Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
планете имеются одновременно и жидкий аммиак, и жидкая вода.
Б. Вы говорите о локальных изменениях микроокружения на поверхности
планеты?
А. Совершенно верно. Итак, если имеется возможность выбора между аммиаком
и водой в качестве растворителя, то какой из них будет предпочтен?
Ответить иа этот вопрос можно на основании анализа свойств этих
растворителей [41. Интересно отметить, что большинство теплокровных
животных на Земле имеют температуру тела около 37,5 °С, а при этой
температуре удельная теплоемкость воды минимальна. Как известно, вода
является жидкостью при температуре от 0 до 100 °С, а аммиак жидкий при
температуре от —78 до —33 °С. Большинство водных растворов солей при 37
°С имеет минимальный объем, что немаловажно для миниатюризации клеток.
Для воды характерно уникально высокое поверхностное натяжение, что делает
ее идеальной средой для образования дискретных тел с поверхностью раздела
липид — вода. Аммиак имеет более высокую удельную теплоем-
ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
315
кость, чем вода, а вязкость жидкого аммиака гораздо ниже; оба этих
свойства делают аммиак менее пригодным для поддержания стабильности
некоторых молекулярных структур, таких, как комплексы апофермент —
кофермент. Дипольный момент у молекул аммиака меньше, чем у воды, и
поэтому полярные соединения растворяются в нем хуже, чем в воде.
Например, хлориды, сульфаты, сульфиды, гидроокиси и окиси нерастворимы в
жидком аммиаке. В то же время, как мы знаем, на Земле эти соединения
входят в состав живых систем.
Б. Мне кажется, что все перечисленные Вами особенности, связанные со
свойствами воды, как раз и обусловлены тем, что жизнь на Земле существует
в водной среде. Но разве нельзя представить себе, что на других планетах,
где в качестве растворителя выступает аммиак, возникающая жизнь имеет
совершенно иные химические свойства, благодаря чему она и может
использовать своеобразные свойства аммиака? Может, например, оказаться,
что при той промежуточной температуре, при которой аммиак находится в
жидкой фазе, некоторые вещества имеют повышенную или пониженную
растворимость в нем или что он обладает какими-то иными свойствами, к
которым тяготеют все эти формы жизни. На данном этапе нельзя, мне
кажется, исключить возможность того, что где-либо в космосе, там, где
аммиака гораздо больше, чем воды, жизнь может развиваться и в аммиачной
среде.
А. Можно в таком случае задать еще один вопрос: почему живые системы на
Земле состоят исключительно из углерод содержащих соединений? Почему в
качестве основного элемента не выступает такой повсеместно
распространенный элемент, как кремний?
Б. Атомы углерода обладают тем замечательным свойством, что они способны
связываться друг с другом в самых разнообразных комбинациях. Эго могут
быть различной длины цепи или разнообразные разветвленные соединения.
Хотя атомы кремния также способны образовывать такие структуры, их
стабильность значительно ниже. Термодинамическая стабильность связи
углерод— углерод примерно вдвое выше стабильности связи кремний —
кремний. Кремний обладает высоким сродством к кислороду и образует с ним
силикаты — кристаллические, очень стабильные минералы. Вследствие этого
значительная часть свободного кремния становится недоступной. В то же
время углерод в соединении с кислородом дает газообразное соединение.
Поэтому если на какой-то планете имеются углерод, азот, кислород и другие
элементы и находятся они там в тех же (или сходных) химических формах,
что и на Земле, то, как можно предположить, живые системы на этой планете
(если таковые имеются) используют для своего существования и развития те
же классы соединений, что и на Земле.
316
ГЛАВА VII
А. Вы хоти!е сказать, что, где бы ни возникала в космосе жизнь,
вероятность того, что она будет основана на соединениях углерода, а не
каких-либо других элементов, очень велика?
Б. Да, если соединения углерода находятся в доступном виде. Я думаю, что
сейчас мы должны затронуть еще один вопрос. Подобные соображения можно
было бы использовать при конструировании систем обнаружения жизни для
нужд разрабатываемой в настоящее время космической программы. Основной
принцип состоит в том, чтобы выявлять соединения, характерные для земных
форм жизни.
А. Представим себе, что космический зонд сконструирован таким образом,
что может обнаруживать только такие вещества, как глюкоза,
аденозинтрифос'фат, белки, нуклеиновые кислоты или сходные с ними
соединения. Допустим, что такие соединения обнаружить не удалось. Можем
ли мы в этом случае утверждать, во-первых, что на данной планете нет
живых систем и, во-вторых, что на ней отсутствуют условия, которые могли
бы привести к появлению живых систем в будущем?
Б. Не обнаружив биологических соединений, можно предположить, что мы
выбрали для этого не самое подходящее место на планете или что
чувствительность наших методов недостаточна.
Более интересная возможность заключается в том, что частный космический
