| Второй этап. Образование сложных биополимеров из простых органических соединений. В 1920-х годах советский биолог Александр Опарин (сторонник лжеученого Трофима Лысенко) выдвинул гипотезу, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их коацерватные капли, или просто коацерваты. Это собранные вместе органические вещества, которые условно отделяются от внешней среды и начинают поддерживать с ней обмен веществ. Процесс коацервации – расслоения раствора с образованием коацерватов – является предшествующей стадией коагуляции, т.е. слипания мелких частиц. По мнению Опарина, именно в результате этих процессов из "первичного бульона" появились аминокислоты – основа живых организмов. Примерно в то же время Джон Холдейн предложил идею, что вместо коацерватов образовывались макромолекулярные вещества, способные к воспроизводству. Холдейн считал, что первыми такими веществами были не белки, а нуклеиновые кислоты. Британский биолог Ричард Докинз предположил, что «органические вещества стали концентрироваться в отдельных участках, вероятно в высыхающей пене по берегам, или же в крошечных суспендированных капельках. В результате дальнейшего воздействия энергии, такой, как ультрафиолетовое излучение Солнца, они объединялись в более крупные молекулы. В наши дни большие органические молекулы не могли бы сохраняться достаточно долго, чтобы оказаться замеченными: они были бы быстро поглощены или разрушены бактериями или другими живыми существами. Но бактерии и прочие организмы появились гораздо позднее, а в то далекое время большие органические молекулы могли в целости и сохранности дрейфовать в густеющем бульоне» (Докинз Р. Эгоистичный ген, 2). Позднее было установлено, что водная среда "первичного бульона" не подходит для реакций образования белков из аминокислот или РНК и ДНК из нуклеотидов. Эти реакции протекают с выделением воды, которая настолько сильно разбавляет "бульон", что химическое равновесие сдвигается в сторону распада длинных полимерных молекул. Кроме того, отсутствие границ в "бульоне" мешает процессу кооперации РНК. Для устранения этой проблемы ученые выдвинули два варианта решения: модель "первичной пиццы", в которой предполагается возникновение биополимеров на поверхности глины, а также модель "первичного майонеза", в которой предполагается возникновение биополимеров внутри жировых пузырьков (Никитин М. Происхождение жизни. От туманности до клетки, 6). Поскольку ДНК невозможно получить без белка, а белок невозможно получить без ДНК, то в современном научном сообществе получила признание гипотеза мира РНК, согласно которой из первичного органического вещества сначала возникает набор РНК, способных копировать друг друга. Далее предполагается, что РНК-рибозимы способны стать катализатором возникновения белка, а затем и синтеза ДНК. На настоящий момент проблемы абиогенного синтеза РНК и ДНК экспериментально не решены, хотя есть определенные успехи по химическому получению некоторых их составляющих. В любом случае, на этом этапе не идет речь о возникновении жизни. Коацерваты не могут обладать генетической информацией, обеспечивающей их воспроизводство и копирование, поэтому не являются живыми организмами. (продолжение следует) |
Комментариев нет:
Отправить комментарий