Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
40
ГЛАВА I
Этот новый взгляд на вещи привел к тому, что в последующие 50 лет
фактически не проводилось никаких экспериментов, имеющих хоть какое-то
отношение к проблеме происхождения жизни, хотя философская мысль
продолжала так или иначе работать в этом направлении [1].
Важно отметить, что Пастер в действительности не опроверг возможности
самопроизвольного зарождения, хотя многие его сторонники думали иначе. В
сущности, он показал только, что описанные случаи самопроизвольного
зарождения на самом деле таковыми не являются [1]. И действительно, эта
доктрина позднее возродилась, но уже в совершенно иной, более современной
форме. Интерес к возможности экспериментального исследования процесса
происхождения жизни оказался следствием бурного прогресса в других
областях науки, последовавшего за окончательным крахом идеи
самопроизвольного зарождения после работ Пастера.
3. ВОЗРОЖДЕНИЕ ИНТЕРЕСА К ПРОБЛЕМЕ
Быстрое развитие биологии
Во времена Пастера фактически ничего не было известно о процессах,
происходящих в бактериальных клетках. Хотя микро-скопистам удалось
рассмотреть некоторые внутренние структуры (преимущественно в довольно
крупных клетках простейших), считалось, что большинство микроорганизмов,
в особенности бактерии, лишены каких бы то ни было характерных
структурных особенностей и представляют собой просто крошечные
сферические тельца или мешочки живой материи. Эта кажущаяся структурная
простота и послужила причиной того усердия, с которым сторонники идеи
самопроизвольного зарождения защищали свои взгляды: логически не
существовало никаких препятствий для внезапного возникновения таких живых
единиц.
Однако примерно к середине 20-х годов XX в. было накоплено огромное
количество сведений о химических процессах в живой клетке. Отметим лишь
некоторые из самых ярких достижений. Было показано, что протоплазма
обладает многими коллоидными свойствами, в частности в ней возможны
обратимые переходы золь — гель, и что живое вещество состоит в основном
(если не считать воды) из нескольких классов макромолекул, большинства
которых представляют собой белки [30].
Из клеточных ядер были выделены и химически охарактеризованы нуклеиновые
кислоты. Из клеточных экстрактов были получены неочищенные препараты
ферментов, обладающие про-теолитической и дегидрогеназной активностью. В
клеточных экстрактах были идентифицированы также разнообразные низко-
ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
41
молекулярные соединения — аминокислоты, сахара и различные пигменты. Было
показано, что такие биохимические процессы, как’гликолиз и брожение,
представляют собой сложные последовательности реакций, в которых
участвуют белки в качестве катализаторов.
В последней четверти XIX в. в результате детальных микроскопических
исследований и благодаря применению открытой тогда новой техники
специфичного окрашивания было довольно подробно изучено сложное поведение
хромосом в процессе клеточного деления у простейших и у высших
организмов. В эукариотических клетках помимо ядра и цитоплазмы были
открыты и другие структурные единицы и органеллы — цитоплазматическая
мембрана, различного рода вакуоли, ядрышко, центриоли и так называемый
аппарат Гольджи [301.
В течение двух первых десятилетий XX в. постепенно начала вырисовываться
новая концепция живой клетки как системы, характеризующейся большой
структурной и функциональной сложностью [30]. В общем стало ясно, что в
клетке существует разделение труда между разными специализированными
органел-лами и что в ней функционируют чрезвычайно сложные и
высокоорганизованные системы сопряженных последовательностей реакций, в
которых принимают участие соединения с гораздо более высоким молекулярным
весом и гораздо более сложным строением, нежели те, которые исследовались
химиками-органи-ками в первой половине XIX в.
После того как Вёлеру в 1832 г. удалось искусственным путем получить
мочевину [32], было синтезировано множество других простых
низкомолекулярпых соединений (сахара, аминокислоты и т. д.), характерных
для живых систем. Несложность некоторых из этих синтезов впоследствии
навела на мысль, что такие реакции могли бы в свое время в подходящих
условиях происходить на Земле еще до появления на ней жизни.
Шестьдесят лет, прошедших после пастеровских исследований
самопроизвольного зарождения, были отмечены быстрым и во многих
отношениях изумляющим прогрессом в физике. В частности, именно в это
время Джеймс Максвелл вывел уравнения, описывающие электромагнитные поля,
и прочно утвердились представления о корпускулярной природе электричества
и материи [32]. Среди многочисленных достижений этого плодотворного для
науки периода было и развитие спектроскопии. Спектроскопия (в частности
ее применение для анализа химического состава звезд и других
астрономических объектов) сыграла важнейшую роль в связи с кругом
интересующих нас проблем. Данные, полученные с помощью этого метода,
послужили стимулом для построения гипотез о происхождении солнечной
