Техника - молодёжи 1958-10, страница 40

кулы антимолекулам, мы пока не знаем. Это новое поле для экспериментальных исследований и наблюдений.

Изучение химических соединений живых организмов вскрыло поразительный факт. Оказалось, что все аминокислоты и белки, все связанные с белками азот- и фосфорсодержащие жиры, или лецитины, важнейшие сахара, большинство алкалоидов встречаются только в одной — левой или правой — форме. Аминокислоты и белки у подавляющего большинства организмов встречаются только в левой форме. Углеводы в большинстве случаев встречаются в правой форме (правое расположение атомов в пространстве). Таким образом, организм как бы сплошь состоит из маленьких спиралек одной определенной формы, левых белковых и правых углеводных. Правые же аминокислоты и белки и левые углеводы до последнего времени в организмах находили крайне редко. Поэтому их ученые назвали неестественными.

Недавно ученые неожиданно нашли во всех известных антибиотиках — продуктах жизнедеятельности примитивных низших организмов — «необычно закрученные» аминокислоты, белки и углеводы. Оказалось, что во многом специфическая природа антибиотиков обусловлена именно наличием в них таких необычных соединений.

Из сказанного ясно, что в живой природе нет равенства в числе правых и левых форм: в построении тела организмов резко преобладают только левые или только правые соединения. При этом левые и правые соединения биохимически и физиологически нетождественны: левые формы не могут быть заменены на правые формы того же соединения. Так, если в молекулу антибиотика всем известного пенициллина ввести вместо аминокислоты цистеина (Правой формы цистеин левой формы, то такой препарат совершенно не будет подавлять роста бактерий. Другие примеры: правовращающий аспарагин имеет сладкий вкус, а лево-вращающий безвкусен; левовращающий никотин в несколько раз более ядовит, чем правовращающий; левый адреналин оказывает более сильное гормональное действие, чем правый, и т. д.

Как левый винт нельзя ввернуть в отверстие с правой резьбой, так и необычно закрученными органическими соединениями нельзя вызвать эффектов, типичных для обычных соединений.

ОТ ПРОТОПЛАЗМЫ ДО ВСЕЛЕННОЙ

Способность протоплазмы образовывать, накоплять и строить себя только из одного антипода диссимм_етриче-ских молекул и кристаллов и называют обыкновенно асимметрией протоплазмы. Она отсутствует в неживой природе и является одним из характернейших признаков пространственной организации живых организмов.

Как показывают исследования В. Куна и Г. Ф. Гаузе, возникновение и развитие асимметрической протоплазмы способствовало значительному подъему интенсивности всех функций организма, что дало возможность ему лучше приспособляться к условиям существования.

Профессор В. В. Алпатов считает возможным существование зеркально противоположной протоплазмы, которая была бы построена не из правых углеводов и левых аминокислот и белков, а наоборот: левых углеводов и правых аминокислот и белков.

Асимметрию протоплазмы впервые наиболее систематически и глубоко исследовал советский ученый Г. Ф. Гаузе, который в своей очень интересной книге «Асимметрия протоплазмы» {1940) подвел итоги почти что столетнему периоду развития биохимии в этой области. В этой книге он показал, что асимметрия протоплазмы поддерживается посредством ряда в высшей степени интересных биохимических приспособлений.

Первых естествоиспытателей, сталкивавшихся с фактами правизны и левизны на уровне высокоразвитых организмов, удивляла и изумляла неожиданность их проявления. Начать хотя бы с человека. У людей сердце всегда или почти всегда расположено слева, лучше развита правая рука; по некоторым данным, один левша встречается на 16 тысяч правшей. (Разная встречаемость левшей, по-видимому, связана с условиями воспитания: в США, где с детства не так настойчиво, как в России, учат детей писать, работать и т. п. правой рукой, левши встречаются чаще.)

Путешественники и кочевники Туркменистана, например, хорошо знают, что шаг правой ноги шире, чем левой. Незнание этого факта подчас приводило к трагическим послед

ствиям: некоторые люди, уходившие через пустыню Кара-Кумы, начинали кружить на одном месте и погибали, не имея возможности выбраться из пустыни. В Италии на площади перед собором Святого Петра был поставлен такой опыт: нескольким человекам завязывали глаза и предлагали им идти прямб. Почти все из них поворачивали влево.

Антропологам уже давно известно, что лицо человека несимметрично: оно правое или левое. Это легко обнаружить, делая фотографию всего лица только из левых или правых половинок негатива или в крайнем случае подставляя половинки фотографии лица к зеркалу: в обоих случаях получается новое лицо.

Некоторые ученые указывают в своих работах, что левая половина мозга человека развита лучше правой. А советский исследователь В. А. Макаров специальными опытами установил большую электрочувсгвительность (в большинстве исследованных им случаях) левого глаза по сравнению с правым. Это стоит, по его мнению, в связи с лучшей развитостью правой руки человека.

Животным и растениям также присуща правизна и левизна. Так, проф. в. В. Алпатов показал, что некоторые вьющиеся растения (обыкновенные вьюнки) бывают только одной — правой или левой — формы, а Б. Н. Цветков и другие установили, что колонии различных моллюсков бывают почти сплошь с право- или левоспиральной раковиной. По некоторым данным, голуби при полете вращаются преимущественно в одну сторону. ' Показано, что морфологически правые и левые организмы (хотя бы моллюски) физиологически и биохимически нетождественны.

Откуда же произошла левизна и правизна организмов?

Л. Пастер считал, что специфическое строение организмов обусловлено тем, что они сейчас находятся в левой половине мире. Когда же они попадут в правую половину мира, то их пространство преобразуется.

В. И. Вернадский утверждал, что правизна и левизна — свойство пространства и времени. Он подчеркивал, что правизна и левизна резко проявляются в спирально правом или левом закручивании галактик, и указывал на желательность подсчета количества правых и левых галактик в связи с нашими идеями о структуре мирового пространства.

Эти мысли Пастера и Вернадского перекликаются с современными идеями о мире и антимире. Есть ли в действительности здесь глубокая связь? Это покажут будущие исследования ученых.

На вкладке проиллюстрированы основные понятия науки о симметрии и различия в симметрии живой и неживой природы.

Зеркальная и осевая симметрия — вот два часто встречающихся вида симметрии. Тело многих животных, например рака, построено по зеркальной симметрии; существует плоскость симметрии, которая делит тело на две симметричные половины — правую и левую (см. вверху).

Другие организмы, например медуза, строятся по лучевой симметрии. Если вращать тело такого организма вокруг оси симметрии, то оно совместится само с собой несколько раз. Число совмещений за один оборот называется «порядком» симметрии. В макрокосмосе (слева, сверху вниз) встречаются тела с осями симметрии порядка I или со. Всякое неправильное тело за полный оборот один раз совмещается само с собой, а Луна, планеты, звезды — бесчисленное количество раз. Кристаллы имеют оси симметрии порядков 1, 2, 3, 4, 6. Тела левого и правого строения, например некоторые кристаллические структуры, встречаются одинаково часто. В таких правильных кристаллических телах, как, например, снежинки, осуществляется симметрия 6-го порядка.

В живой природе (рис. слева) широко распространена зеркальная симметрия (см. вверху тело мухи). В живых тканях встречаются химические структуры преимущественно левого или правого строения. В строении тел живых существ наблюдаются виды симметрии с осями порядков 5, 7 и других, не встречающихся в неживой природе. Осевая симметрия 3-го порядка встречается в живой и неживой природе.

36