Биология в новом свете

Синтез белковой молекулы Б осуществляется на рибосомах. Порядок расположения элементов наследственного вещества, представленный его копией — молекулой мРНК, определяет последовательность аминокислот в белке. Различные аминокислоты показаны символическими значками. Маленькие молекулы тРНК доставляют к соответствующему коду на мРНК нужные аминокислоты и 'пришивают' их на рибосоме к образующейся белковой молекуле

В настоящее время у нас уже сформировались достаточно обоснованные представления о том, как благодаря изменчивости и отбору мог появиться план анатомически-морфологического строения организма, как возник первый строительный план.

Путь перехода от неорганической молекулы к органической без участия живых организмов нам сейчас уже в основном ясен. Благодаря космическим полетам удалось обнаружить следы органических соединений и за пределами Земли. Это ознаменовало первый успех в научном объяснении возникновения жизни. Но даже если представить себе целое море органических молекул, например аминокислот, остается непонятным, как появился первый белок, первая молекула, способная к размножению. На карте наших знаний здесь до сих пор простирается огромное белое пятно. По-видимому, нам еще не известны какие-то важные закономерности, ибо создание "разумной" последовательности аминокислот вряд ли могло быть случайностью. Жизнь тогда была бы в высшей степени невероятным явлением.

Теперь остановимся на борьбе жизни с хаосом, борьбе биологической упорядоченности с тепловым движением молекул. Всегда ли тепловое движение ведет к разрушению? В принципе — да, ибо случай творит то, что наиболее вероятно, а самое вероятное — это неупорядоченность. Каждый может в этом убедиться. Достаточно набрать горсть кубиков, а затем бросить их. Очень редко случается так, чтобы один кубик аккуратно лег около другого! А упадут ли хоть раз рядом друг с другом три кубика? Такая упорядоченность, добиться которой в состоянии даже двухлетний ребенок, если и может возникнуть случайно, то лишь с ничтожнейшей вероятностью. Впрочем, это уже положение второго начала термодинамики, о котором мы говорили в предыдущей главе.

Но всегда ли хаотическое движение молекул действительно враждебно жизни? Дальше мы убедимся, что такое движение отнюдь не играет роли лишь разрушающего фактора в различных проявлениях жизни — без теплового движения молекул жизнь вообще была бы невозможна. А затем мы попытаемся решить вопрос: можно ли обуздать случай?

Броуновское движение мельчайших частиц, видимых под микроскопом. Если мы проследим за такой частицей, то обнаружим, что она движется абсолютно хаотически

Начнем с наглядного примера. Правда, наглядно только то, что можно видеть, а, как мы уже знаем, само понятие "видеть" на микромир не распространяется. Однако некоторые микрофизические явления можно наблюдать даже с помощью оптического микроскопа.

Полтора столетия назад английский естествоиспытатель Роберт Броун заметил, что частички пыльцы движутся в жидкости очень своеобразно. Даже в препаратах, где жидкость находится в покое, можно наблюдать непрерывное хаотическое движение отдельных частиц во всех направлениях: вперед — назад, вверх — вниз. Легко убедиться, что это явление, позднее названное броуновским движением, вовсе не связано с какими-то особыми свойствами биологического объекта. Мельчайшие частицы грязи, оказавшиеся среди живой пыльцы, также свободно взвешены в жидкости и движутся столь же беспорядочно. В начале нашего столетия Альберт Эйнштейн дал теоретическое объяснение этому явлению и разработал метод точного его расчета.