Между эпохой пребиотической эволюции, в истории Земли специального времени не занимавшей, – ибо протекавшей преимущественно в космосе, в условиях остывающей туманности, – и эпохой первых и даже «прото» организмов, наступившей в конце катархея, находится так называемый «РНК мир». Время, когда в первых кратерных морях планеты обитали молекулы, – пока ещё сами по себе. И начать бы тут стоило с возникновения обладающих автокаталитическими свойствами молекул РНК. Но это уже пройденный – в предыдущей публикации – этап.
Если же кратко вернуться к пройденному, молекулы РНК – полимерные цепочки нуклеотидов – синтезируются с 2009 года уже в один заход, в одной пробирке из доступных на древней Земле реагентов. Условия для их появления (даже по уже открытому сценарию, а могут быть и другие) в масштабах планеты должны были складываться сотни же миллионов раз. В день. А сутки тогда были втрое короче. Но появление молекул – ещё не мир молекул.
...Тем не менее, о молекулах. Ныне синтетическая РНК, лет двадцать назад словно дрожжи провоцировавшая бурление при попадании в благодатную информационную среду, уже не вызывает большой ненависти. И напрасно. Ибо фактом своего существования опровергает несколько фундаментальных тезисов противников абиогенеза. Утверждавших в частности, что РНК и ДНК не могут существовать вне организма (который, в свою очередь, невозможен без них), что этим молекулам необходимы белки, ими же и производящиеся, – и что было раньше?.. Синтетическая РНК производит себе подобных только вне организма и только без помощи белковых молекул. С их помощью она этого ещё просто не умеет.
Подступаясь к проблеме, придётся ответить и ещё на один вопрос. Почему самозарождение автокаталитических молекул не происходит в наше время? Ответ же таков: вопрос неправильный. Условия на Земле изменились, но самозарождение молекулярной жизни (вне пробирки) нельзя ни исключить теоретически, ни подтвердить наблюдением. Если б даже и удалось процедить океан, сосчитав в нём молекулы, нет способа отличить абиогенную РНК от обрывков биогенной.
Несмотря на то, что современные молекулы РНК очень малы, сравнительно с молекулами ДНК (что является следствием относительно низкой стабильности) длина матричной РНК, выполняющей функции бригадира при синтезе белков, может измеряться тысячами нуклеотидов. Рабочие РНК – транспортные, рибосомальные, «уборщики» (тмРНК), – при крайне ограниченном функционале, обычно имеют длину от 80 до 300 нуклеотидов. Абиогенная же РНК ещё меньше – до 60 нуклеотидов. И это, с одной стороны, объясняет её способность функционировать вне организма, – простота обеспечивает нетребовательность к условиям. Но с другой стороны… Является серьёзной проблемой.
РНК, как отмечалось выше, нестабильна и намного более подвержена мутациям, отбором которых достигается приспособление к условиям, – но частота мутаций зависит от длины. Эксперименты с синтетической РНК показали, что 40-60 нуклеотидов маловато, как для оперативного реагирования на изменения условия, так и собственно для создания приспособительных механизмов. Молекула же может приспосабливаться единственным способом, – катализом синтеза в растворе других молекул (не обязательно белков), которые, включившись в цепочки химических преобразований, как реагенты или катализаторы, изменят условия. Крошечная синтетическая РНК показала соответственно низкие способности как к выполнению функций носителя наследственной информации, так и к адаптации, – ввиду малого разнообразия каталитических способностей.
...Но и это препятствие на пути возникновения РНК мира недавно было преодолено, благодаря обнаружению способности такого заурядного (особенно на катархейской Земле) вещества, как обсидиан, выступать катализатором синтеза РНК, увеличивая длину молекул до 150 нуклеотидов.
...Так что же с «миром»? Обратить внимание стоит на слово «мир», подразумевающем нечто глобальное. В данном же контексте оно означает условия, когда по всей планете, – всюду, где складывались условия (предварительно, жидкая вода и ультрафиолетовое облучение), происходил синтез абиогенной РНК. При этом, – важно отметить, – вероятность того, что молекула окажется в условиях благоприятных для размножения катализом, составляла 100%. Раз уж она возникла в неких условиях даже без присутствия другой молекулы РНК, значит, они очень благоприятны.
Вероятность же того, что молекула «выживет»… не имела значения. Ну, разрубит её высокоэнергичным квантом, что с того? Это выведет из строя лишь молекулу в составе организма, ибо, изменив химические свойства, она не сможет выполнять возложенные на неё задачи. Свободноживущая же молекула лишь «размножится делением» на два автокаталитических куска, способных к тому же войти в состав новых молекул… Даже если РНК «убить совсем» – вдребезги – это лишь пополнит запасы комплектующих для синтеза других молекул.
...Значит же вышеизложенное, что автокаталитические молекулы (не родственные, в подавляющем большинстве возникшие независимо) будут накапливаться в среде. Одновременно на среду воздействуя и приспосабливаясь к ней. Очевидное действие заключается в истощении запасов реагентов (которые, однако, восполняются абиогенными источниками). Менее же очевидное, – в заполнении среды отходами и побочными продуктами химической активности. Как отмечалось выше, преобладать будут продукты, меняющие среду нужным молекулам образом. Каким именно – зависит от местных условий.
Под «РНК-миром», таким образом, подразумевается этап трансформации «первичного бульона» во «вторичный». Уже в каком-то смысле – живой. С растущими, учащимися и относительно быстро (по меркам биосферы – крайне медленно) размножающимися «удачными» молекулами РНК. И множеством неудачных.
Но пока – только бульон. Раствор уникального, имея ввиду как минеральные, так и органические примеси, для каждого из водоёмов состава. Организмы возникают лишь на следующем этапе.
Блог нуждается в поддержке. Кошелёк ЮMoney 4100 1168 3178 5907