Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни.

Один из видов молекул обладает уникальной и исключительной важностью благодаря своей роли в размножении: это ДНК. К настоящему времени практически всем, как минимум, знакома «двойная спираль», состоящая из двух очень длинных молекулярных нитей, закрученных друг вокруг друга по спирали (см. рис. 4-1) таким образом, что она удивительно похожа на кадуцей, издавна используемый как символ медицины. Каждая из нитей представляет собой цепочку из строительных блоков под названием нуклеозидфосфаты. Каждый нуклеозидфосфат, в свою очередь, состоит из ещё более мелких составных частей, называемых сахарами, основаниями и фосфатами.

РИСУНОК 4-1 Структура ДНК (сильно упрощённая схема).

Ключевое значение ДНК объединяет три момента. Во-первых, она несёт полный набор инструкций по построению целого организма. Во-вторых, она может создавать точные копии самой себя. В-третьих, если по какой-то причине копия не будет точной (если в процессе репликации ДНК будет допущена «ошибка»), новая ДНК несёт изменённый набор инструкций и на её основе вырастет изменившийся организм. Первые две из этих особенностей являются молекулярной основой воспроизводства. Третья — это основа эволюции.

Я не планирую вдаваться в подробности того, как выполняются инструкции, закодированные в ДНК. Подробности размножения клеток земных организмов сложны и подробно рассматриваются в других источниках. Если они вам нужны для конкретного сюжета, вы можете найти их в разделе «Источники». Но вы должны чётко представлять себе в общих чертах картину того, как ДНК может нести информацию, как она создаёт копии и как копии могут изменяться.

В целом ключом ко всему этому является своеобразный механизм типа «замок-и-ключ». Изображение на рисунке 4-1 может показаться вам похожим на скрученную в спираль лестницу с перекладинами, состоящими из пар оснований, торчащих по одному из нуклеозидфосфата на каждой из двух нитей. Существуют четыре основания, которые могут использоваться для этого: аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). Из них могут складываться, образуя ступени лестницы ДНК, лишь строго определённые пары: аденин будет соединяться только с тимином, а цитозин — только с гуанином. Нуклеозидфосфаты, содержащие четыре основания, могут быть расположены вдоль одной нити молекулы ДНК в любом порядке, но как только вы задаёте последовательность оснований вдоль одной из нитей, их последовательность вдоль другой нити определяется автоматически. Например, если одна нить содержит последовательность A T T G C A, соответствующий участок другой нити должен быть T A A C G T. Таким образом, инструкция по выращиванию морского ежа или сенатора написана четырёхбуквенным кодом, который состоит просто из порядка расположения оснований вдоль одной нити ДНК.

Клетки размножаются путем деления, и в ходе этого процесса две нити ДНК разделяются, каждая перекладина разрывается там, где соединяются два её основания, несколько напоминая расстёгивающуюся молнию. У каждой нити есть ряд торчащих оснований, каждому из которых хотелось бы объединиться с другим основанием такого вида, какой ему подходит. Важной функцией упомянутых ранее «поддерживающих реакций» является создание нуклеозидфосфатов из более простого сырья, поступающего в виде пищи, так что каждая отдельная нить ДНК далее окажется в среде, в изобилии снабжённой строительными блоками для замены «недостающей» нити. Когда нуклеозидфосфат, содержащий аденин, натыкается на тимин, торчащий из одиночной нити, он может прицепиться к нему. В итоге к каждому из оснований вдоль каждой из двух нитей исходной двойной спирали будут прикрепляться комплементарные нуклеозидфосфаты. Когда этот процесс завершается, каждая нить превращается в новую двойную спираль — точно такую же, как исходная. Этот процесс является важнейшим событием во всех процессах воспроизводства земного типа.