Если бы я был заслуженным поэтом, я бы писал о том, как среда с средою говорит. И почему.
Продолжение. Начало в заметке 66.
Хотел уже было перейти к человеку, но при дальнейшем размышлении понял, что сказанного недостаточно. Для лучшего понимания этого объекта мне необходимо, хотя бы поверхностно, посмотреть на историю его происхождения.
Для этого предварительное рассмотрение подходов и методов к изучению окружающих нас явлений необходимо закончить понятием, которое я называю Случайная закономерность.
Приведу пример. Падение Чиксулубского метеорита - это случайность. Оно вызвало гибель динозавров, что закономерно привело к занятию освободившихся экологических ниш млекопитающими. Закономерность определялась тем, что млекопитающие были готовы к такому скачку, но им мешали динозавры.
Вся история нашего становления состоит из таких случайных закономерностей. Хорошенько запомнив все это, двинемся дальше.
При внимательном рассмотрении оказывается, что к появлению человека, собственно, как и к появлению всех иных биологических объектов, имеет отношение многократно повторенная цепь случайных закономерностей.
Начнём с места появления жизни. В 1977 году были обнаружены первые совершенно необычные природные объекты - “Чёрные курильщики”. Это были подводные гидротермальные источники с кислой средой и очень богатые минеральными веществами. Падкие до сенсаций и открытий торопыги поспешили объявить их местом зарождения жизни. Правда, одновременно с такой идеей возникли смутные сомнения противоположного характера. Дело в том что все реакции внутри клетки происходят в щелочной или слабощелочной среде, а источники, как было сказано, имели среду кислую.
Пока сторонники и противники идеи отчаянно бодались между собой, 4 декабря 2000 года были открыты гидротермальные щелочные источники (“Затерянный город”). Температура в них была значительно ниже - от 50 до 100®C (вместо 300–400®C у черных курильщиков).
Обращаю Ваше внимание, уж больно важный момент! Принципиально молекулы РНК могли возникнуть в глубинах океана, как в чёрных курильщиках, так и в щелочных гидротермальных источниках. Однако, щелочная среда внутри клетки склоняет нас в пользу второго варианта.
И здесь выясняется ещё одна важная особенность, определяющая следующий шаг. Из сотен азотистых оснований лишь пять устойчивы к ультрафиолету. И по какой-то странной “случайности” именно эта пятёрка - аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил, участвует в образовании ДНК и РНК. Это обстоятельство буквально толкает нас к выводу о том, что процессы появления РНК происходили не в глубинах океана, а на поверхности. В пределах досягаемости солнечного света. Правильность такого вывода подчёркивается тем, что из всего множества аминокислот всего 20 отличаются по признаку воздействия на них ультрафиолета. Именно эта двадцатка называется канонической и участвует в строительстве белков. Кстати, Дарвин считал, что жизнь появилась в тёплых лужах прогретых солнечным светом.
Таким образом напрашивается вывод. Колыбелью жизни являются щелочные гидротермальные источники, находящиеся на поверхности суши или на мелководье. Подобные источники существуют в Йеллоустоунском заповеднике и на Камчатке. Но, как говорят арифметики, это необходимо, но недостаточно.
А вот и недостающее дополнение:
“В начале века учёные обнаружили ископаемые остатки наземных гидротермальных систем, возраст которых составляет 3,5 млрд лет. это подтвердило, что подобные системы существовали на суше ещё на заре зарождения жизни.”
Добавлю капельку от себя. Щелочные источники формируют белые колонны из карбоната кальция (известняк). Насколько мне известно, эти осадки очень мелко ячеистые. Ячейки могли послужить прообразом клетки для разделения сред на начальном этапе.
Сейчас я допущу некоторую вольность. Или полную отсебятину, мягко говоря. Долго я для себя не мог сформулировать понимание понятия “жизнь”. Много всяких определений, типа, “активная форма существования материи”, “обмен энергией с окружающим миром”, “самокопирование” и так далее. Все эти характеристики меня, каким-то образом, не устраивали. То есть, все определения сформулированы абсолютно корректно. Но, как выражается Марк Абрамович с Лиговки: - “Мине эту штуку не удаётся пошчупать!”.
Мне удалось пощупать, когда я понял, что суть жизни заключается в перемещении зарядов. Зарядов положительных. Именно за счёт “прыжков” протона через границы сред под действием разности потенциалов происходит преобразование энергии. Иногда совершенно фантастическим образом - протон, проникая через мембрану, в буквальном смысле вращает специальные роторы. Перемещение протона вдоль строящейся молекулы вызывает её “рост”. Я стараюсь говорить аккуратно во избежание ляпов. Необходимо знать специальную терминологию, а я, к сожалению, "Языками не владею Ваше Величество!". Но, думаю, что понимаю верно. Жизнь исчезает, когда исчезает движение заряда.
Становится ясным для чего служит разделение сред, для чего нужны мембраны, а также возникают предположения о том, как в этом направлении могли работать микропоры осадочных пород в гидротермальных источниках.
Вот нам первый пример случайной закономерности. Наличие определённых условий - вещь случайная. Но, если эти условия есть - закономерно возникает жизнь. Нам повезло. На Земле эти условия были.
Необходимо помнить, что в видимой части Вселенной находится 300 млрд галактик, в каждой из которых 300 млрд звёзд. Так что, думаю, наличие планет с подходящими условиями не является большой проблемой.