Краткая история сотворения мира. Великие ученые в поисках источника жизни на Земле

Получить полноценный белок из простых аминокислот, образовавшихся в эксперименте Миллера и Юри, было невероятно сложно. Однако Фокс достаточно быстро нашел один ответ. В то время как научный мир, разбуженный экспериментом Миллера и Юри, вновь обратился к изучению происхождения жизни, Фокс задумался над тем, как из простых аминокислот могут складываться более сложные структуры. И вот однажды, во время чтения лекции, его осенило: что произойдет, если упаривать раствор аминокислот в некоей среде, напоминающей «маленький теплый пруд» Дарвина?

Фокс и его коллеги обнаружили, что при нагревании раствора очищенных аминокислот до температуры 175°C происходит самопроизвольное образование неслучайных полимеров, в какой-то степени напоминающих белки. Эти аминокислотные последовательности короче настоящих белков, но могут проявлять каталитическую активность, похожую на активность белков. Убежденный в том, что установил следующий шаг на пути превращения неживой материи в живой организм, Фокс назвал эти короткие последовательности аминокислот протеиноидами. В 1959 г. он обнаружил, что, если высушенные протеиноиды поместить в горячую воду, они самопроизвольно образуют мельчайшие сферы, которые ведут себя «как живые». В мае 1959 г. Фокс опубликовал эти результаты в журнале Science, где утверждал, что его открытие заложило основы «комплексной теории спонтанного зарождения жизни при умеренно повышенной температуре».

По мере дальнейшего изучения микросфер протеиноидов Фокс все больше и больше убеждался в том, что они были предшественниками современных клеток. Они имели внешнюю оболочку, похожую на клеточную мембрану, избирательно проницаемую для некоторых биологических молекул, и могли выступать в роли катализаторов, ускоряя химические реакции, как это делают белки. Более того, микросферы поглощали другие микросферы, что позволяло им увеличиваться в размере и отпочковывать новые микросферы. Позже Фокс описывал поведение микросфер таким образом, как будто в каком-то простейшем смысле это были живые существа.

Многие ученые восприняли результаты Фокса весьма скептически. Одним из его самых серьезных критиков был Миллер. В письме, опубликованном в Science после выхода статьи Фокса, Миллер и Юри обсуждали вероятность геологических условий, необходимых для реализации подобного сценария. Даже в лабораторных условиях для получения протеиноидов требовалось точное соблюдение специфических стадий нагревания и охлаждения, высушивания и растворения. Фокс считал, что протеиноиды могли образоваться в приливном водоеме вблизи вулкана. Миллер и Юри сомневались, что это было возможно на первозданной Земле и что жизнь возникла вблизи вулканов. Они утверждали, что Фокс открыл удивительный химический феномен, который, однако, не имел отношения к происхождению жизни. Очевидно, что протеиноиды Фокса не были живыми и не могли эволюционировать и превращаться во что-то другое.

Именно это замечание, а также дальнейшие успехи молекулярной биологии подрывали значимость работы Фокса в глазах большинства ученых. После эксперимента Миллера и Юри ученые стали лучше понимать роль сложных биологических молекул, содержащихся в клетке. Многие сомневались в том, что белки играют ведущую роль абсолютно во всех клеточных процессах. В поисках прототипов современных клеток ученые медленно, но верно переводили взгляд с белков на другие клеточные компоненты. Наконец все внимание ученых сконцентрировалось на нуклеиновых кислотах, которые долгое время никого не интересовали.

Однажды весной 1953 г. в кембриджский бар «Орел» вошел, слегка прихрамывая, высокий рыжеволосый молодой человек и во всеуслышание заявил, что они с другом только что раскрыли тайну жизни. Это было сильное заявление, учитывая, что молодой человек еще не защитил диссертацию. Однако Френсис Крик никогда не скрывал высокого мнения о собственных способностях. Джеймс Уотсон, распивавший с Криком пиво и разделивший с ним Нобелевскую премию, впоследствии написал книгу «Двойная спираль» об открытии структуры ДНК. Книга начиналась словами: «Я никогда не видел, чтобы Френсис Крик держался скромно».

Миру понадобилось примерно десять лет, чтобы понять всю важность открытия Уотсона и Крика. В конечном итоге открытие структуры ДНК и в самом деле было признано одним из наиболее значительных научных достижений XX в., и Крик стал одним из самых знаменитых ученых в мире.