"Когда человек узнает, что движет звёздами, Сфинкс засмеётся и жизнь на Земле иссякнет" (иероглифическая надпись на скале храма Абу-Симбел, Египет, 1260 г. до н.э.), "Любовь, что движет солнце и светила" (Данте Алигьери, "Божественная комедия"), "Радуйтесь тому, что имена ваши записаны на небесах" (Лука, 10:20); "Число душ в Космосе равно числу звезд и распределено по одной на каждой звезде" (Платон, "Тимей", 41е); "У каждого в глазах своя звезда" (Хафиз Ширази); "- Хотел бы я знать, зачем звёзды светятся... - Наверное, затем, чтобы рано или поздно каждый мог вновь отыскать свою" (Антуан де Сент-Экзюпери, "Маленький принц"); "Зачем рыдать под звездой, которую всё равно не снять с неба? Она совершит начертанный ей путь. А ты совершай свой" (Иван Ефремов, "Таис Афинская").

пятница, 12 января 2018 г.

Теория Лесли Орджела о происхождении жизни на Земле в результате «творения» извне

ЛЕСЛИ ОРДЖЕЛ (1927-2007) — британско-американский генетик и биохимик, известный своей нестандартной теорией происхождения жизни на Земле в результате «творения» извне — осознанного или случайного, но — внешнего вмешательства. Это единственно, что способно объяснить многие загадки современной эволюционной теории. 

Лесли Илизер Орджел родился 12 января 1927 года в Лондоне. После школы поступил в Оксфорд, где занялся изучением химии. В 1948 году с отличием окончил университет, с 1951 по 1953 год проходил магистратуру в Колледже Магдалины, результатом чего явилась его первая публикация о полуэмпирическом расчёте дипольного момента сопряжённых гетероциклических молекул. С 1954 по 1955 год проходил постдокторантуру в Калифорнийском технологическом институте под руководством Лайнуса Полинга. Работая там, он сблизился с Александром Ричем и Джеймсом Уотсоном, которые сильно повлияли на развитие его интересов и дальнейшую карьеру. Став доктором наук, Орджел вернулся в Великобританию как замдиректора факультета теоретической химии в Кембридже. Интересы учёного постепенно перемещались от неорганической химии к биохимии, и в 1964 году Орджел окончательно перебрался в США и занялся исследованием проблемы абиогенеза (происхождение жизни из неживой природы) в Биологическом институте имени Джонаса Солка. Там он и создал свою знаменитую теорию о появлении жизни на Земле, о которой — ниже.

ГЕОХИМИЯ

Начинал Лесли Орджел с исследований по неорганической химии. Важным достижением считается работа, написанная в 1952 году в соавторстве с Джеком Дунитцем, в которой в терминах орбитального взаимодействия объясняется стабильность ферроцена. Интересно отметить, что Орджел фактически предсказал существование дибензолхрома и бис(циклобутадиенил)никеля. 

В 1957 году в своей статье «Ion compression and the colour of ruby» он объяснил, почему рубин красный. Нетривиальность задачи состояла в том, что рубин является корундом (Al2O3), в котором замещена часть ионов. При этом сам корунд бесцветен, оксид хрома Cr2O3, аналогичный по структуре, имеет зелёную окраску. И тем не менее... В том же году были опубликованы работы Орджела, объяснившие образование нормальных и обратных шпинелей (редкий минерал кубической сингонии, смешанный оксид магния и алюминия красивых нежно розовых и зеленоватых оттенков). Научное объяснение этим фактом можно найти здесь: https://ru.wikipedia.org/wiki/Орджел,_Лесли_Илизер 


БЛИЖЕ К ЖИЗНИ

Интерес Орджела к биохимии начал формироваться в середине 1950-х годов, когда он проходил постдокторантуру в Калифорнийском технологическом институте. Там он познакомился с Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком, и стал одним из первых учёных, кому выпала возможность проверить на прочность двухцепочечную модель строения ДНК. 

В 1964 году Орджел окончательно перебрался в США и сосредоточил все усилия на изучении проблемы возникновения жизни на Земле. Его внимание особенно привлекали рибонуклеиновые кислоты, поскольку к тому времени уже было известно, что они являются и носителями, и передатчиками генетической информации. 

Серьезным результатом его исследований в этой области стала статья 1968 года, в которой была высказана гипотеза, что жизнь на ранней Земле могла быть представлена исключительно рибонуклеиновыми кислотами, которые и хранили генетическую информацию, и были способны к самостоятельной (без участия белков) репликации. Эта гипотеза была серьёзно проработана Орджелом, окончательно сформулирована в работе Уолтера Гильберта и ныне носит название «гипотезы РНК-мира». Проверка данной гипотезы определила направление дальнейшей научной деятельности Орджела. (Научные подробности там же: https://ru.wikipedia.org/wiki/Орджел,_Лесли_Илизер).


ТАК ОТКУДА МЫ ВЗЯЛИСЬ?..

На основе своих исследований др. Орджел также развил новаторскую (для классической науки) идею о том, что жизнь на Землю могла быть занесена из космоса (панспермия). 


В 1973 году Лесли Орджел вместе с лауреатом Нобелевской премии Фрэнсисом Криком в научном журнале Icarus («Икар») заявили, что «жизнь на Земле могла развиваться из крошечных организмов, принесенных с далекой планеты». Предпосылкой этой работы стала неудовлетворительность современных научных теорий о происхождении жизни на Земле. Почему у всех живых существ имеется один-единственный генетический код? Если жизнь зародилась, как считают некоторые биологи, в первобытном «бульоне», то таких генетических кодов должно было появиться великое множество. Почему такой редкий элемент, как молибден, играет ключевую роль в ферментных реакциях, без которых невозможна жизнь? Почему такие распространенные на нашей планете элементы, как хром и никель, практически не участвуют в химических реакциях внутри живых организмов? 

Необычная теория, предложенная Криком и Орджелом, не только утверждала, что жизнь на Земле развилась из инопланетных организмов, но и выдвигала предположение, что такой «посев» был преднамеренным. Другими словами, разумные существа с другой планеты при помощи космического корабля специально доставили «семена жизни» на Землю, чтобы запустить цепочку развития живых организмов на нашей планете. 

Эту идею, понятно, критиковали как «находящуюся на грани научного приличия» дарвинисты, отрицающие любые намёки на всё, что напоминает им креационизм.

Тем не менее факт остаётся фактом: что бы ни подтолкнуло к появлению жизни, это случилось лишь единожды, — самое необычайное явление в биологии. Все, что когда-либо жило — растение или животное, — берет начало от одного и того же первичного движения. В какой-то момент далекого прошлого некий маленький мешочек химических веществ ожил, поглотил какие-то питательные вещества и короткое время жил. Такое, может быть, случалось и раньше. Но этот первичный мешочек совершил что-то необычайное: он разделился и произвел на свет наследника. Крошечный пучок генетического материала перешел из одного живого существа в другое, и с тех пор это движение не прекращалось. 

То был момент сотворения всех нас. Биологи иногда называют его Большим Рождением по аналогии с Большим Взрывом у астрофизиков. «Куда бы в мире вы ни отправились, на какое бы животное, растение, насекомое ни посмотрели, если оно живое, то будет пользоваться одним и тем же словарем и будет знакомо с одним и тем же кодом. Вся жизнь есть одно», — комментирует биолог Мэтт Ридли. Все мы — результат одного генетического трюка, передаваемого из поколения в поколение на протяжении почти 4 млрд лет, до такой степени, что можно взять фрагмент генетического кода человека, залатать им поврежденную дрожжевую клетку, и она примет его в работу как свой собственный. В самом глубоком смысле он и есть ее собственный.

Известный научный факт: ДНК и банана и человека совпадают на 50%! Отличие генома человека от шимпанзе составляет всего от 2 до 5%. 


... И ИЗ ЧЕГО?

В начале 2000-х годов доктор Орджел пришёл к ещё одному удивительному выводу: что два важных компонента для возникновения жизни — генетический материал и клеточная мембрана — возможно, соединились вместе благодаря глине. Об этом писал журнал New Scientist.

Изучение монтмориллонитовой глины показало, что она способна существенно ускорять процесс образование мембранных заполненных жидкостью мешочков. Эти пузырьки, подобно примитивным клеткам, способны к росту и простым формам деления. 

Предыдущие исследования показывали, что глина помогает составлять РНК из более простых химических веществ. «Интересно, что глина сама оказывается внутри пузырьков, — отмечал Лесли Орджел, — Эти научные результаты довольно интересны, поскольку найдена связь между механизмом образования РНК и механизмом заключения ее внутрь мембраны».

Хотя генезис генетического материала и образование клеточной структуры являются, как говорят ученые, "горячими" областями исследований, однако долгое время не удавалось обнаружить связь между двумя этими явлениями.

Образование генетического материала имело решающее значение для появления таких феноменов жизни, как наследование, мутации и эволюция. В то время как мембраны были важны для физиологии клеток, потому что они защищают из содержимое, накапливают химические вещества для реакций и отделяют нужные гены от ненужных. Однако до сих пор было не до конца ясно, как эти компоненты затем соединялись вместе. И, как показали эксперименты группы Орджела, глина действительно в 100 раз ускоряет процесс образования пузырьков. 

В институте Салка Орджел проработал до конца жизни и умер 27 октября 2007 года от рака поджелудочной железы.

НАСЛЕДИЕ

Лесли Орджел славился высокой научной продуктивностью. Уже к 35 годам на его счету было почти сто опубликованных работ различного рода, написанных им самим или в соавторстве. Наибольшую популярность ему принесли следующие монографии:

— Leslie E. Orgel, An Introduction to Transition-Metal Chemistry. The Ligand Field Theory, 1961 
— Leslie E. Orgel, The Origins of Life: Molecules and Natural Selection, 1973 
— Leslie E. Orgel and Stanley L. Miller, The Origins of Life on the Earth, 1974 


ПРИЗНАНИЕ

Заслуги Орджела были высоко оценены научными сообществами по обе стороны Атлантического океана. В 1957 году он получил премию Гариссона за работы в области неорганической химии. В 1962 году он был избран членом Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе. 

В США Орджел был награждён стипендией Гуггенхайма в 1971 году, премией Эванса в 1975 году и медалью Гарольда Юри от Международного общества изучения происхождения жизни на Земле в 1993 году. В 1990 году Орджел был избран членом Национальной академии наук США. 


О ЛИЧНОМ

Лесли Орджел прожил 57 лет со своей женой Элис Орджел (Левинсон). В их семье родилось трое детей: Вивьен, Ричард и Роберт.

Орджел всю жизнь увлекался коллекционированием. Он собирал ковры, книги, декоративные вещи и французские вина.

Во время получения постдокторантуры Орджел вступил в «RNA Tie Club»: полуформальную организацию, состоявшую из 24 видных учёных, целью которой было выяснить, каким образом ДНК связана с белками и как происходит передача наследственной информации. Каждый член клуба носил галстук с изображением двойной спирали ДНК. Двадцать членов клуба сопоставлялись протеиногенным аминокислотам, четыре почётных члена клуба символизировали нуклеотиды. Орджел был «треонином».

Во время исследования возможных альтернатив классическим нуклеотидам (в эволюционном смысле) Орджел разработал и запатентовал методику синтеза арабинозилцитозина — соедниения, широко применяющегося для лечения лейкемии и лимфом. Доходы от патента Орджел тратил на организацию ежедневных чаепитий в своей лаборатории и на проведение праздничных мероприятий.

По результатам своих исследований в области молекулярной эволюции Орджел сформулировал эволюционные правила. Первое гласит: «Если самопроизвольный процесс проходит слишком медленно или неэффективно, найдётся фермент, который эволюционирует так, чтобы ускорить этот процесс». 

Второе правило звучит как «Эволюция умнее, чем ты».

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...