7.5. Развитие современной концепции биохимического единства всего живого

Пока в биологии не существовало методов физико-химического исследования и сколько-нибудь ясных теоретических концепций, сущность живого сводили к наличию некоей «таинственной силы», благодаря которой развивается и воспроизводится все живое. Такой подход к пониманию живого называют витализмом. Витализм уводил исследователей по ложному пути и не способствовал постижению принципов функционирования живых организмов. Эти принципы были раскрыты на пути детального изучения процессов обмена веществом, энергией и информацией в живых системах разного уровня организации, начиная от клетки и заканчивая биосферой.

Углубление современных знаний о происхождении жизни проводит к появлению различных теорий предбиологической эволюции. Существует несколько точек зрения на саму природу образования жизни на Земле.

Первая заключается в следующем: жизнь возникла на Земле из неживых (минеральных) форм.

Следовательно:

а) жизнь представляет собой направленный вектор эволюции от неживого к живому;

б) грань живого и неживого весьма резка, а сама жизнь крайне неустойчива и может в любой момент вернуться в область неживого;

в) живое из неживого – событие почти невероятное! Особенно если учесть, что на близко расположенных планетах признаки жизни не обнаружены.

Вторая посылка: жизнь получила развитие на Земле. Это означает, что:

а) жизнь является порождением Космоса, а Земля предоставила лишь необходимые условия для ее развития (в космическом пространстве на орбите между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, из которого к нам на Землю попадают некоторые разновидности метеоритов (хондриты), содержащие весьма высокие (до нескольких процентов!) концентрации углерода неорганического происхождения, из которого возможен синтез первоосновы жизни – аминокислот;

б) преджизненная основа – весьма устойчивое образование, раз она может преодолевать громадные расстояния в Космосе;

в) сущность принципа Пастера-Реди (живое только от живого);

г) жизнь – не такое уж редкое событие во Вселенной. По гипотезе английского астрофизика Джеймса Джинса (1877–1946) предполагается, что жизнь – это плесень, возникающая на поверхности небесных тел. Это парадоксальное утверждение было наиболее естественным объяснением возникновения жизни.

Анализируя феномен живого вещества, можно заключить, что он препятствует вырождению материи во Вселенной, так как часть ее бесструктурного состояния переходит в структурное, понижая энтропию системы. Фотосинтез – прекрасная иллюстрация этому.

Переход от неживого к живому осуществился после того, как на базе предшествующих предбиологических структур возникли и развились зачатки двух основополагающих жизненных систем: системы обмена веществ (метаболизма) и системы воспроизводства живой клетки. Пока невозможно сказать, как конкретно происходило это развитие. В современной природе мы наблюдаем конечный результат того качественного скачка, который привел в образованию живой клетки, и последовавшего за этим процесса биологической эволюции.

Изучение указанных систем дало важнейший попутный результат: сформировалась фундаментальная для всего естествознания идея единства состава и механизмов функционирования живой природы независимо от уровня организации составляющих ее структур. Эта идея, зародившаяся еще в 19 веке, обрела вид законченной концепции биохимического единства живого в 1920-х гг., благодаря трудам голландских микробиологов А. Клюйвера и Г. Донкера. К настоящему времени эта концепция обоснована результатами всесторонних исследований, которые исчерпывающе демонстрируют единство всего живого по самым фундаментальным свойствам: схожесть химического состава, свойство хиральности живого, универсальная роль аденозинтрифосфата (АТФ) в качестве аккумулятора и переносчика биологически запасенной энергии; универсальность генетического кода и др.