Включить Акифьева с.В.

.М. Медников. Оптическая асиммет­рия аминокислот и "Сахаров не причина, аеледствие возникновения жизни, точ-ТГеёГматричного синтеза~^ЯН_К;РНК и I белков. Однако там, где нет матричного синтеза, жизнь спокойно использует пра­вые аминокислоты и левые углеводы.

К.Л. Гладилин. Действительно, в кле­точной стенке многих бактерий, в цик-^лических антибиотиках типа грамицидина и ядах бледной поганки содержатся ос­татки и 0-аминокислот (для большинства организмов они ядовиты). И это свойство не только процессов матричного синтеза — использовать хирально чистые мономе­ры, хотя такие пептиды образуются не­матричным путем. Нематричным путем синтезируются и полисахариды, но они построены из 0-моносахаридов. А вот лактат (молочная кислота) в одних орга­низмах образуется как 0-изомер, а в других организмах в аналогичной реак­ции как Ц-соединение.

Наш современник академик В. И. Голь-данский пришел к выводу о возможности абиогенного синтеза информационных молекул лишь в условиях кирально чистой среды. Этот вывод существенно услож­нил проблему происхождения жизни, в очередной раз подчеркнув, что простей­шие самореплицирующиеся системы мог­ли возникнуть лишь в результате нерав­новесных, турбулентных процессов...

Б.М. Медников. Не могу принять точку зрения В.И. Гольданского. Кирально чи­стая среда, возникшая абиогенным пу­тем, с точки зрения термодинамики, невозможна. Гораздо более вероятен путь, естественного отбора смеси кираль­но чистых мономеров из рацемической смеси при матричном синтезе полиме-ров2.

Машинные эксперименты показали, что

такой механизм вполне реален и не

требует ни дополнительных условий, ни

огромного протяжения времени. В пол-

I имеры могли объединяться и правые, и

' левые нуклеотиды, вперемежку, но ре-

I плицироваться, размножаться, они не

(могли. Азотистые основания у них «тор­чат» в разные стороны, и двойной спи­рали они образовать не могут. Поэтому они гидролизовались, а реплицировались

лишь случайно оказавшиеся кирально чистые олигонуклеотиды. В процессе эволюции они удлинялись. По той же причине в пептидах должны быть амино­кислоты только одного знака — или пра­вые, или левые. Рацематная цепочка не может образовать (.-спираль белка. А то, что жизнь при матричном синтезе избра­ла правые сахара и левые аминокислоты — чистая случайность. Могло быть и нао­борот — ездят же в Англии по левой стороне дороги, как у нас по правой. Лишь бы не по обеим сторонам. Итак,

"ЧСТОТД У""" "" причина, а

² Рацемическая смесь (рецемат) — смесь, со­держащая, равное количества левых и прааых молекул.

12

,

Следствие - следствие матричного син­теза. •

Кирилл Львович, если продолжить Вашу неожиданную мысль (образова­ние даже самой простой саморепли­цирующейся системы могло происхо­дить в ходе турбулентных процессов), то можно сказать, что, вероятно, здесь находится наиболее перспек­тивное направление поиска возмож­ных путей происхождения жизни.

К. Л. Гладилин. Действительно так. Сама сущность процессов жизнедеятель­ности, сам характер биологических структур представляет собой лавинооб­разный поток. Названная важнейшая особенность жизни интенсивно исследу­ется, однако многое еще не ясно. Бес­спорно лишь, что жизнь могла возникнуть в результате лавинообразных процессов. Именно поэтому многих исследователей привлекают подводные вулканы. Там пе­репады температур и давлений очень велики и происходящие процессы носят явно выраженный турбулентный харак­тер.

Можно сказать, что жизнь - это тур­булентный циклический процесс са­морепликации организмов. В этом за­ключается физическая -.суть жизни. Хи­мическая же природа подобных циклов до конца не ясна. Непонятно, как могли в ходе химической эволюции образовать­ся носители информации и специфиче­ские катализаторы процессов ее реали­зации и удвоения.

Непонятно и другое: для возникно­вения живых систем необходимы ор­ганические вещества, • для образо­вания органических веществ нужны живые системы. Образно говоря, мы стоим перед . вопросом: что было первым — курица или яйцо?

К. Л. Гладилин. Органические вещест­ва возникают в результате «биогенного синтеза (без участия живых йрчаннл» йов). Это подтверждают исследования космических объектов (комет, метеори­тов, пыли) и модельные эксперименты. Из органических веществ могли образо­ваться первичные организмы. Но они «съели» органические вещества очень быстро. Вот почему весьма скоро появи­лись автотрофы.

В.А. Старостин;'Данный вопрос тесно связан и с проблемой циклизма в эволюции. С точки зрения циклического подхода к эволюции, жизнь неоднократно порождалась неживой материей и вновь погружалась в нее. В мировоззренческом плане такой подход не нашел развития в западных и христианских культурных традициях, он более характерен для восточных культур, в частности для ин­дийской и китайской.

К.Л. Гладилин. В этой связи хотелось бы отметить точку зрения, которая дает­ся сторонниками Веданты. Они, в част­ности Шри Ауробиндо, один из интерес­нейших философов и поэтов нашего века, утверждают, что кроме эволюции от простого к сложному существует про­цесс инволюции — превращение Духа в материю. В процессе инволюции Единое как бы дробится и, опускаясь все ниже и ниже, становится все более плотным, бессознательным и инертным. Превра­щаясь в материю, Дух как бы засыпает. В процессе эволюции происходит объе­динение раздробленных инволюцией об­разовании с повышением уровня их со­знания: идет пробуждение Духа от со­стояния неживого через стадии бактери­альной, растительной, животной, чело­веческой и сверхчеловеческой жизни, в результате чего существует непрерывная и как бы вневременная замкнутая после­довательность состояний превращения единого Духа в матери^ю (инволюция), переходящая далее~~в пробуждениеПиате-рии и превращение ее в единый Дух Сэволюция)73 целью этой послёдЗватеттв-нЪсти события является обретение абсо­лютного могущества-знания-блаженства (эти понятия неразрывны: любое из них обусловлено другими и тождественно им) не только в Едином, но и во Множест­венности Единого.

Д. Зворыкин. Подобные пантеистиче­ские идеи, действительно, никогда не существовали и не могли существовать в *ридти.анстве. которое очень четко разграничивает природу Бога и природу тварного мира и не доВДй>сает ВОЗЫОж-кцши их взаимопревращений":

С. Д. С тростин. Можно~лТГ-считать, что только при допущении многократно­сти возникновения жизни, т.е. при цик­лическом подходе, генезис жизни высту­пает как явление не случайное, а необ­ходимое? Или момент случайности может присутствовать в научной концепции про­исхождения жизни?

Б.М. Медников. Утверждения о том, что случайное сочетание аминокислот и нуклеотидов в абиогенных полимерах по вероятностным соображениям не может дать биологически активные белки и нуклеиновые кислоты, несостоятельны. Все биополимеры несут следы происхож­дения от случайных, стохастических, по­следовательностей. Несколько утрируя, можно сказать, что для возникновения

жизни вполне достаточно случайных хи­мических реакций в большой грязной луже. Можно создать самореплицирую­щуюся систему и в пробирке.

К.Л. Гладилин. Вы правы, Борис Михайлович, используя готовые полинук-леотидные матрицы и ферменты, само­реплицирующуюся систему создать мож­но. Более того, мы можем даже моде­лировать в пробирке процесс «дарвинов­ской» эволюции РНК, используя соответ­ствующий фермент. Но с помощью обыч­ных катализаторов, тех, что встречаются в неживой природе, сделать это невоз­можно. Невозможно потому, что фермен­ты матричного синтеза не просто ката­лизаторы, ускоряющие реакцию, но и достаточно сложные комплексы различ­ных белков, образующие молекулярную «машину», способную обеспечить точ­ность соответствия сит-*бзируемого по­лимера используемой матрице.

Но не это главное. Главное то, что простейшая самореплицирующаяся сис­тема должн* была возникнуть в естест­венных добиологических условиях среды. Но до сих пор не удалось разработать варианта условий, в котором из простых предшественников могли бы образовать­ся хотя бы олигомеры нуклеиновых кис­лот. Аминокислоты, их полимеры и даже микроструктуры могут легко синтезиро­ваться в самых различных условиях из простых предшественников, например формальдегида и гидроксиламина — со­единений, обнаруженных и в космиче­ском пространстве, и легко образующих­ся в модельных экспериментах. А нукле­иновые кислоты так возникать не могут.

Б.М. Медников. Я не стал бы преуве­личивать роль ферментов. Никакой фер­мент не может сделать невозможную реакцию возможной, он только ускоряет ее. И любую реакцию, которая идет в клетках, можно катализировать ионами металлов, разными органическими сое­динениями и короткими олигонуклеоти-дами и олигопептидами. Случайно ли, что большинство ферментов работают в комплексе с ионами металлов и с груп­пами, возникающими из витаминов? Ха-ральд Сидней Фокс показал, что проте­йной ды, возникающие абиогенным пу­тем, способны быть эффективными ка­тализаторами. Они уступают ферментам не в активности, а в специфичности. Эволюция ферментов шла в сторону повышения специфичности.

Б.А. Старостин. Проблема возникно­вения жизни, можно сказать, во многом совпадает с проблемой нуклеиновых кис­лот. На их свойстве реплицироваться прямо или косвенно основаны все био­логические циклы.