Нов поглед върху раждането на живота

Как се зароди една от най-скандалните научни сензации

Учените винаги са се интересували от въпроса как и къде са възникнали първите клетки на планетата. Смяташе се, че те са се зародили в Световния океан.

Новите данни обаче опровергават тази основа на основите. Според биофизиците Армен Мулкиджан, сътрудник в университета в Оснабрюк (Германия) и професор в Московския държавен университет „Акад. Ф. Ломоносов“, и Евгений Кунин, сътрудник в Националния център по биотехнологична информация на САЩ, за люлката на живота могат да бъдат приети геотермалните извори.

Армен Мулкиджан е автор на една от най-скандалните сензации в съвременната наука: 

– Съвременните организми носят информация не само за своите предшественици, но и за обкръжаващия ги свят. Светът се е променял, а организмите не винаги успявали да се адаптират към него, поради което се получават множеството „несъответствия“ между биохимията на живите организми и химията на обкръжаващата ги среда. По-конкретно химическият състав на вътрешната течна среда на клетките (цитоплазмата) изобщо не съвпада нито с морската, нито със сладката вода. Морската вода съдържа 40 пъти повече натриеви йони, отколкото калциеви, а вътре в клетките е обратното, калият е много повече от натрия. Понеже такъв излишък на калий в клетката е важен за работата на множество ферменти и за синтеза на белтъка, морските организми хабят голяма енергия да изтласкват навън „изтичащите“, ненужни натриеви йони. Днес, като знаем вече този удивителен факт, че химическият състав на цитоплазмата е сравнително еднакъв при всички организми – животни, растения и бактерии, е логично да предположим, че и общият предшественик на всички клетъчни организми е имал същата цитоплазма. Според съвременните представи този предшественик е трябвало да има мембрани, пропускливи за малките молекули и йони, и съответно да се намира в равновесие с околната среда. Затова при съвместната ни работа с Андрей Бичков, геохимик в Московския държавен университет, стигнахме до въпроса дали и сега на Земята има места с химически състав, подобен на цитоплазмата? 

Оказа се, че в геотермалните зони, където от земята излиза гореща пара, а не вода, съставът на кондензираните пари е сходен с този на цитоплазмата.

Локвите, образувани от тази кондензирана пара, съдържат повече калий, отколкото натрий, както и по-големи концентрации на йони на преходни метали и фосфат. Искам да подчертая, че кондензираната пара не може да бъде гореща. Тя изстива бързо и е по-студена от въздуха. Което е важно, тъй като най-първите, крехки организми не биха оцелели при високи температури.

Какво практическо приложение, например за медицината, може да има това? В този случай нашите проучвания изясняват необходимостта от обмяна на йони през клетъчните мембрани. С изучаването на свойствата и условията на съществуване на първите клетъчни организми ние обясняваме естеството на химическия състав на цитоплазмата. Въпросът с поддържането на този състав е също толкова важен за хората, колкото и за морските организми. Химическият състав на кръвта и лимфата е подобен на морската вода. Понеже клетките ни са заобиколени от кръв или лимфа, те изразходват една трета от достъпната им енергия за изтласкване навън на натриевите йони и пропускане на калиевите. За всички е полезно да знаем това, тъй като разбираме защо трябва да употребяваме по-малко сол и с какво са полезни плодовете и зеленчуците, богати на калий – по този начин се „облекчават“ йонните помпи на нашите клетки. 

Според резултатите от скорошни проучвания високата смъртност при децата в определени райони на Централна Африка е свързана не толкова с недостига на храна, а с ниското ниво на цинк в почвата и съответно в оскъдната местна храна, така че хиляди животи могат да бъдат спасени само с даването на децата на евтини таблетки с цинк.

Какво са геотермалните зони?

Източник на пара в геотермалните зони е много горещият и богат на различни вещества разтвор на соли, който се образува от преминаването на загрятата от магмата геотермална течност през скалните пластове. При кипенето на този разтвор се отделят водна и парна фази, които избиват на различни места по повърхността. Водната фаза съдържа хлорните йони, а в парната остават амоняка, сероводорода и въглеродния диоксид. Освен тях парата е предпочитана среда са слабо разтворимите във вода органични молекули. Това явление на химично разделяне е било открито през 60-те години на Камчатка от съветския вулканолог Авериев. Мулкиджанян и неговите колеги съавтори смятат, че калиевите йони преминават предимно в парата. Така в нея се съдържа пълен комплект от конструктора „направи си живот”.

"Российская газета". Всички права запазени.