Рассматривая вопрос о минимальной жизни, пришлось задаться другим, не менее сложным вопросом: что такое жизнь?
«Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
Так сказал Энгельс, но насколько эта формулировка справедлива? Из определения Энгельса можно сделать вывод, что жизнь - это процесс, одной из частей которого является обмен веществом. Мне кажется это несколько сомнительно, ибо выходит, что до белков, способных реагировать на внешние условия, жизни и вовсе не было.
А белки ведь должны были откуда-то появиться. Тогда в свои права вступает теория РНК-мира, но час от часу не легче, откуда тогда РНК?
Часто в научных статьях встречается вопрос о возможности или невозможности зарождения органического вещества из неорганического. Как аргумент как правило приводятся автокаталитические реакции, очень похожие по принципам организации на некоторые биологические системы. Например, по способности этих реакций «Размножаться», что, по сути, есть саморепликация молекул:
«Простейшая автокаталитическая реакция может быть записана как R + X —> 2 X. После реакции молекулы автокатализатора Х с «молекулой пищи» R получаются две молекулы автокатализатора. При достаточном количестве пищи в системе такое удвоение приводит к лавинообразному росту количества автокатализатора в системе».
«Новое в теории появления жизни». Академик В. Н. Пармон «Химия и жизнь» №5, 2005
Ну, допустим, в этом есть рациональное зерно. Но помимо возможности взаимодействовать с веществом и размножатся, живое, как мне кажется, должно иметь возможность сохранять себя, целостность своей структуры во времени. Мы – сложные организмы приобрели возможность сохранять свойство своей структуры и передавать её следующим поколениям благодаря ДНК и РНК. А что же могло обеспечивать постоянство химической реакции, да при том так, чтобы из них со временем могло получиться нечто совершенно новое (т.е. не смотря на постоянство, они могли бы еще обладать изменчивостью)?
В органической и неорганической химии для описания реакции используются не только названия реагирующих веществ, но и их концентрация (избыток или недостаток), условия среды в которой осуществляется реакция, катализатор. И в зависимости от этих параметров реакция для одних и тех же веществ может идти по-разному, с разной концентрацией или составом продуктов реакции, с разной энергией и т.д.
И видимо для начала образования биоорганических молекул должны были соблюдаться определённые условия среды, этакие «компоненты жизни».
Из этих бредовых размышлений выходит что, минимальная жизнь может возникнуть только при наличии определённого минимума этих компонентов, и я так полагаю, что если взять количество за константу, но при этом менять состав, то параллельно могут образоваться несколько вариантов минимальной жизни, каждая из которой начнет борьбу за место под Солнцем (и не только, т.к. помимо борьбы за солнечную энергию нужно еще побороться за субстрат и условия).
Этими же компонентами будет обуславливаться изменчивость жизни, более того, как мне кажется, при каждом появлении новой молекулы, старые вслед за ними будут либо исчезать, не выдержав конкуренции, либо будут «меняться», т.е. по возможности реагировать с новыми веществами. Возможно, как-то так и могла зарождаться жизнь из минимума компонентов, с их разнообразным составом, постоянно меняя среду и меняя сама себя.
Литература по теме:
· «Аксиомы биологии» Медников Б.М. М.: Знание, 1982,1986. - 154 с.
· «Ризома жизни» С. А. Ястребов «Химия и жизнь» №9 и №10, 2015
· «Жизнь у истоков мироздания» Алексей Левин «Популярная механика» №3, 2014
· «Новое в теории появления жизни» Академик В. Н. Пармон «Химия и жизнь» №5, 2005
·
· «Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня. Неожиданные открытия и новые вопросы» Марков А.В. М.: Астрель, 2010
· «Жизнь, ее природа, происхождение и развитие» Опарин А. И. М.: Наука, 1968
· «Жизнь начиналась с РНК» Власов В. В., Власов А. В. "Наука из первых рук". №2(3). 2004. С. 6-19
· http://elementy.ru/novosti_nauki/432720/Izgotovlena_bakteriya_s_sinteticheskim_minimalnym_genomom