Цитаты из книги «Хлопок одной ладонью: Как неживая природа породила человеческий разум»

Но разумное творение плохо объясняет разнообразие и единство. (Например: зачем Творцу столько жуков и, раз уж такая страсть, почему все они обязательно должны быть шестиногими?)

Самое известное свидетельство того, что ураганы в принципе могут что-то собрать на свалке, — это знаменитый эксперимент Миллера — Юри, который в 1953 г. показал, что, если в замкнутой колбе долго греть и бить током простейшие молекулы, из них образуется масса сложных и интересных органических соединений .

Кислород и углерод как элементы воплощают в себе свойства, которые после возникновения жизни лягут в основу метаболизма, или обмена веществ. Метаболизм имеет две стороны. Анаболизм — строительство больших молекул с затратой энергии, то есть почти всегда строительство углеродных цепочек. Катаболизм — расщепление больших молекул с выделением энергии, то есть, в современной природе, почти всегда сжигание углеродной пищи кислородом. Вместе анаболизм и катаболизм замыкаются в энергетический цикл, способный приспосабливаться к любым нуждам живого организма, и в этом цикле заключается одно из самых главных, самых чудесных свойств жизни.

Рибосома — это конгломерат из нескольких десятков молекул, включающих РНК и белки, но первенство в синтезе белка принадлежит именно РНК . Рибосомная РНК ответственна за самую главную ступень процесса: формирование пептидной связи, то есть связи между двумя аминокислотами в растущей цепи белка. Другая РНК, называемая транспортной, выступает в качестве переносчика аминокислоты. Она подставляет нужную аминокислоту под растущую цепь белка в зависимости от того, какое трехнуклеотидное "слово" в данный момент проходит сквозь рибосому в составе матричной РНК, с которой белок считывается.

РНК — это в каком-то смысле нечто среднее между белком и ДНК. Она может одновременно воспроизводить информацию (благодаря комплементарным свойствам своих нуклеотидов) и выполнять химические реакции (благодаря реакционной способности и склонности к сложным трехмерным структурам). ДНК — прекрасный архив информации. Она химически стабильна, а ее двойная спираль — встроенный механизм копирования. Но молекула ДНК ничего не умеет делать. Белки — идеальные машины, многофункциональные, как швейцарский нож. Но белки не умеют себя копировать: каждая молекула белка собирается с нуля на рибосоме. По сравнению с этими двумя молекулами РНК, на первый взгляд, проигрывает: архив из нее не очень хороший из-за нестабильности, а машина и вовсе посредственная, потому что всего с четырьмя похожими друг на друга деталями в функциональном смысле не разбежишься. Но РНК уникальна в природе тем, что она может быть и архивом, и машиной одновременно. Именно поэтому РНК занимает центральное место в фантазиях биологов о происхождении жизни.

Если конкретнее, то какой может быть теоретическая последовательность событий, ведущая от атомов и случайных, "неживых" химических реакций к первой известной форме жизни "современного" образца — Луке. Для такого спонтанного превращения неживого в живое есть специальное слово: абиогенез.

Самое главное неизвестное в истории жизни на Земле — что было до Луки.

Вполне вероятно, что жизнь зарождалась многократно даже на нашей планете, не говоря уже о других потенциально возможных мирах. Но сколько бы раз это ни происходило, можно с достаточной долей уверенности утверждать, что вся ныне существующая жизнь на Земле берет свое начало от одного-единственного предка. Свидетельствует об этом простой факт: вся современная жизнь, от бифидобактерий до носорогов, работает по одному и тому же принципу: информация хранится в ДНК и выражается (по-биологически — ) в белках при посредничестве РНК.

Обычно Центральную догму рисуют в "тройном" виде: ДНК→РНК→белок. Имеется в виду, что в живых организмах информация всегда движется в этом направлении, а в обратном направлении не движется. Сформулированная таким образом в 1960-е гг. Центральная догма, впрочем, быстро пошатнулась, когда были открыты ретровирусы. Те умеют изготавливать ДНК на базе РНК. Так поступает, например, вирус иммунодефицита человека. Его геном записан в форме РНК, но при попадании в человеческую клетку он изготавливает свою ДНК-версию и встраивается в геном хозяина. Процесс производства ДНК на матрице РНК называется обратной транскрипцией, а "ретро-" в названии ретровирусов по той же причине означает "назад". То есть ретровирусы — вирусы-оборотни. В дальнейшем нашлись и другие примеры синтеза ДНК из РНК, поэтому репутация Центральной догмы как аксиомы была подпорчена. И все же если схему перерисовать в "двойном" виде, то ее действительно можно считать неколебимым законом живого: нуклеиновые кислоты→белки. Или еще абстрактнее: информация→функция.

РНК-полимераза (белок, который "распечатывает" гены в РНК) и рибосома (машина, которая "переводит" РНК в белок) в совокупности делают принципиально важную вещь: они придают информации форму. Ген — абстрактная идея, записанная в последовательности нуклеотидов, — никак не влияет на мир до тех пор, пока не обретет физическое тело, отдельное от бесконечного рулона ДНК. Транскрипция дает ему материальную жизнь в форме РНК; трансляция в белок дает ему способность управлять внешним миром. Именно свойствами белков определяются свойства живого организма. Белки решают, как работает пищеварение. Белки решают, какой формы нос.