Техника - молодёжи 1985-11, страница 23

17«трЛ-

Гак попытался младший научный сотрудник Института биохимии Рэм Петров изобразительными средствами передать основную идею молекулярной бионики: познав законы природы, можно использовать их для создания новых производств.

вещества, из которых построен ее организм. Может ли из него вновь получиться живая курица? Ясно, что нет: курица — это не просто смесь определенных веществ, а сложнейшая надмолекулярная конструкция, которая сразу сама собой возникнуть не может, оавно как не может сразу и сам собой возникнуть бульон, содержащий все вещества, необходимые для построения организма курицы. Даже какое-либо одно из этих веществ — тоже весьма сложное атомно мо лекулярное сооружение. Следовательно, на пути от неживого к живому вещество должно было совершить по меньшей мере два качественных скачка: от простейших компонентов первичного газово-пылевого облака, из которого 4— 5 миллиардов лет назад сформировалась наша планета, к широкому набору сложных органических молекул, и от этого набора — к простейшему •активно функционирующему организму, способному к дальнейшей эволюции.

Теория академика А. И. Опарина (вначале это была всего лишь гипотеза) как раз и показала, каким образом могла идти предбио-логическая эволюция вещества и каким образом оно могло совершить качественный скачок от неживого к живому состоянию. Опарин предположил, что на первом этапе предбиологической эволюции простейшие компоненты атмосферы и океана древней Земли — вода, метан, аммиак и другие — под действием мощного ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и других физических факторов реаги

НАВСТРЕЧУ XXVII СЪЕЗДУ

ровали друг с другом. В результате появлялись органические вещества, все более сложные по составу и строению. Они постепенно накапливались в первобытных водах, и когда их концентрация достигла известного предела, наступил второй этап эволюции — из однородного предбиологического бульона стали выделяться обособленные капельки, обогащенные органическим материалом, так называемые «коа-церваты». Именно они и были первыми структурными образованиями, способными к самостоятельной эволюции,— как бы прототипы того яйца, которое может превратиться в курицу, способную нести новые яйца.

Следует подчеркнуть, что первоначально гипотеза Опарина была основана лишь на одном-единст-венном экспериментальном факте — некоторые водные системы, содержащие органические вещест ва, проявляли способность к обра зованию коацерватов. Но эта гипотеза привлекла всеобщее внимание своей простотой и логичностью и стала находить другие экспериментальные подтверждения.

Было показано, например, что простейшие неорганические вещества, особенно в присутствии горных пород, выполняющих роль катализаторов, дейст вительно способны под действием ультрафиолетового облучения и электрических разрядов трансформироваться в сложные смеси органических моле кул, поразительно близких по составу к молекулам биологического Цроисхождения. Вполне допустимо, что накопление органического ве-

КПСС

шества, послужившего основой для возникновения жизни, могло начаться еще задолго до формирования Земли, поскольку спектро скопические методы позволили установить, что даже в открытом космическом пространстве распылены органические молекулы более чем пятидесяти разновидностей!

В последние годы стало ясно: коацервация представляет собой лишь один из многих процессов самоорганизации вещества, происходящих на различных структурных уровнях Многие макромолекулы биологического происхождения способны к самосборке, их можно «разобрать» на части химическими методами — выделить компоненты, а затем, смешав их в нужной пропорции, вновь получить ту же самую исходную структуру, самопроизвольно собр вшуюся, подобно сказочному дракону. Способностью к самосборке обладают и ферменты, и сложные макромоле-кулярные комплексы типа рибосом (субклеточных частиц, служащих как бы фабриками, производящими белки) и биологических мембран, отделяющих содержимое живой клетки от окружающей :реды

А сравнительно недавно было теоретически показано (эта работа принадлежит немецкому физи-кохимику, нобелевскому лауреату Манфреду Эйгену), что даже простейшая органическая система, снабженная источником химиче ской энергии и достаточным коли чеством простейшего строительного органического материала, способна к самопроизвольной эволюции в сторону закономерного ус-