Другая теория возникновения жизни на Земле

[dna2]

Его гипотеза заключается в следующем. Полимерные цепочки ДНК и РНК образовались не в «органическом бульоне», каким был Мировой океан ранней Земли, а под землей, внутри гидратов метана. Огромные их залежи существуют в земной коре и сейчас — это лед, в котором молекулы воды окружают молекулы метана. Кстати, эти же гидраты составляют реальную проблему для поставщиков газа, потому что часто недосушенный газ в трубах при низкой температуре создает пробки из такого льда. Главное свойство гидратов — правильная ячеистая структура, молекулярные соты: молекулы воды числом 20, 24 или 28 образуют полости, внутри которых находится метан. Островский предположил, что в эти соты могла проникать селитра из соседних залежей — источник азота. Затем внутри ячеек из селитры и метана образовывались азотистые основания и рибоза — составные части нуклеотидов, входящих в ДНК и РНК. Реакция образования очень проста. На следующем этапе в подземные гидраты диффундировали фосфаты, очень распространенные в земной коре. Фосфаты связывали между собой нуклеотиды — и цепочка ДНК или РНК готова!

Самое замечательное во всей этой несложной механике, что размер каждой большой ячейки гидрата точно соответствует размеру азотистого основания и немного больше молекулы рибозы. А размер малой ячейки как будто специально подогнан под фосфатную группу. К тому же они чередуются ровно так, чтобы нуклеотиды встали друг напротив друга и могли связаться в двойную цепь, а ведь именно двойная спираль ДНК — основа ее способности к самокопированию.

Но и это еще не все. Во-первых, такие структуры очень термодинамически стабильны, то есть выгодны энергетически, к чему природа всегда стремится. Значит, если этот процесс в принципе мог идти, то он был просто обязан идти. Учитывая большие залежи метана — просто повсеместно там, где рядом оказывались селитра и фосфат. Во-вторых, эта схема объясняет даже так называемую хиральность биологических молекул. Дело в том, что в обычной, небиологической химии существуют по две разновидности каждого нуклеотида, правая и левая, — как зеркальные отражения. Поскольку химически никакой разницы между ними нет, до сих пор непонятно, почему в живых организмах встречается только один тип — правый. Но если принять гидратную гипотезу, то выяснится, что для образования связей между нуклеотидами, расположенными в соседних ячейках, подходит как раз только правый вариант. Впрочем, это пока лишь догадка, и именно сейчас Островский с коллегами собирается ее проверить численно на компьютерных моделях.

— Очень важно, что одни и те же условия в залежах гидратов могут сохраняться очень долго. Это как раз преимущество нашей гипотезы, — говорит Островский. — Ведь идея Опарина о «первичном бульоне», вообще говоря, неосуществима. Представить себе, что сложные молекулы ДНК и РНК образуются на границе раздела фаз, я не могу. Слишком нестабильные там условия. Биологи почему-то считают, что обязательно нужна энергия, грозовые разряды, радиация. Но это не так! Реакции все равно будут идти, если они термодинамически разрешены. Пусть медленно, но природе некуда спешить.