Нуменал Анцельсы - Страница 104

104

Вопрос о путях возникновения киральности все еще остается открытым. Какие потребности организмов удовлетворяет киральность простых биомолекул и построенных из них биополимеров? Для чего живому миру нужна строгая пространственная упорядоченность киральных структур, и каковы те преимущества, которые создает она для функционирования живых систем? Почему возникает определенная диссимметрия, а не противоположная?

До открытия каскаденианского некроценоза в трактовке этих вопросов существовали два направления, и оба они нуждаются в серьезной корректировке.

Первое. Соотношение левых и правых форм — случайное, спонтанное событие; результат одной из последовательно повторяющихся «удачных» флуктуаций. Следовательно, первичный организм, в котором имелся хотя бы ничтожный избыток одной из оптически активных форм вещества, получил преимущество при взаимодействии с тем же субстратом, который не обладал теми же конфигурационными предпочтениями.

Второе. Левые и правые формы — результат длительной эволюции (химической или биологической). В результате стохастического нарушения рацемического равновесия, они оказались представленными с некоторым перевесом одного над другим. Последующее углубление первенства могло идти путем своеобразной конкуренции и отбора.

Вывод. Наличие близкой пространственной специализации земного и каскаденианского биоценоза позволяет с достаточной долей уверенности утверждать, что формирование левых и правых форм современной биосферы является приспособительно-адаптационным процессом, движущим фактором которого был отбор. И это не результат «непредсказуемого» события, повлекшего за собой образование не только киральных биополимеров, но и преимущественное накопление одной из форм.

Конечно, наличие каскаденианской жизни является открытием беспрецедентного значения. Но вопрос о том, есть ли связь между этой жизнью и жизнью на Земле, остается открытым. Мы по-прежнему не понимаем, как возникло первое живое существо. А это вопрос ключевой важности, поскольку даже простейший из известных организмов на самом деле невероятно сложная система, которая самопроизвольно, без участия пока неизвестных нам факторов, образоваться не может, тем более не в одной, а хотя бы в двух разных частях космоса, не говоря уже о множественности возможных обителей живого вещества. Поэтому пример Каскадены уже с достаточной степенью убедительности показывает, что жизнь — это не набор химических случайностей, не просто причудливая диковина, но явление, заложенное в основу законов природы. Иными словами, универсум изначально содержит предпосылки для зарождения жизни, которые при определенных условиях могут перерасти в физический процесс на молекулярном уровне, сопровождаемый устремлением материи и энергии двигаться по определенному пути, в конечном счете приводящему к максимально возможному снижению энтропии предбиотически «созревших» систем. В принципе, вероятность организации вещества в устойчивые атомно-молекулярные комплексы самопроизвольным образом, без участия пока не описанных свойств материально-энергетической субстанции, так же исчезающе мала, как и случайное зарождение жизни. Тем не менее, космос, или по крайней мере определенная его часть, состоит из сообществ вполне узнаваемых комбинаций микро-мезо- и мегаобъектов. И мы воспринимаем их как закономерные, а не случайные творения природы, как осмысленную разумом сущность, созданную так, чтобы в ней существовала возможность для образования сперва преджизненных, а затем и витофункциональных систем. Сравнивая характеристики земного и каскаденианского биоценозов, есть все основания допустить, что диссимметрия молекул могла быть следствием процесса, в котором выбор между левым и правым определился физпараметрами, изначально заложенными в структуре космоса. Тогда следует считать, что закрепление его результатов есть следствие углубления первоначально малого различия в свободной энергии между левой и правой формами. Можно представить и мир существ, состоящий из двух равновеликих частей — правой и левой. Но тогда организмы этих двух частей не могли бы взаимодействовать, они не смогли бы ни спариваться, ни поедать друг друга. Наглядным примером, подтверждающим это правило (с известной долей условности) являются некриты. Но такой мир, следуя принятой логике вещей, давно уже должен был бы исчезнуть. Здесь же эволюция ухитрилась сохранить жизнеспособность некроценоза. Но какой ценой! Избранные ей формы остались энергофагами, а принцип их размножения не развился дальше стадии примитивного деления.

Как следует из логики вышеприведенных рассуждений, набор химических реакций, обеспечивающих устойчивость предбиологических систем, определяется таким сочетанием физических и геометрических параметров, при которых в мегакосме становится возможным зарождение диссимметричных органоструктур. Вместе с тем возникает ряд вполне закономерных вопросов. Почему, например, в живых организмах слагающие их органокомплексы имеют не одну, а разные киральности? Почему земная жизнь при явно выраженной «левой» специализации аминокислот допускает существование «правых» сахаров? И, наконец, почему в каскаденианских организмах тоже наблюдается неоднозначная, хотя и отличающаяся от земной диссимметрия? Нам представляется, что причина этого кроется в особенностях стереометрической (объемной) конфигурации, или другими словами в различиях трехмерных структур органомолекул, входящих в состав тех или иных соединений. Форма, размер таких молекул, а также способы атомных упаковок и виды межатомных связей в них подобраны таким образом, чтобы придать биополимерным комплексам максимальную устойчивость в окружающей их физической среде. Естественно, что и реагировать на оказываемое этой средой воздействие такие комплексы тоже будут по-разному. Поэтому при одних и тех же свойствах пространства одни из них предпочтут «левую» киральность, а другие «правую». В качестве пояснения можно привести следующий пример. Если поляризованный свет сравнить с воздушным потоком, а биополимерные комплексы — с пропеллерами на его пути, то при одной ориентировке наклона «лопастей определенного биокомплекса» пропеллеры будут вращаться слева направо, а при другой — наоборот.

104