ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

Искусственная атмосфера Земли. Аминокислоты – кирпичики жизни. Бульон из белкоподобных веществ

ПРЕДЖИЗНЬ НА КОНВЕЙЕРЕ

Один из интереснейших опытов поставил американский физик Миллер. Была создана искусственная атмосфера Земли тех далеких времен. Состав ее к моменту опыта был уже известен: метан, аммиак, водяной пар. Начали пропускать через нее электрические разряды — лабораторное подобие гроз, потрясавших юную Землю. И что же? Глазам ученых предстали комочки жизни — аминокислоты, составные части белка.

Но когда-то давно колбой Миллера был весь земной шар.

Юная Земля во власти могучих стихий. Земля, воздух, вода и огонь сошлись в битве титанов. Грохотали могучие вулканы, вздымая высоко в небо огненные столбы. Колыхались потоки раскаленных лав. Шипела и пенилась вода. Огромные клубы пара окутывали Землю, остывали и проливались стеной дождей. Сверкали невиданные ослепительные молнии. Гремели оглушительные раскаты грома. А ветер рвал и скручивал облачные громады, гнал вихри раскаленного пепла и швырял в воду огненные шары вулканических бомб. И совсем как в опыте Миллера, в водах океанов появились и начали накапливаться те самые «кирпичики» жизни, о которых мы только что говорили. Концентрация их росла, и в конце концов вода стала бульоном из белкоподобных веществ — пептидов и нуклеиновых кислот.

Кирпичики сталкивались между собой, образовывали непрочные скопления и распадались. Но однажды солнечный луч высветил странное скопление этих кирпичиков, которое почему-то не распалось. Система оказалась прочной. Элементы ее цепко соединились друг с другом. Мало того, вокруг этого скопления начали образовываться другие, очень похожие скопления. Они еще не могли двигаться сами, и океан распоряжался ими, как хотел: то уносил в глубины, то выбрасывал в кипящую лаву, и они спекались в черную угольную пленку. Эти скопления, эти студенистые капельки, известный советский ученый, академик Опарин, назвал коацерватами.

Итак, на молодой Земле в изобилии были аминокислоты. Часть их попадала на Землю из космоса при ее рождении. Другая — образовалась из первичной атмосферы. Но как природе удалось собрать эти кирпичики в сложные молекулы белка? Сейчас выяснилось, что для этого нужно по крайней мере два условия. Во-первых, энергия для сборки. Во-вторых — сборочный конвейер, который облегчил бы соединение молекул в определенном порядке.

Энергии хватало во всех ее видах: тепло лав, электричество гроз и могучий катализатор химических реакций — ультрафиолетовые лучи Солнца.

Сейчас на Землю сквозь экран атмосферы просачивается лишь ничтожная часть ультрафиолетового спектра. А древняя атмосфера была полностью прозрачна для этих невидимых лучей. Их доза смертельна для любого живого существа, но как раз достаточна, чтобы принудить к синтезу инертную мертвую материю.

Не было нехватки и в сборочных агрегатах. По-видимому, на Земле работало сразу несколько конвейеров по сборке белковых полимеров: горячая поверхность лав, глина морских прибрежий и, наконец, сама поверхность пептидов, плавающих в первичном бульоне. Все три способа сборки ученые испробовали в лабораториях, и все они действовали. Особенно хорошо «работал» глинистый ил. На нем из раствора оседали упорядоченные белкоподобные полипептиды почти неограниченной длины. Причем без нагревания. Значит, первичный белок мог рождаться почти везде — в воде, в грязи и в огне. Но белок, как мы теперь знаем, это еще не жизнь.