Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле

За несколько следующих лет группа исследователей под руководством Бахадура создала напоминающие клетки частицы, названные им “Дживану”, от санскритского jeeva (“жизнь”) и anu (“мельчайшая частица”). Бахадур получал свои Дживану при смешивании различных соединений, их встряхивании и освещении лучами солнца. Исследователь не ограничивал себя каким-то определенным рецептом: иногда Бахадур использовал что-то наподобие протеиноидов Фокса, иногда в ход шли менее близкие живому соединения, вроде оксида меди. Каждая капля Дживану была окружена слоем, несколько напоминающим мембрану.

Бахадур впервые описал свои Дживану в 1963 году, опубликовав статью в малоизвестном индийском журнале^[310]. Год спустя четыре статьи с подробными описаниями вышли в не менее сомнительном немецком журнале^[311]. Прочитавшие их биологи испытывали интерес, смешанный с настороженностью. Статьи Бахадура наполнены цитатами из Вед – древнеиндийских священных писаний. Он даже видит прямую связь между Дживану и индуистскими воззрениями на природу жизни, согласно которым четких границ между живой и неживой природой не существует. Он рассматривал свои крошечные частицы как нечто живое и говорил об их метаболизме и даже способности к размножению. И если другие ученые не спешили называть такие простые системы настоящей жизнью, то у Бахадура, кажется, не было в этом ни малейших сомнений. Нетрудно догадаться, почему к его работам отнеслись скептически.

Тем не менее внимание NASA он привлек. Сирил Поннамперума и его коллега Линда Карен отправились в командировку для того, чтобы дать свой отзыв о работах Бахадура^[312]. Они раскритиковали “запутанные” и “составленные ненадлежащим образом” протоколы экспериментов, из-за чего последние оказалось трудно воспроизвести. Ученые сделали вывод, что “приведенных доказательств недостаточно для того, чтобы считать Дживану живыми”. Иначе говоря, выводы Бахадура сочли преувеличенными. И хотя Поннамперума и Карен не стали опровергать их полностью, заключив, что “природа и свойства Дживану остаются невыясненными”, однако из-за этой авторитетной критики работы индийского ученого оказались забыты^[313]. После смерти Бахадура его бывший ученик Винод Кумар Гупта, продолживший заниматься Дживану, публиковал статьи, в которых среди прочего описывал “субстанции наподобие фосфолипидов” на их внешней поверхности. Это еще больше сближало Дживану с настоящими клетками^[314]. Так или иначе, но в историю науки Дживану вошли скорее как курьез, чем как настоящее достижение.

Первым продемонстрировал протоклетки с мембраной почти как у настоящих клеток американский биолог Дэвид Димер. Он родился в 1939 году, а исследованием мембран занялся в 1960-е. Его карьера складывалась на удивление удачно. Однажды, в 1989 году, когда Димер ехал по штату Орегон, его внезапно озарило: он понял, что последовательность нуклеотидов ДНК можно прочитать, заставив ее проходить через белковый канал с помощью электрического поля. Четыре разных азотистых основания при прохождении через пору должны вызывать характерные изменения электрического поля. Он поскорее свернул на обочину и записал эту идею, прежде чем ехать дальше. Позднее Димер и его коллеги разработали на основе этого технологию так называемого нанопорового секвенирования ДНК. Компактные версии подобного оборудования побывали даже на Международной космической станции.

Димер заинтересовался возникновением первых мембран в 1975 году, спустя несколько лет после публикации правильной модели их структуры. Весной того года он был в творческом отпуске в Институте Бабрахама неподалеку от Кембриджа, Великобритания. Компанию ему составлял его коллега (тоже специалист по мембранам) Алек Бэнгхэм^[315]. Несколькими годами ранее Бэнгхэм прочел лекцию под названием “Первыми были мембраны”. “Мы направлялись вместе с Алеком в Лондон в его «мини-купере» и остановились пообедать, – вспоминал позже Димер. – И вдруг мы осознали, что никто никогда не задумывался о том, как образовались первые мембраны на ранней Земле”. Да, первые клетки обзавелись мембранами, однако как именно это произошло?

Исследованием этого вопроса занялся аспирант Димера, Уильям Харгривз. В 1977 году Харгривз, Димер и еще один их коллега опубликовали результаты экспериментов, из которых следовало, что фосфолипиды могли образоваться на юной Земле из более простых соединений^[316]. Ученые представили себе небольшой водоем на песчаном берегу, наполняемый приливами и содержащий различные растворенные вещества. Их внимание привлек глицерин – простое соединение из группы спиртов, который может быть использован для получения липидов. Его иногда также называют “глицерол” и используют в качестве подсластителя для продуктов. Исследователи смешали глицерин с химически активным соединением – цианамидом, а также водой. После этого они нагрели смесь до 65 °C, получив несколько липидов, в том числе фосфолипиды.