Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
комиться с лабораторными опытами; в-третьих, изучить геофизические условия Земли в прошлом и настоящем, проводя исследования как в природе, так и в библиотеке; в-четвертых, определить распределение на Земле различных форм фосфатов и т. д. Мы изучали все эти и другие факты в течение шести лет и пришли к убеждению, что полимеризация аминокислот на поверхности Земли могла или вернее должна была происходить при температурах как выше, так и ниже точки кипения воды. Я считаю также, что синтез при высоких температурах осуществлялся чаще.
В настоящее время можно считать доказанным — и это очень важно,— что возникновение таких сложных полимеров, как белки
и, возможно, нуклеиновые кислоты, может осуществляться при самых разнообразных температурах за счет весьма простых процессов.
Часть V
ПЕРСПЕКТИВЫ
НАСЛЕДСТВЕННАЯ УПОРЯДОЧЕННОСТЬ В ПРИМИТИВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
X. ПАТТИ
Biophysics Laboratory, Stanford University, Stanford, California
Если рассматривать передачу наследственных свойств как особенность, присущую только живому, то эту работу не следовало бы докладывать на конференции по предбиологическим системам. Однако я присоединяюсь к скептическому мнению д-ра Пири, высказанному на открытии сессии, что мы в действительности не знаем, являются ли обсуждаемые нами системы предбиологиче-скими или нет. В то же время я, как и д-р Буханан, полон оптимизма и уверен, что в ближайшие пять лет все типы биохимических веществ будут получены абиогенным путем из простых, возможно первичных компонентов Земли. Не исключено, что уже на следующем симпозиуме по происхождению жизни мы услышим о делящихся микросферах и неферментативной репликации нуклеиновых кислот. Может быть, удастся объединить эти процессы и получить деление. Интерпретация всех этих результатов будет возможной только при согласовании или по крайней мере четком определении наших основных понятий.
Однако даже если мы будем владеть всеми необходимыми биологически важными соединениями, мы все же не поймем до конца сущность простейших способных к развитию структур, обладающих наследственностью. Хотя Опарин еще в 1938 г. [1 ] подчеркивал непрерывность эволюции от простейших молекулярных уровней агрегации, большая часть недавно выдвинутых гипотез о первичных наследственных системах базируется на новейших знаниях о высокоразвитых современных организмах. В сущности мы производим экстраполяцию назад, к простейшему возможному комплексу нуклеиновой кислоты и белка, способному к репликации, к транскрипции информации и к синтезу, так что возникает возможность биологической эволюции путем естественного отбора [2, 3, 4]. Безусловно, существовала какая-то более ранняя стадия жизни, включающая нуклеиновую кислоту, специфически связанную с белковым синтезом; ясно также, что такие единицы могли развиваться путем естественного отбора, причем, очень вероятно, тем же самым путем, как это происходит сейчас. Однако совершенно
неясно, почему эта стадия должна так сильно привлекать к себе наше внимание.
Мне кажется, что при рассмотрении возникновения жизни не следует выделять две стадии, обозначаемые как химическая эволюция [5, 6], простирающаяся только на стохастические реакции без наследственного порядка или репликации, и биологическая эволюция, которая начинается с самовоспроизведения и обеспечивается естественным отбором. Возможно, что эти категории вполне подходят для описания стадий, разделенных несколькими миллиардами лет. Однако они совсем не пригодны для переходного периода, который мы как раз и будем рассматривать. В сущности, такое разделение с самого начала запутывает нас, так как, если принять, что способная к мутациям самовоспроизводящаяся система является предпосылкой для естественного отбора, то мы не можем воспользоваться понятием естественного отбора, для того чтобы обосновать увеличение вероятности появления первой самовоспроизводящейся системы. С этой точки зрения очень серьезную проблему представляет собой возникновение первой «запоминающей» нуклеиновой кислоты, связанной с белковыми ферментами таким образом, чтобы обеспечить непрерывную репликацию и синтез. Многие авторы считают, что этот решающий скачок в химической эволюции был вызван рядом благоприятных, но случайных событий.
Очевидность и простота схемы репликации Уотсона — Крика [7 ] наряду с длительностью геологического периода, в течение которого, как считается, эти благоприятные события могли произойти, вселяют уверенность в сторонников такого подхода, создавая иллюзию, что проблема уже решена. Однако, как указывает Бриджмен [8], не может быть ничего хуже, чем объяснять случайностью какое бы то ни было событие, так как это не ведет к постановке экспериментов. В действительности это лишь означает, что мы не желаем углубляться в данный вопрос. В конечном счете мы узнаем гораздо больше, если присоединимся к позиции Лапласа, который оставляет гипотезу случайностей только для тех случаев, когда после многочисленных опытов в конце концов оказывается, что полученные результаты полностью противоречат один другому [9]. Лучше быть пессимистом и обнаружить, что ты ошибался, чем быть оптимистом и не открыть ничего.