Хороший геккелист - все равно геккелист, или Обещанный пост о новой книге (часть 4)
Разобравшись с тем, что написано о возникновении генетического кода и системы биосинтеза белка, вернемся к главе 10 и посмотрим на группу глав, в которых ведется речь об обмене веществ. В главе 10 идет речь о рибозимах как катализаторах различных важных для жизни реакций; лейтмотив этой главы прост и решителен - рибозимы могли это делать. Для некоторых реакций им нужны были коферменты - малые молекулы, которые осуществляют катализ, будучи в комплексе с ферментами, которые сейчас являются белками, а в ту давнюю пору были рибозимами. Поскольку модельные синтезы коферментов проводились с некоторой долей успеха, автор принимает факт их существования в мире РНК. Более того, аминокислоты и пептиды могли выполнять каталитические функции в составе рибозима. Настоящих белков еще не было, но короткие пептиды могли, по мнению геккелистов, существовать.
Заметим, что абиогенное возникновение всего описываемого изобилия рибозимов, участвующих в предбиологическом обмене веществ, и их коферментов, не было надежно показано, о чем речь уже шла в предыдущих частях. Но при рассмотрении вопросов возникновения обмена веществ исходно подразумевается, что все эти соединения присутствуют в необходимых для процессов количествах.
В главе 11 речь идет о происхождении современного обмена веществ. Как обычно в подобных случаях, в повествовании причудливо переплетаются факты и идеи относящиеся к гипотетическому предбиологическому обмену веществ и к эволюции системы обмена веществ в существующих ныне организмах. Оставив последнее (по причине отсуствия прямой связи с вопросом о происхождении жизни) и сосредоточившись на первом, заметим, что изложение здесь такое же, как и всегда и везде.
Например,
“Существует гипотеза, согласно которой восстановительный цикл Кребса [эта цепочка реакций позволяет осуществлять делать из углекислого газа органические соединения - partizan_1812] шел при помощи минеральных катализаторов еще до появления РНК и белков и, с побочными реакциями, создал аминокислоты и нуклеотиды из СО2 (Smith and Morowitz, 2004). Она основана на следующих фактах:
…[здесь перечисляется несколько фактов - partizan_1812]
К сожалению, пока не удалось в эксперименте подобрать условия, в которых все эти реакции будут проходить на минеральных катализаторах с достаточной скоростью и выходом, чтобы цикл действительно стал автокаталитическим. На сегодняшний день экспериментально удалось провести только шесть из одиннадцати реакций восстановительного цикла Кребса… на кристаллах сульфида цинка при освещении…”.
Несмотря на это в главе, разумеется, присутствует раздел “Становление обмена веществ”, где вы найдете подробный рассказ о том, как все происходило. “Современный обмен веществ появился не сразу. Скорее всего, его становление прошло через много последовательных стадий. Мы можем попробовать восстановить путь развития обмена веществ начиная от мира РНК …”. Разумеется, мы можем попробовать нарисовать схему. Но мы не должны воспринимать нарисованную нами схему за факт, однако именно это и происходит. Восстановительный цикл Кребса в предбиологических условиях воспринимается читателем уже как данность, а не как не получившая пока экспериментального подтверждения гипотеза. На этом стоит завершить разговор об анализе предбиологического обмена веществ. На самом деле статьей с гипотезами и даже экспериментальными исследованиями этого вопроса еще больше, нежели упомянуто в книге. Но все они страдают теми же проблемами, что и работы по абиогенному синтезу биомолекул, о которых уже шла речь в этих заметках. В предложенных схемах есть пробелы и несоответствия, на которые рекомендуется не обращать внимания.
Завершается рассмотрение возникновения процесса обмена веществ главой, которая придает занимательность любой книге - об альтернативных химических основах жизни. Однако эту мозгощипательную часть я просто пропущу; читать про это действительно интересно, но проще и занимательнее почитать какое-нибудь “Сердце Змеи” Ефремова о встрече с прекрасными обнаженными жителями мира фтора. Уровень строгости этой повести не намного ниже научпопа, но рассказ про широкие фтористые бедра женщины, которые нисколько не противоречили ощущению интеллектуальной силы посланцев неведомой планеты, никакими графиками распространенности элементов в космосе не заменить.
На что полезно посмотреть в главе 12 об альтернативных биохимических основаниях жизни, так это на самое ее начало, где речь идет об определении жизни. Эта тема вечно молода и постоянно ускользает из рук тех, кто думает, что наконец-то схватил ее поперек живота. Этот вопрос приобрел довольно практическое значение в век космических исследований, о чем верно упоминает автор книги. В задачи программы “Викинг” и других программ НАСА входил поиск внеземной жизни, но для того, чтобы ее искать (используя при этом казенные деньги), следует знать, что искать. Иначе получается сказочное “пойди туда - не знаю куда (ладно, это они положим знают), и принеси то - не знаю что».
Спускаемый аппарат "Викинга" (справа): Ремонт музея
Автор пишет о том, что в результате работы экспертных советов программ НАСА было принято такое рабочее определение: «Жизнь это химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Если совсем точно, то приведенная в ссылке публикация («The Limits of Organic Life in Planetary Systems», 2007) это отчет Национального совета по исследованиям Национально Академии Наук США и высказывания там сделаны более осторожные. Среди необходимых условий для существования жизни упомянуты:
• Термодинамическая неравновесность
• Условия, при которых могут существовать ковалентные связи между атомами
• Жидкая среда
• Молекулярная система способная к дарвиновской эволюции
Касательно последнего в выводах совета говорится так: «Многие определения жизни включают фразу «претерпевает дарвиновскую эволюцию». Подразумевается, что фенотипические изменения и адаптация необходимы для использования изменяющихся условий среды, оптимального функционирования в среде и обеспечения механизма пвышения уровня биологической организации. Каноническими свойствами жизни являются внутренне присущие ей способности приспосабливаться к изменяющимся условиям и повышать уровень биологической организации с участием многих механизмов, особенно путем взаимодействия с другими организмами.”
Упор, сделанный в определении на способность к дарвиновской эволюции, полностью понятен, поскольку есть неравновесные и даже размножающиеся системы, которые при всем желании живыми назвать трудно. Но и рабочим в смысле поиска жизни в космосе такое определение назвать нелегко. Необходимость наличия свойства усложнять организацию просто постулируется на основе предубеждений авторов, но до грядущей встречи с обнаженными звездолетчиками с планеты Неберу остается не более чем постулатом.
Для рассмотрения вопроса о происхождении жизни на Земле это определение вовсе не требуется, поскольку мы точно знаем, как выглядит эта жизнь, что дает нам понимание продукта, который должен возникнуть в ходе абиогенеза (или архигонии, как сказал бы истинный геккелист).
На этом, пожалуй, и заканчивается повествование о процессе возникновения жизни в обсуждаемой книге. Следующие главы посвящены уже сущности, широко известной в узких кругах под именем ЛУКА. (Нет, не тот Лука, что вы подумали. Нет, и не этот.) Надеюсь сказать о нем несколько слов в следующем посте и уже тогда подвести итоги.
Заметим, что абиогенное возникновение всего описываемого изобилия рибозимов, участвующих в предбиологическом обмене веществ, и их коферментов, не было надежно показано, о чем речь уже шла в предыдущих частях. Но при рассмотрении вопросов возникновения обмена веществ исходно подразумевается, что все эти соединения присутствуют в необходимых для процессов количествах.
В главе 11 речь идет о происхождении современного обмена веществ. Как обычно в подобных случаях, в повествовании причудливо переплетаются факты и идеи относящиеся к гипотетическому предбиологическому обмену веществ и к эволюции системы обмена веществ в существующих ныне организмах. Оставив последнее (по причине отсуствия прямой связи с вопросом о происхождении жизни) и сосредоточившись на первом, заметим, что изложение здесь такое же, как и всегда и везде.
Например,
“Существует гипотеза, согласно которой восстановительный цикл Кребса [эта цепочка реакций позволяет осуществлять делать из углекислого газа органические соединения - partizan_1812] шел при помощи минеральных катализаторов еще до появления РНК и белков и, с побочными реакциями, создал аминокислоты и нуклеотиды из СО2 (Smith and Morowitz, 2004). Она основана на следующих фактах:
…[здесь перечисляется несколько фактов - partizan_1812]
К сожалению, пока не удалось в эксперименте подобрать условия, в которых все эти реакции будут проходить на минеральных катализаторах с достаточной скоростью и выходом, чтобы цикл действительно стал автокаталитическим. На сегодняшний день экспериментально удалось провести только шесть из одиннадцати реакций восстановительного цикла Кребса… на кристаллах сульфида цинка при освещении…”.
Несмотря на это в главе, разумеется, присутствует раздел “Становление обмена веществ”, где вы найдете подробный рассказ о том, как все происходило. “Современный обмен веществ появился не сразу. Скорее всего, его становление прошло через много последовательных стадий. Мы можем попробовать восстановить путь развития обмена веществ начиная от мира РНК …”. Разумеется, мы можем попробовать нарисовать схему. Но мы не должны воспринимать нарисованную нами схему за факт, однако именно это и происходит. Восстановительный цикл Кребса в предбиологических условиях воспринимается читателем уже как данность, а не как не получившая пока экспериментального подтверждения гипотеза. На этом стоит завершить разговор об анализе предбиологического обмена веществ. На самом деле статьей с гипотезами и даже экспериментальными исследованиями этого вопроса еще больше, нежели упомянуто в книге. Но все они страдают теми же проблемами, что и работы по абиогенному синтезу биомолекул, о которых уже шла речь в этих заметках. В предложенных схемах есть пробелы и несоответствия, на которые рекомендуется не обращать внимания.
Завершается рассмотрение возникновения процесса обмена веществ главой, которая придает занимательность любой книге - об альтернативных химических основах жизни. Однако эту мозгощипательную часть я просто пропущу; читать про это действительно интересно, но проще и занимательнее почитать какое-нибудь “Сердце Змеи” Ефремова о встрече с прекрасными обнаженными жителями мира фтора. Уровень строгости этой повести не намного ниже научпопа, но рассказ про широкие фтористые бедра женщины, которые нисколько не противоречили ощущению интеллектуальной силы посланцев неведомой планеты, никакими графиками распространенности элементов в космосе не заменить.
На что полезно посмотреть в главе 12 об альтернативных биохимических основаниях жизни, так это на самое ее начало, где речь идет об определении жизни. Эта тема вечно молода и постоянно ускользает из рук тех, кто думает, что наконец-то схватил ее поперек живота. Этот вопрос приобрел довольно практическое значение в век космических исследований, о чем верно упоминает автор книги. В задачи программы “Викинг” и других программ НАСА входил поиск внеземной жизни, но для того, чтобы ее искать (используя при этом казенные деньги), следует знать, что искать. Иначе получается сказочное “пойди туда - не знаю куда (ладно, это они положим знают), и принеси то - не знаю что».
Спускаемый аппарат "Викинга" (справа): Ремонт музея
Автор пишет о том, что в результате работы экспертных советов программ НАСА было принято такое рабочее определение: «Жизнь это химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Если совсем точно, то приведенная в ссылке публикация («The Limits of Organic Life in Planetary Systems», 2007) это отчет Национального совета по исследованиям Национально Академии Наук США и высказывания там сделаны более осторожные. Среди необходимых условий для существования жизни упомянуты:
• Термодинамическая неравновесность
• Условия, при которых могут существовать ковалентные связи между атомами
• Жидкая среда
• Молекулярная система способная к дарвиновской эволюции
Касательно последнего в выводах совета говорится так: «Многие определения жизни включают фразу «претерпевает дарвиновскую эволюцию». Подразумевается, что фенотипические изменения и адаптация необходимы для использования изменяющихся условий среды, оптимального функционирования в среде и обеспечения механизма пвышения уровня биологической организации. Каноническими свойствами жизни являются внутренне присущие ей способности приспосабливаться к изменяющимся условиям и повышать уровень биологической организации с участием многих механизмов, особенно путем взаимодействия с другими организмами.”
Упор, сделанный в определении на способность к дарвиновской эволюции, полностью понятен, поскольку есть неравновесные и даже размножающиеся системы, которые при всем желании живыми назвать трудно. Но и рабочим в смысле поиска жизни в космосе такое определение назвать нелегко. Необходимость наличия свойства усложнять организацию просто постулируется на основе предубеждений авторов, но до грядущей встречи с обнаженными звездолетчиками с планеты Неберу остается не более чем постулатом.
Для рассмотрения вопроса о происхождении жизни на Земле это определение вовсе не требуется, поскольку мы точно знаем, как выглядит эта жизнь, что дает нам понимание продукта, который должен возникнуть в ходе абиогенеза (или архигонии, как сказал бы истинный геккелист).
На этом, пожалуй, и заканчивается повествование о процессе возникновения жизни в обсуждаемой книге. Следующие главы посвящены уже сущности, широко известной в узких кругах под именем ЛУКА. (Нет, не тот Лука, что вы подумали. Нет, и не этот.) Надеюсь сказать о нем несколько слов в следующем посте и уже тогда подвести итоги.