Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
Это биохимическое единство, впервые отмеченное Клюйвером [11, 25], — одно из главнейших характерных свойств современной жизни. Все растения, все животные, морские или наземные, от планктонных форм до кита, от вируса до слона, аэробы и анаэробы, словом, все формы жизни основаны на поразительно небольшом наборе главных органических соединений.
Часто говорят: природа устроена так, что каждое существо входит во всеохватывающую пищевую цепь, т. е. годится кому-то в пищу. Это связано с тем, что вся земная жизнь построена из сравнительно небольшого числа органических соединений. Таким образом, в любом организме найдется что-нибудь съедобное для других. Значит, этот афоризм говорит о биохимической общности всего живого. Вернее будет сказать, что все в живой природе взаимосвязано. В конечном счете это означает, что все живое имеет общее происхождение.
Я не хочу сказать, что химия жизни однообразна и проста, она лишь не так многообразна, как могла бы быть. В самом деле, хотя жизнь использует не все существующие химические элементы, она умеет крайне хитроумно распорядиться теми из них, которые идут в дело, извлечь из них максимум пользы. Эта приспособленность, эта уникальная связь между жизнью и ее субстратом снова и снова поражает биохимиков. Подробно об этом рассказано в книге Нидхема, озаглавленной «Уникальность биологического вещества» [15]
Эта уникальная связь привела Пири [22] к рассмотрению старого вопроса, есть ли жизнь и материя лишь две стороны одного явления или же это две раздельные сущности, одна из которых замечательно приспособлена к другой. Если верна первая точка зрения, то жизнь и материя созданы одновременно или же организм и материя могут взаимно влиять друг на друга. Наиболее
1 Есть, конечно, некоторые отклонения от главного русла. Часть из них обсуждалась на симпозиуме «Некоторые биохимические аномалии и их возможное отношение к проблеме происхождения и распространения жизни», организованном Пири [23].
красноречиво это мнение защищал философ Плотин'. Другую точку зрения шутливо, но не менее красноречиво высказал Вольтер .устами Панглоса в «Кандиде».
По мнению Пири [22], принятие первой точки зрения привело бы к необходимости ниспровержения всех основ науки, а этого ра-
Таблица 2
Минимальные и максимальные значения некоторых факторов среды, освоенной современной жизнью [28]
Фактор среды Температура
Eh
рн
Гидростатическое давление Соленость
Нижний предел
—18°С (грибы, бактерии)
— 450 мВ при pH 9,5 (сульфатвосстанав ли -вающие бактерии)
О (Acontium velatum, гриб D, Thiobacillus thiooxidans)
Около О
Бидистиллированная вода (бактерии-гетеро-трофы)
0,65—0,70 (Aspergillus
glaucus)
Верхний предел
104°С (сульфатвосста-навливающие бактерии при гидростатическом давлении 1000 атм)
+ 850 мВ при pH 3 (железобактерии)
13? (Plectonema nostoco-rum)
1400 атм (глубоководные бактерии)
Насыщенные растворы солей (Dunaliella, га-лофильные бактерии И т. д.)
Около 1,0
1 aw (активность воды) = р/р„, где р — давление водяного пара в исследуемом веществе, а Ро — давление пара чистой воды при той же температуре.
дикального шага данные наблюдений пока не требуют. Следовательно, остается вторая точка зрения, которая, заметим, вовсе не связана с признанием полного совершенства приспособленности жизни к среде. Нельзя согласиться с Панглосом, что мы живем в
1 Плотин (205—270) — философ-мистик. По его учению, все сущее едино и представляет собой разные выражения божественного начала. — Прим. перев. ,
лучшем из возможных миров, но, конечно, стремление жизни к «совершенству» великолепно уже само по себе.
Что касается уникальной приспособленности жизни к среде, то надо помнить, что живое приспосабливалось к превалирующим на нашей планете условиям в течение миллиардов лет органической эволюции. В настоящее время подавляющее большинство организмов могут существовать в довольно узком интервале условий среды. Вот эти условия: давление около 1 атм, соленость от 4% до 0Г температура от 0 до 40° С. Но и сейчас в некоторых особых средах живут организмы, способные выдерживать условия, выходящие за указанные пределы. Табл. 2 дает представление о крайних значениях некоторых факторов, которые еще могут выносить особые формы жизни. Эта таблица может удивить и многих биологов, не предполагавших, что диапазон освоенных жизнью условий так широк.
Органическая химия начиналась как наука, изучающая, в противоположность неорганической химии, химический состав современных организмов. Природные органические соединения — белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и другие вещества — состоят в основном из элементов С, О, Н, N и Р. Как правило, эти элементы соединены в очень большие молекулы сложного строения, которое ученые сейчас постепенно разгадывают. Но нам с вами не так уж важно строение этих молекул, надо лишь помнить, что большинство естественных органических соединений представляет собой сложные крупные молекулы.
