Специалисты пребывали в уверенности, что теория «первозданного бульона» является наиболее вероятным объяснением, и ожидали, что со временем кому-то удастся создать жизнь в лабораторных условиях.
Вскоре после открытия Уотсона и Крика Стэнли Миллер, закончивший Чикагский университет, в сотрудничестве с нобелевским лауреатом Херолдом Ури воссоздал условия, предположительно существовавшие в «первозданном бульоне» на молодой Земле. Эта смесь состояла из водяных паров, водорода, метана и аммиака. Считалось, что молнии играли важную роль в появлении жизни, поэтому Миллер и Ури обеспечили электрические разряды и в конце концов смогли создать простые аминокислоты. Отовсюду посыпались поздравления, так как аминокислоты являются главным компонентом органической жизни. К сожалению, спустя полвека никто так и не продвинулся дальше в создании жизни.
Отмечалось также, что аминокислоты, созданные Миллером, Ури и другими исследователями, являются лишь немногими из компонентов, необходимых для жизни. Так или иначе, сам эксперимент был очень избирательным. Аминокислоты, присутствовавшие в «бульоне» Миллера и Ури, были левосторонними и правосторонними, тогда как жизнь пользуется только левосторонними аминокислотами. Более того, электрические разряды, приводившие к созданию аминокислот, одновременно уничтожали их, так что аминокислоты приходилось искусственно изолировать в ходе эксперимента.
Представляется логичным, что, если жизнь некогда появилась в океанах, она продолжает появляться и в наши дни. На самом деле ничего подобного не происходит из-за изменения температуры, химического и газового составов. В целом считается, что жизнь не может спонтанно возникать в обогащенной кислородом атмосфере, поэтому эволюционистам пришлось предположить существование совершенно иной атмосферы на молодой Земле (кислород, сохраняющий жизнь, вместе с тем разрушает неживые органические молекулы).
Создание жизни в лабораторных условиях оказалось совершенно невозможным, и исследователи начали понимать, что им придется открыть новые законы природы, чтобы объяснить появление хотя бы одной клетки в ходе случайных и естественных процессов.
Молекула ДНК имеет форму двойной спирали. Основания ДНК расположены попарно и образуют перекладины «лестницы», несущей информацию для воспроизведения живого существа. Когда ДНК копирует себя, «лестница» разрывается посередине перекладин, новые основания аналогичны старым, так что первоначальная молекула ДНК становится двумя идентичными молекулами. Информация, необходимая для построения новых белков и осуществления других необходимых химических изменений, приносится к разным частям клетки с помощью другой молекулы – рибонуклеиновой кислоты (РНК). Она сходна с ДНК, но представляет собой одинарную спираль. Таким образом, РНК является «гонцом», доставляющим информацию, содержащуюся в ДНК, для дальнейшего распространения и выполнения генных инструкций.
Остается один важный вопрос, на который наука не может ответить до сих пор: как появилась ДНК? Насколько известно сейчас, лишь ДНК может создавать другую ДНК.
Некоторые хромосомы содержат очень длинные цепочки ДНК, длиной более одного метра, что является колоссальным расстоянием с учетом микроскопической природы самой молекулы ДНК. Однако всех озадачивал вопрос о происхождении этого процесса, поскольку любые энзимы являются белками, а синтез белков должен происходить под управлением ДНК. Вместе с тем воспроизведение ДНК не может происходить без этих белков. Что же появилось сначала: белок или ДНК?
Этот вопрос напрямую связан с происхождением жизни, и пока что на него нет ответа. Ясно, что аминокислоты, нуклеотиды, липиды и другие многоатомные молекулы могут возникать случайно при тепловом воздействии – к примеру, в результате ударов молний. Они также могут появляться под воздействием солнечного света и других источников энергии, не обладающих жизнью. Выдвигалось много идей, объясняющих происхождение ДНК, но все они были не более чем догадками.
Во время нашей работы над этой книгой появилась новая теория, завоевавшая популярность среди многих специалистов. Согласно этой теории, ДНК существует благодаря наличию Луны!
Четыре миллиарда лет тому назад орбита Луны находилась гораздо ближе к Земле, чем в наши дни. Тогда Земля вращалась вокруг своей оси гораздо быстрее, и постоянное воздействие Луны приводило к образованию колоссальных приливов (см. главу 5).
Ричард Лат, специалист по молекулярной биологии из Эдинбургского университета, предположил, что в первозданных океанах, находившихся под приливным воздействием Луны, могло происходить быстрое распространение молекул ДНК.
Одна из наиболее общепринятых теорий, связанных с происхождением ДНК, заключается в том, что она возникла из молекул-предшественниц еще более незначительного размера, которые затем соединились, или «полимеризовались», в длинные нити, Эти нити стали шаблонами для новых молекул, прикрепляющихся к н им, что в конечном счете привело к образованию двойных спиральных молекул наподобие ДНК.
Ричард Лат указывает, что проблема заключается в необходимости механизма, который будет постоянно расщеплять двойные спирали, чтобы процесс мог продолжаться. По его утверждению, для расщепления молекулярных нитей необходимо какое-то внешнее воздействие.
Примерно при 50°С отдельные нити ДНК играют роль шаблона для синтеза дополнительных нитей, тогда как при более высоких температурах, около 100°, эти двойные нити распадаются, что удваивает количество молекул.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73