В теории абиогенеза (зарождения жизни из неживой материи) есть одно очень узкое место. Она не в состоянии объяснить появление главных молекул живого - ДНК и белков. Белок не синтезируется без ДНК (в ней закодирована наследственная информация о последовательности аминокислот в белке), а ДНК - без белка (белок-фермент выступает абсолютно необходимым катализатором процесса).
Как известно, "нормальные герои всегда идут в обход!" Так поступили и адепты абиогенеза. Не сошёлся же клином белый свет органический мир на ДНК и белках? Разве нельзя, объясняя зарождение жизни, обойтись вообще без них? Смотрите, вот есть другая нуклеиновая кислота - РНК. Она вполне успешно кодирует наследственную информацию (в РНК-вирусах, например) и даже, как оказалось, иногда катализирует биохимические процессы не хуже белков (открытые не так давно РНК-ферменты назвали рибозимами). Что же теперь мешает построить модель самозарождения жизни? Ничего. Новую модель назвали "РНК-мир"
Взгляд на абиогенез с нового ракурса необычайно подстегнул научную мысль:
- вот кирпичики, из которых состоит РНК - четыре типа нуклеотидов - сами собой синтезируются в первичном абиогенетическом супе. И это не фантазия, а научный факт: химические вещества цианиды, добавленные в колбу Миллера, позволили помимо аминокислот найти там и образовавшиеся нуклеотиды;
ПРИМЕЧАНИЕ: речь о колбе, в которой С.Миллеру удалось получить сами собой синтезировавшиеся аминокислоты. Подробнее о ней в статье "Откуда есть пошла... жизнь?"
- потом нуклеотиды собираются в цепи РНК. Пришлось однако попотеть, чтобы заставить нуклеотиды нечто подобное делать в реальности. В водной среде они не желали соединяться в цепи, но вот постановка эксперимента на природных минералах (карбонате кальция, каолините, цеолитах), которые несомненно присутствовали и в глубинах первичного океана, позволила получить короткие в 20-30 нуклеотидов цепочки;
- а теперь РНК самокопируется. Кто сказал, что так только ДНК умеет? Без фермента не обойтись, конечно, но долой каталитическую монополию белков! Рибонуклеиновые кислоты и сами с усами сами - ферменты, сами ускорят процесс. Увы, оказалось, что все открытые РНК-ферменты умеют только две вещи - вырезать и сшивать некоторые участки... исключительно в самих себе. Катализировать процесс копирования РНК они категорически отказывались. "Не хочешь - заставим! Не можешь - научим!" И научили-таки. Учёные, создав своего рода "эволюцию в пробирке", научили РНК катализировать репликацию-копирование других РНК. Конечно, то были условия искусственные, в природе не существующие, и, справедливости ради, скорость и главное точность процесса оставляли желать лучшего (максимум 14 сшитых нуклеотидов, да и то не все из них соединились правильно), но тем не менее...
Однако не всех биохимиков результаты подобных экспериментов удовлетворили. ПРЕТЕНЗИЯ 1. Обращается внимание на то, что при таком, мягко говоря, неуверенном синтезе коротеньких РНК-цепочек в первичном бульоне должно было образоваться ничтожно мало для серьёзного разговора о дальнейшем построении из них целого РНК-мира.
ПРЕТЕНЗИЯ 2. Скорость сборки РНК в естественных условиях непременно должна была замедляться вплоть до полной остановки процесса. Потому как это случайно собравшихся из неорганики нуклеотидов в первичном бульоне было чуть-чуть, а ингибиторов-блокираторов сшивки нуклеотидов в цепь РНК - полным-полно: и соли кадмия, и соли железа, и соли других тяжёлых металлов, и, назовём их так, недонуклеотиды - неправильно собравшиеся неполноценные нуклеотиды, которые с РНК-ферментом соединялись, выводя его из дальнейшего процесса, а потом в цепочку с другими нуклеотидами - ни за что!
А ещё и последние открытия археологов и палеонтологов заставили впасть в уныние тех, кто возлагал большие надежды на идею РНК-мира. Были найдены остатки самых первых клеток. Их возраст определён в 3,5 - 4 миллиарда лет по возрасту тех слоёв земной коры, где они обнаружены. Учёные считают, что ранее этого периода на нашей планете никакая жизнь, ни РНК-, ни ДНК-, вовсе не могли бы возникнуть из-за постоянных "обстрелов" поверхности Земли метеоритами и кометами, так что обнаружены действительно первые клетки. И они, эти пионеры, оказались традиционными носительницами ДНК. А ведь гипотеза РНК-мира утверждает, что ДНК-жизнь вторична по отношению к РНК-жизни, и что ДНК только со временем вытеснила РНК с позиций главной носительницы наследственной информации. Последнее же палеонтологическое открытие показывает, что для развития РНК-мира на Земле просто не было эволюционного времени. Кстати, Томас Чек и Лесли Оргел - основные апологеты гипотезы РНК-мира - с этим уже согласились.
Как видите, ляпов-нестыковок в картине РНК-мира предостаточно.
Теория РНК-мира "столь же нелепа, как и предположение о возможности сборки "Боинга 747" ураганом, пронесшимся над мусорной свалкой"
- это психанул известный британский астрофизик Фред Хойл.
И что остаётся делать в сложившейся ситуации? Поверить в гипотезу панспермии - "осеменение" планеты "живыми началами", прилетевшими из космоса? А там они откуда? Или поверить в те новые предположения, которые спешно рождает фантазия фанатов РНК-мира: а может быть первые нуклеотиды были попроще нынешних, и для их случайного образования времени-таки хватило? А может быть их было не четыре, а всего-то два, что значительно повышает вероятность их спонтанного появления?
Может быть, может быть. А может и не быть...
Читать ещё:
Кто-нибудь знает, что такое жизнь?