Происхождение жизни
Шрифт:
Получается круг чрезвычайно тесно связанных между собой взаимопроникающих явлений. Свойственный живой протоплазме закономерный порядок химических реакций приводит к возникновению определенных веществ, известных физических и химических условий и тех или иных структур. Но все эти явления — определенный состав протоплазмы, ее свойства и строение — в свою очередь, раз возникнув, начинают выступать как факторы, определяющие, скорость, направленность и взаимосвязь происходящих в протоплазме реакций, а следовательно, и тот закономерный порядок, который породил этот состав и структуру протоплазмы.
Но что особенно важно, что принципиально отличает живые организмы от всех других систем неорганического мира,— это присущая жизни определенная направленность,
Именно поэтому протоплазма является динамически устойчивой системой, и, несмотря на постоянно идущий в ней распад (диссимиляцию), она из поколения в поколение сохраняет .свойственную ей организацию. Все отдельные звенья этой организации могут быть изучены и поняты нами на основе физических и химических закономерностей.
Мы можем таким путем установить, почему в протоплазме возникает то или иное определенное вещество или определенная структура и как это вещество или структура влияет на скорость и последовательность химических реакций, на соотношение между синтезом и распадом, на рост и формообразование организмов и т. д.
Но на основании одних только указанных закономерностей, одного только изучения протоплазмы в том виде, как она существует ныне, мы никогда не будем в состоянии ответить на вопрос, почему весь этот жизненный порядок является таким, как он есть, таким «целесообразным» (согласованным с условиями окружающей среды). Для ответа на эти вопросы необходимо изучение материи в ее историческом развитии. Жизнь возникла на пути этого развития как новая, более сложная форма организации материи, организации, подчиняющейся закономерностям более высокого порядка, чем те, которые царят в неорганической природе.
Лишь диалектическое единство организма и среды, которое могло возникнуть только на основе образования индивидуальных систем многомолекулярного порядка, определило собой как становление жизни, так и все ее дальнейшее развитие на нашей планете.
ГЛАВА ШЕСТАЯ
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ
Впервые появившиеся в водах морей и океанов коацерватные капли еще не были наделены жизнью. Однако уже при самом их возникновении в них таились возможности при определенных условиях развития дать начало для образования первичных живых систем.
Как мы видели в предыдущих главах, такого рода положение характерно и для всех предшествующих этапов эволюции материи. В удивительных свойствах углеродных атомов космических тел уже была заложена возможность для образования углеводородов и их простейших производных. Эти последние благодаря определенному строению их молекул и благодаря присущим им химическим свойствам обязательно должны были в теплых водах первичного океана превратиться в разнообразные высокомолекулярные органические вещества, в частности в белковоподобные соединения. Точно так же и присущие белкам свойства уже таили в себе возможность образования комплексных коацерватов. По мере своего роста и усложнения их частицы неизбежно должны были объединиться между собой и выделиться из раствора в виде отдельных коацерватных капель.
В этом обособлении капель от внешней среды— в возникновении отдельных (индивидуальных) коллоидных систем — и лежал залог их дальнейшего развития. Даже одновременно возникшие в растворе капли несколько отличаются друг от друга по своему составу и внутреннему строению. Но индивидуальные особенности физико-химической организации каждой отдельной коацерватной капли накладывали определенный отпечаток на те химические превращения, которые совершались именно в ней. Наличие тех или иных веществ, присутствие или отсутствие простейших неорганических катализаторов (как, например, железа, меди, кальция и т. д.), степень концентрации белковых и других коллоидных веществ, образующих коа- церват, и, наконец, определенная, пусть даже весьма нестойкая структура—все это сказывалось на скорости и направлении отдельных химических реакций, протекавших в данной коацерватной капле, все это придавало специфический характер тем химическим процессам, которые в ней развертывались. Таким образом выявлялась известная связь между индивидуальным строением, организацией данной капли и теми химическими превращениями, которые в ней совершались при данных условиях внешней окружающей среды. В разных каплях эти превращения шли по-разному. Это — во-первых.
Во-вторых, следует обратить внимание на то, что разнообразные, более или менее беспорядочно совершающиеся внутри коацерватной капли химические реакции не были безразличны для ее дальнейшей судьбы. С этой точки зрения одни из них имели положительное значение, были полезны, способствовали большей устойчивости, большей длительности существования данной системы. Другие, наоборот, были вредны, носили отрицательный характер, приводили к разрушению, к исчезновению индивидуальной капли.
Уже из сказанного видно, как самое образование индивидуальных систем вызывало появление совершенно новых отношений и закономерностей. Для простого, однородного раствора органических веществ понятия «полезности» и «вредности» являются просто бессмысленными. В применении же к индивидуальным системам эти понятия приобретают вполне реальное значение, определяют дальнейшую судьбу этих индивидов.
До тех пор пока органическое вещество было полностью слито с окружающей средой, пока оно было растворено в водах первичных морей и океанов, мы могли рассматривать эволюцию этого вещества в целом, во всей его совокупности. Но как только органическое вещество сконцентрировалось в определенных пунктах пространства, в каплях коацервата, как только эти образования отделились от окружающей среды более или менее определенно выраженной границей и приобрели известную индивидуальность, тотчас же создались новые, более сложные отношения. Дальнейшая история одной какой-нибудь коацерватной капли могла существенно отличаться от истории другой такой же индивидуальной системы, находящейся рядом с ней. Ее судьба определялась теперь соотношениями условий внешней среды и собственным внутренним специфическим строением капли, которое в своих деталях было присуще только ей одной и у других капель могло иметь несколько иное, опять-таки характерное для каждой индивидуальной капли выражение.
Что определяло собой существование каждой такой отдельной капли в данных условиях внешней среды? Представим себе, что в каком-нибудь первичном водоеме нашей планеты в результате смешения растворов высокомолекулярных органических веществ возникли капли коацерватов. Рассмотрим судьбу какой-нибудь одной из них. Находясь в первичном океане Земли, коацерватная капля была погружена не просто в воду, а в раствор разнообразных органических и неорганических веществ. Эти вещества улавливались ею и затем вступали в химическое взаимодействие с веществами самого коацервата. В результате этого происходил рост капли. Но параллельно с указанными синтетическими процессами в капле протекали и процессы разложения, распада вещества. Скорость как тех, так и других процессов определялась соотношением условий внешней среды (температурой, давлением, концентрацией органических веществ и солей, кислотностью среды и т. д.) и внутренней физико-химической организации данной капли. Но соотношение скоростей процессов синтеза и распада не было безразлично для дальнейшей судьбы нашего коллоидного образования. Оно было или полезно или вредно, оно влияло положительно или отрицательно на самое существование капли или даже на возможность ее возникновения.