Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Прежде всего предположим вслед за Стентом [15] и Ричем [8], что современный триплетный код возник лишь сравнительно недавно, скажем, на стадии 3. Можно допустить, что на стадии 2 существовал дуплетный код, а еще раньше, на стадии 1,— синглетный. Поскольку аминокислоты и нуклеотиды имеют очень близкие размеры (при соответствующем сопоставлении), вполне вероятно, что полимеры одного из этих классов соединений могли служить кодом для полимеров другого класса. Первые попытки описать генетический код относятся к 1940 г. Когда триплетный код будет полностью расшифрован, можно будет реконструировать также и предшествовавшие ему дуплетные и синглетные коды. Предложенный синглетный код можно будет проверить тогда стереохимически. Каталитические свойства белка, состоящего только из 4 аминокислот, будут, конечно, ограниченны, но все же это гораздо лучше, чем ничего. Может быть, первичный механизм кодирования базировался на других пуринах и пиримидинах или других аминокислотах. Гроссенбахер отмечал, что в предбиологическую эпоху существо-
вало и было доступно значительно больше типов аминокислот, чем теперь используют живые организмы.
Не исключены и другие возможности. Нельзя ли предположить, что существуют полинуклеотиды, обладающие некоторой каталитической активностью, или же полипептиды с некоторой способностью к самовоспроизведению. Следует попытаться их обнаружить. Есть и некоторые другие аспекты проблемы, остающиеся совершенно неясными. Какова кинетика спонтанной полимеризации нуклео-зидтрифосфатов и может ли этим путем синтезироваться достаточное количество полинуклеотидов за отрезок времени, который можно считать коротким по сравнению с периодом 109 лет? Изучение кинетики позволило бы проверить вероятность этого предположения. Усиливает ли ультрафиолетовое излучение процесс полимеризации? Не мешает ли нам чистота лабораторных реактивов изучать действительный ход реакций, имевших место в первичном, не столь чистом океане? Возможно ли, что ДНК появилась на более поздних стадиях эволюции, а примитивные самовоспроизводящиеся молекулярные системы базировались на совершенно другом соединении, например РНК? Ясно, что получения предшественников нуклеиновых кислот еще недостаточно для ответа на поставленные вопросы. Тем не менее успешный синтез нуклеозидфосфатов, по моему мнению, еще раз подтверждает тот факт, что проблема происхождения жизни становится, наконец, на научную основу.
Для анализа и проверки гипотез о возникновении жизни может оказаться полезным изучение органических синтезов, происходящих вне Земли. Доступный нам источник такого рода информации — углистые хондриты, о которых уже говорили на нашей конференции Валлентайн, Оро и другие.
Есть и другие источники органических веществ, которые пока недоступны для непосредственного исследования, но скоро станут гораздо доступнее (когда именно,— зависит от национального бюджета той или иной страны); я имею в виду другие планеты солнечной системы. Рассмотрим некоторые из них (в порядке их удаленности от Солнца).
Прямые данные о наличии органических веществ на Венере отсутствуют. Существует предположение — пока это всего лишь предположение,— что в нижних слоях атмосферы и на поверхности этой планеты содержатся большие количества углеводородов. Это мнение основано на чрезвычайно косвенных (космогонических и спектроскопических) данных. В то же время термодинамические расчеты, сделанные недавно Мюллером [51, приводят к выводу, что в условиях Венеры углеводороды крайне нестабильны. Следует гораздо больше знать об этой планете, для того чтобы утверждение о присутствии на ней органического вещества имело хоть какую-то вероятность. Если даже на Венере есть органические вещества, то
изучать их будет очень трудно, так как поверхность Венеры окутана облаками и имеет температуру 700° К.
Не исключено, что под поверхностью Луны также есть органические вещества. Расчет квантовых выходов синтезов органических веществ, о котором я говорил в связи с Землей, применим также к Луне на той стадии ее существования, когда она еще имела восстановительную атмосферу. Такой расчет показывает, что всего на 1 см2 поверхности Луны могло образоваться 10 г органического вещества. Часть его, может быть, сохранилась в относительно древних и стабильных областях Луны, например в ее Южных горах.
Весьма вероятно, что Луна не претерпела такого нагревания, как Земля, и потому первоначально образовавшиеся там органические вещества разложились не полностью. Таким образом, если на Луне есть органические соединения, то они относятся, по-видимому, к периоду очень ранней истории солнечной системы, так как их образование происходило одновременно с процессом конденсации планет из солнечной туманности, а не в эпоху появления вторичных, выделившихся из недр атмосфер. Такой же спецификой, как Луна, обладают, по-видимому, родительские тела метеоритов.
Данные Синтона [14], изучавшего инфракрасный спектр отражения Марса, свидетельствуют о наличии углеводородов и, возможно, альдегидов как в атмосфере, так и на поверхности этой планеты, особенно в области «морей» Марса. Есть и другое указание на присутствие жизни на Марсе, полученное независимым методом, но здесь не место его рассматривать. Мне кажется, что если взвесить все доказательства, то вполне можно допустить существование на Марсе не только большого количества органического вещества, но даже и живых организмов.
