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

Митчелл был одержим аденозинтрифосфатом (АТФ) – той самой молекулой, что используют все без исключения клетки для хранения энергии. Метаболические циклы (вроде тех, что рассматривал Вэхтерсхойзер) создают нужную клетке энергию, которая далее хранится в форме АТФ. Клетка разрушает молекулы АТФ и извлекает из них энергию. Нерешенным оставался вопрос о том, как клетка создает АТФ. Благодаря чему она может использовать ее энергию? Жизнь по сути “работает на батарейках”, и перед Митчеллом стояла задача выяснить, как она умудряется их заряжать.

Ответ в какой-то степени был очевиден. Метаболические циклы производят электроны, а те начинают прыгать между различными встроенными в мембраны белками. По мере передвижения электрона от одного белка к другому он теряет часть своей энергии – именно она используется для синтеза АТФ. Все это немного напоминает футбольный мяч, который скачет вниз по лестнице, на каждой ступени теряя часть своей энергии. Астробиолог Чарльз Кокелл назвал этот процесс транспорта электронов основополагающим для живого, потому что электроны являются самой доступной частью атома – ведь они образуют его внешнюю оболочку^[394].

Вопрос заключался в том, как именно электроны физически используются для синтеза АТФ. Решение Митчелла, над которым он проработал несколько лет и наконец опубликовал в 1961 году, многим его коллегам показалось странным^[395]. Он предположил, что АТФ синтезирует некий белок, устроенный довольно просто и встроенный в находящуюся внутри клетки мембрану. Кроме того, Митчелл считал, что вокруг этой мембраны образуется протонный градиент: с одной от нее стороны протонов много, а с другой – намного меньше. Именно это делает возможным движение электронов: каждый раз, когда находящийся в мембране белок получает электрон, он перекачивает протон через мембрану, так что протоны накапливаются с одной стороны. Сами по себе протоны не могут пройти через мембрану, но им помогают синтезирующие АТФ ферменты. При этом сами протоны снабжают фермент энергией, необходимой для производства АТФ.

Эта названная Митчеллом “хемиосмотической” гипотеза была детищем гениального озарения. И все же из-за своей излишней сложности она кажется причудливой. Словно бы кто-то построил электростанцию (движение электронов), но затем почему-то стал использовать полученное электричество для перекачивания воды выше по склону (градиент протонов), а потом позволил ей течь вниз, при этом вращая турбину (создающий АТФ фермент). Почему бы просто не использовать энергию, создаваемую самой электростанцией? Неспроста Митчелл и Мойл несколько следующих лет проводили дополнительные эксперименты, одновременно отбиваясь от критики своих коллег (те отказывались верить в такое мудреное объяснение)^[396]. Ситуация еще более ухудшилась в 1962 году, когда Митчелл слег с язвой желудка. Он отказался от операции, в ходе которой хирург должен был удалить 80 % его желудка, и тогда ему настоятельно порекомендовали уйти в отставку и заняться своим здоровьем.

Большинство из нас в этой ситуации сдались бы, но Митчелл был находчив и к тому же богат. Годом ранее он приобрел загородный дом – небольшой коттедж на въезде в имение под названием Глинн Хаус, которое располагалось в Корнуолле на юго-западе Англии. (Он выбрал это место потому, что оно находится очень далеко от Эдинбурга – климат которого Митчелл возненавидел, – но при этом все же в пределах Великобритании.) И вот теперь он выкупил все имение целиком за сумму, немного превышающую 2800 фунтов стерлингов, – сейчас это около 60 000 в той же валюте.

В наши дни Глинн Хаус является объектом культурного наследия, но в те времена дом был полностью заражен грибком. Митчелл, понимая, что “с таким может связаться только полный безумец”, недвижимость все же купил. Он потратил целое лето на то, чтобы привести свою новую собственность в порядок, и даже натягивал над домом полиэтиленовую пленку, чтобы уберечь его от дождя и “спасти отличное старое здание от разрушения”.

Когда же язвенная болезнь Митчелла обострилась, он и Хелен поселились в этом коттедже. Уволившийся из университета ученый решил реставрировать Глинн Хаус и обустроить в нем частное научное учреждение. (Тем более что он издавна недолюбливал официальную науку.) Мойл поддержала инициативу коллеги, и несколько следующих лет они занимались ремонтом, потратив на него 70 000 фунтов стерлингов личных средств Митчелла (сейчас это полтора миллиона). Митчелл еще и купил восемь коров джерсейской породы, обитавших в том же имении и дважды в сутки нуждающихся в ручном доении. Когда здание приобрело форму корабля, Митчелл обустроил в нем небольшое научное учреждение под названием “Глинн Ресерч Лтд.” (Glynn Research Ltd), вновь потратив на это собственные деньги. После этого он, Мойл и еще несколько их коллег продолжили исследования протонных градиентов.