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

Очевидно, что Мир Липидов оказался в своеобразном тупике. Подобно протеиноидным микросферам Фокса и “радикальной” версии Мира РНК, он попытался заставить биологические молекулы одного типа взвалить на себя сразу все функции. Чтобы подобная модель сработала, такие молекулы должны быть способны выполнять множество функций, для которых они, как правило, не предназначены. И потому сейчас для большинства исследователей зарождения жизни попытки создать живое на основе молекул всего одного типа – это нечто устаревшее и нереалистичное. Однако Мир Липидов остается важной концепцией – хотя бы благодаря тому, что она ярко иллюстрирует пределы возможностей отдельных биологических молекул. Другими словами, эта гипотеза скорее всего ошибочна – но разве ошибки не помогают нам найти новые и лучшие решения?

Посвященные липидам и протоклеткам работы Димера и Луизи оказались чрезвычайно важны. Они показали, что сложную структуру клетки не так уж трудно воссоздать при помощи набора самых простых соединений, и это свидетельствует о том, что свою роль в зарождении жизни липидные протоклетки наверняка сыграли.

Ну а теперь нам следует обратиться к четвертой и последней из конкурирующих теорий, которая возникла в конце XX века. Она изначально полнилась энергией – причем в буквальном смысле слова, и ее приверженцы намеревались призвать всех остальных исследователей этой области знаний пересмотреть самые основы своих о ней представлений.

Глава 10 Потребность в энергии

История жизни Леонарда Троланда настолько экстраординарна, что его сравнительно малая известность не может не удивлять. После окончания Гарварда в 1912 году и Массачусетского технологического института в 1915-м он занялся исследованиями одновременно и в области психологии, и в области фундаментальной физики. Эти казалось бы разрозненные интересы связывало главное увлечение всей жизни Троланда – свет. Он стремился понять и то, как устроено наше зрительное восприятие, и саму физическую природу света. Возможно, именно он впервые использовал термин “фотон” для обозначения самой маленькой частицы света в 1915 году, то есть за одиннадцать лет до того, как этот термин был предложен “официально”^[338].

Спустя год Троланд одним из первых провел научное исследование феномена телепатии, после чего сделал вывод о ее невозможности, – и это утверждение до сих пор остается в силе. В 1920 году умудрившийся как-то выкроить на это время Троланд стал главным инженером корпорации Technicolor Motion Picture^[339] в Калифорнии. В отчете о его работе сказано, что он “не только развил и улучшил имеющуюся технологию цветной фотографии, но также изобрел и усовершенствовал новую версию, по сути создав ее в современном виде”^[340].

Однако эта неутомимость сказалась на его здоровье: Троланд страдал от нервного расстройства, сопровождавшегося приступами головокружения и обмороками^[341]. 27 мая 1932 года он вместе со своим другом отправился в поход на гору Вилсон в Калифорнии. На вершине он позировал для фотографии, но когда его друг взглянул в объектив, Троланда в кадре не оказалось. Он сорвался с большой высоты и погиб. Ему было всего 43 года.

Об интеллектуальной продуктивности Троланда свидетельствует и то, что свои представления о возникновении жизни он опубликовал в 1914 году, еще до защиты диссертации по психологии^[342]. По-видимому, он первым из ученых предложил сценарий зарождения жизни, в центре которого оказался метаболизм, а именно – способность живого получать энергию из окружающей среды и использовать ее для поддержания своей жизнедеятельности. Идея о первичности метаболизма является четвертой и последней из наиболее важных соперничающих гипотез. Известно несколько ее вариантов, и мы займемся ими в этой и следующей главах.

Троланд считал, что основополагающим свойством живого является его способность поддерживать себя в сравнительно стабильном состоянии. “Регуляция кажется самым поразительным из активных свойств живых существ”, – пишет он. По мнению Троланда, эта проблема имеет ключевое значение и ее должна решать любая теория зарождения жизни. Каким образом первые живые существа поддерживали свою стабильность? Ответом на этот вопрос служило, по мысли ученого, то обстоятельство, что одни химические реакции в живом возможны, а другие должны быть предотвращены. Из этого следует особое значение ферментов для формирования первых жизненных форм.

Троланд допускал, что на ранней Земле в океане мог самопроизвольно образоваться первый фермент. Рядом с ним оказались соединения, которые медленно реагировали друг с другом, образуя “маслянистую жидкость” – другими словами, липиды. В случае если фермент мог ускорять эту реакцию, имел место следующий сценарий: “Частица фермента оказывается помещенной внутрь этой образующейся в ходе реакции маслянистой субстанции”. В результате получается “маленькая масляная капля” с ферментом в центре, которую Троланд и считал “первой и самой простой живой субстанцией”.