Техника - молодёжи 1986-09, страница 25

реплицирующимися структурами, положившими начало эволюции.

Но нуклеотиды хиральны — они содержат сахара, которые могут существовать как в правой, так и в левой форме. Вот здесь со всей остротой встает вопрос о необходимости хиральной чистоты.

Представим себе, что органическая среда пребывает в виде бульона-рацемата, где перемешаны «правое» и «левое». Пусть в такой среде каким-либо образом собралась нуклеотидная цепочка. Ясно, что в таком «вареве» она скорее всего станет хирально «грязной» — в одних нуклеотидах окажутся правые сахара, в других — левые. Сможет ли на такой цепочке собраться комплементарная ей реплика? Нет, не сможет. Это показали наши исследования (сотрудников Института химической физики В. А. Аветисова и В. В. Кузьмина— Ред.), проведенные под руководством академика В. И. Гольданского. Установлено, что такая цепочка выглядит, образно говоря, как половинка застежки-«молнии», у которой часть зубцов расположена перпендикулярно остальным (зубцы — азотистые основания, а матерчатая лента, на которой они закреплены,— сцепленные молекулы сахара). Попробуйте подобрать к такой половинке еще одну подходящую! Ничего не получится. Такую «молнию» не застегнешь. А «выкручивает» зубья-

^ lAAWWtMJO-MMboJHA^*^

Сборка реплики идет, когда все нуклеотиды одной хирально-сти, и не идет, когда попадаются нуклеотиды противоположной хиральности.

Так выглядит фрагмент двойной нити ДНК, где все сахара «правые», а так — если один сахар заменить на его зеркальный

антипод. Отчетливо видно, что в этом случае нуклеотиды в двух цепочках не могут быть состыкованы.

многомесячной «ядерной зимы», скачкообразное увеличение рацемизацион-ного фона на Земле, вызванное различными смертоносными воздействиями,— все это может оказаться столь значительным, что приведет к самым катастрофическим последствиям даже в рамках «ограниченной» ядерной войны.

Что же произойдет с биосферой, если ее дополнительно нагрузить много большими, чем естественные, раце-мизирующими воздействиями?

Проведенный нами анализ показал, что возможны два критических уровня таких воздействий, две ступени разрушения биосферы.

Во-первых, исчезновение всего животного мира (и человека) вследствие глобального неблагоприятного воздействия на все организмы, приводящего к резкому сокращению продолжительности их жизни.

Сильное загрязнение окружающей среды «неприродной» изомерной формой органического вещества чревато уничтожением именно той ее части, которая способна существовать только в хирально чистой среде. Такой исход уместно назвать катастрофой потери хиральной чистоты.

Нам могут возразить, что с точки зрения возможности эволюционного восстановления обстановки ситуация в известном смысле обратима. Ведь хиральная чистота биосферы в таком

переходе разрушается не окончательно. После прекращения вредоносного воздействия она рано или поздно возродится, и, следовательно, в принципе остаются теоретические шансы на появление вновь высших организмов. Но человечеству подобное возражение может служить весьма слабым утешением.

Во-вторых, воздействия на биосферу могут оказаться и такими, что произойдет полная рацемизация среды. Погибнет не только животный, но и растительный мир, служащий ныне основным источником образования хирально чистых веществ из исходных, не обладающих свойством хиральности. Это означало бы полное, окончательное исчезновение биосферы. Уровень развития планеты был бы отброшен на миллиарды лет назад!

Оценивая возможность такой сверхкатастрофы, нужно ясно осознавать, что речь идет не столько об единовременном сверхмощном рацемизирую-щем воздействии, сколько о последствиях длительного действия рацемиза-ционного фона, уровень которого превышает некоторое критическое значение. Подобную сверхкатастрофу можно без преувеличения охарактеризовать как полное коллапсирование жизни.

Чтобы вновь зародилась жизнь на Земле, понадобилось бы вновь пройти все этапы предбиологической эволюции материи, включая разрушение

зеркальной симметрии органической среды.

Как видим, ресурсы «прочности» биосферы далеко не безграничны. Человечество не должно, если только хочет сохранить свое существование, навязывать природе свои «правила» весьма беспечной игры, ставка в которой — все живое.

Научная картина возникновения жизни — необходимая часть представлений о мире, мировоззрения каждого образованного человека. Материалистическая идея научной объяснимости происхождения жизни оказывает и будет оказывать в дальнейшем глубокое воздействие на мышление людей. Эта же плодотворная идея должна усиливать во всех мыслящих умах сознание великой ответственности за глобальные судьбы нашей планеты.

В заключение мне хотелось бы сказать несколько слов об авторе статьи. Владимир Владимирович Кузьмин уже давно работает в этой области. Вместе с Л. J1. Морозовым он работал над проблемой нарушения зеркальной симметрии в химических системах и в ходе предбиологической эволюции. Эти исследования он продолжает и сегодня. И я надеюсь, что статья о современном состоянии проблемы происхождения жизни, написанная профессионалом, с интересом будет встречена читателями «ТМ».

23