й містила корисну інформацію. По-друге, хоча, як уже було сказано, азотисті підстави були синтезовані в експерименті, інші важливі частини нуклеотидів., Рибозу і дезоксирибози, отримати так і не вдалося, а в 1986 році біохімік Р. Шапіро довів, що це неможливо в принципі. А найголовніше, навіть якщо якимось дивом випадково синтезується ця довга ланцюг, вона абсолютно непотрібна без апарату «зчитування», який переводить інформацію, записану в ДНК, на мову послідовності амінокислот. І ось у цьому місці наука заходить у глухий кут, виходу з якого поки що не передбачається.
Згадайте главу «Синтез білка» зі шкільного підручника, яка якраз описує роботу цього апарату - і ви зрозумієте, чому за все ХХ століття біологи так і не придумали прийнятною теорії виникнення життя. Це при тому, що в описі для школярів все максимально спрощено, а в інститутському підручнику ця захоплююча тема займає шістдесят сторінок. (Я от думаю - а чому б не видавати подібні тексти як доповнення до Біблії? Вони славлять Бога не гірше, ніж псалми!) Так от, уявити собі, що ця складна система (тільки рибосоми складаються з десятків білків і РНК загальною довжиною в кілька тисяч нуклеотидів, а ще транспортні РНК, ферменти та ін.) Виникла сама по собі, з нічого, просто неможливо. А спробувати її спростити - все одно що спростити телевізор, прибравши зайві проводки і детальки. Вона не зможе працювати.
Отже, як же виглядає виникнення життя з урахуванням того, що ми дізналися про неї у ХХ столітті? Дуже просто: Спочатку сама по собі синтезується що містить інформацію ланцюг ДНК, потім - белоксінтезірующій апарат, який може її «прочитати». Потім вони щасливо зустрічаються. З тим же успіхом можна уявити собі, що унікальні перепади тиску в гірських породах випадково створили диск з Windows 2000, потім - сучасний наворочений комп'ютер, а потім вони з'єднуються (скажімо, за допомогою землетрусу) і починають працювати. Зрозуміло, в таке ніхто не повірить. А в випадкове виникнення життя вірять тільки тому, що єдина альтернатива цьому - створення життя розумним Творцем. А це далеко не всіх влаштовує. Адже якщо Він все створив, значить, у Нього була якась мета. І тоді доводиться замислюватися над тим, чи виконуємо ми цю мету і до чого все це призведе.
Ні, слово честі, науковий прогрес завів нас в якесь дивне місце. Все-таки в Х1Х столітті атеїстів було легше ... Походження життя: істина в бульйоні?
|
