Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
макромолекул [2]:
1) нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК; ДНК содержит генетическую информацию,
необходимую для воспроизведения потомства, а РНК участвует в переносе
наследственной информации от генов к белоксиптезирующим системам живых
клеток;
2) белки, которые в основном служат катализаторами протекающих в
организмах химических реакций или структурными компонентами организмов;
ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
17
3) полисахариды и липиды, и тс и другие служат источниками энергии и
структурными компонентами.
Кроме этих соединений, универсальное распространение имеют также многие
низкомолекулярные соединения — а-аминокис-лоты, пурины, пиримидины и
органические кофакторы. Еще важнее то, что почти у всех изученных форм
земной жизни идентичны — вплоть до мельчайших деталей — многие
последовательности биохимических превращений и метаболические пути
(например, анаэробный гликолиз, цикл лимонной кислоты, репликация и
транскрипция нуклеиновых кислот, биосинтез белка, биосинтез жирных
кислот).
Нам могут возразить, что факт биохимической универсальности совместим с
концепцией общей предковой популяции, но отнюдь не может служить ее
доказательством, так как вполне вероятно, что вообще все живые организмы
нуждаются в одних и тех же главных биохимических системах. Иными словами,
данные сравнительной биохимии не противоречат и другой возможности, а
именно тому, что в различное время и в разных местах на Земле возникали
независимые первичные популяции с одинаковой в своей основе биохимической
организацией и каждая из этих популяций дала впоследствии свое
собственное филогенетическое древо [31.
Впрочем, для наших целей совершенно не важно, действительно ли живая
природа развивалась монофилетически, т. е. из единственной предковой
популяции, или же для нее характерен полифилетический путь развития (хотя
паши исследования могут случайно пролить некоторый свет на эту проблему).
В любом случае мы можем сформулировать третий вопрос, касающийся
происхождения жизни: каким образом на Земле возникла та общая предковая
популяция, которая дала начало филогенетическому древу? Учитывая
нолифилетическую гипотезу, вопрос можно поставить в более общем виде:
каким образом возникла на Земле любая из нескольких возможных независимых
первичных популяций? Даже если основу современной' системы организмов
составляют несколько первичных популяций,все они, вполне вероятно, имели
в оендвпом одинаковую биохимическую организацию; поэтому мы можем
сформулировать свой вопрос еще и следующим образом: как возникла
современная универсальная система биохимических процессов? Вопрос,
заданный в такой форме, является логическим продолжением вопросов о
происхождении индивидуальных организмов и происхождении видов. Это по
преимуществу историческая формулировка проблемы происхождения жизни.
Большинство экспериментальных работ, обсуждаемых в книге, исходит именно
из такой постановки проблемы. В конце главы мы кратко рассмотрим также
другие формулировки.
18
ГЛАВА 1
Заметим, что вышеприведенная формулировка проблемы происхождения жизни
базируется на допущении, согласно которому в истории Земли был такой
период, когда первичная предковая популяция не существовала; иначе
говоря, мы полагаем, что история земной жизни ограничена во времени.
Законность такого предположения опирается на факты, свидетельствующие о
том, что сама Земля имеет конечный возраст.
Перечислим доказательства конечности возраста Земли. Они кратко сводятся
к следующему:
1) в земной коре существуют радиоактивные элементы, количество которых
уменьшалось за счет радиоактивного распада; бесконечность возраста Земли
предполагала бы бесконечно-большую массу этих элементов, что невозможно.
2) вращающееся тело рассеивает свою энергию путем трения, что должно
приводить к уменьшению его углового момента; на протяжении геологического
времени угловой момент Земли и в самом деле медленно уменьшался из-за
процессов трения, связанных с приливами и отливами [41, но в бесконечно
отдаленное время Земля должна была бы иметь бесконечно большой угловой
момент;
3) если принять, что Солнце и Земля имеют одинаковый возраст, то,
учитывая тот факт, что Солнце непрерывно излучает энергию, мы должны
прийти к выводу, что этот возраст ограничен — иначе пришлось бы допустить
бесконечность солнечной массы.
Нам могут, конечно, возразить, что жизнь могла возникнуть где-то в
космосе еще до образования солнечной системы, а позже была занесена,
вероятно в форме устойчивых к высокой температуре и радиоактивному
излучению спор, на Землю, где споры размножились и претерпели бурное
развитие [5]. Однако эта гипотеза, известная под названием гипотезы
панспермии, считается в высшей степени маловероятной [6]. Мы будем
исходить из предположения, что жизнь, возникла на Земле естественным
путем иэ неживой материи.
Решение проблемы происхождения жизни в том виде, в каком она была
сформулирована выше, предполагает детальное знание химических и
