Живо от неживо. Тайните на науката: как неживата материя оживява? Той вярваше, че живото произлиза от неживото

Светът около нас не е възникнал от само себе си.

Някой го е създал.

Научен сътрудник на турската фондация научно изследванеАднан Октар наскоро написа книгата „Колапсът на теорията на еволюцията“, която е преведена на 13 езика и е публикувана в 54 страни по света. Тя е посветена на разобличаването на дарвинизма, в което на турчина са помогнали специалисти от различни страни- Доктори на физическите, химическите, биологичните науки. Октар работи 20 години, събирайки убедителни аргументи.

Ако теорията на Дарвин е грешка, тогава само Бог или Вселенският разум може да бъде единственият строител на Вселената, казва д-р Октар. - Разбирам, че в страна, която е възпитала повече от едно поколение материалисти, това звучи най-малкото неприлично. И в началото на 21 век, когато технологията се появи на ръба на фантазията, това беше толкова просто богохулство. Въпреки това, последните проучвания сред учени, проведени от американски социолози от университета Райс и Чикагския университет, както и служители на VTsIOM, показаха, че две трети от учените в САЩ вярват в Бог и около една трета в Русия!

Много руски учени съобщават неофициално, че когато са се приближили до последния етап от своето откритие, изглежда са се натъкнали на желязна вратас надпис "Не се вписвайте, ще убие!" Тези, които успяха да погледнат през отворилата се пукнатина, бяха шокирани, както се изразиха, "от сложната простота на подреждането на всичко, което ни заобикаля". Но тези учени все още не изразяват мислите си на глас, страхувайки се да не бъдат обявени за луди. Смелостта имаше само известният академик, научен директор на Института за човешкия мозък Наталия Бехтерева. След като посвети целия си живот на изучаването на навивките, тя призна, че е невъзможно да се проучи напълно работата на мозъка, защото това е универсална мистерия. „Признавам участието на Всемогъщия в управлението на мисловния процес“, каза о на.

Американските учени са по-освободени и не се притесняват да признаят съществуването на чудеса. Например американският биохимик професор Майкъл Бехе, служител на университета Лихай във Витлеем, Пенсилвания, автор на книгата „Черната кутия на Дарвин“, признава:

През последните 50 години биохимиците разкриха много важни тайни на човешкия ум и десетки хиляди хора са посветили живота си на лабораторни изследвания, за да разкрият тези тайни. Но всички усилия, изразходвани за изучаване на живия организъм, ясно дадоха един резултат: „Сътворението“.

Надеждите за знания не се оправдаха

Наистина, колкото повече научаваме, толкова повече се натъкваме на още по-големи мистерии, казва философът, изследователРуски държавен хуманитарен университет Алексей Григориев. Надеждите на учените от двадесети век, че светът ще бъде известен след няколко десетилетия, все още не са се сбъднали. И днес не знаем отговорите на привидно най-елементарните въпроси: какво е енергия,

привличане на електрони? Никой от съвременните блестящи дизайнери не е в състояние да създаде такава универсална машина като човек. Никой инженер няма да изгради система, в която, подобно на Вселената, да се запази удивителен баланс на планетите, който да не позволи на човечеството да изгори или да замръзне. Не са ли изненадващи физическите константи, които определят структурата на нашия свят: гравитационни, магнитни и много други? Преди много години учените доказаха: ако тези константи бяха различни, напр.

се различаваше от сегашните само с един процент, тогава нямаше да възникнат нито атоми, нито галактики, да не говорим за хора.

Необяснимата подреденост и последователност на структурата на Вселената и човека кара много учени да вярват в Създателя. А въпросът за Бога е въпросът за произхода на живота.

неестествен подбор

Според теорията на Дарвин живите организми произлизат от един прародител. Но за дълъг период от време те претърпяват малка промяна. И в резултат на това те започват да се различават един от друг. И тези, които са по-успешни от другите, се адаптират към природни условияпредават характеристиките си на следващото поколение. Така тези полезни промени в крайна сметка превръщат индивида в организъм,

съществено различен от предшественика си. Но какво се разбира под „полезни промени“ остава неизвестно.

Според Дарвин човекът е най-развитият продукт на механизма, който той нарича "еволюция чрез естествен подбор". Той смяташе, че в основата на един вид е друг вид. И той разкрива тези идеи през 1859 г. в книгата си "Произходът на видовете".

По-късно обаче великият учен започва да осъзнава, че в неговата теория има много неразрешени неща. Той признава това в главата "Трудности в теорията". Проблемът, каза той, е произходът на някои от органите на живите същества, като например очите, които не могат да се появят случайно. Също толкова трудно беше да се обяснят инстинктите на животните. И най-важното:

за възстановяване на цялата верига на появата на "сложен организъм" от не x vatilo междинни фосилни останки. Дарвин се надяваше, че тези трудности ще бъдат преодолени в процеса на нови открития. Но досега не са открити всички преходни форми между плаващи, пълзящи, летящи и ходещи същества.

По времето на Дарвин, казва д-р Октар, организмите са били изследвани с примитивна технология. Теорията разчиташе само на c или y въображение. А за ДНК и генетичната информация като цяло и не подозирах. Сега учените търсят в тях "ръката" на Създателя, а не случайни процеси. В крайна сметка е изчислено: ако човек се появи на Земята в резултат на еволюцията, тогава, като се вземе предвид честотата на мутациите и скоростта на биохимичните процеси, ще отнеме много повече време, за да го създаде от някои първични клетки, отколкото възрастта на самата Вселена.

Между другото, според мемоарите на съвременниците на Дарвин, когато той вече беше близо до смъртта, го попитаха: "И така, кой е създал света?" той отговори: "Бог."

Въпроси, само Създателят знае отговора

Как може светът да произлезе от нищото? Ако всичко е причинно-следствено, тогава каква е първоначалната причина за причините? С други думи, защо е необходимо всичко това? Ако енергията трябва да бъде запазена, откъде е дошла на първо място? Времето наистина ли съществува? Ако е така, разделя ли се на минало, настояще и бъдеще? Към какво се стреми сътвореният свят - към хаос или ред? Безкрайна ли е Вселената? Ако тя има предимство, тогава какво е отвъд него?

Как ние, които сме съставени от много частици, осъзнаваме себе си в случаен свят от частици? И как е възможно една съвкупност от частици да стигне в своето развитие до способността да опознае, разбере и осъзнае друга съвкупност от частици – света?

С цялото разнообразие от форми на живот, съществуващи в момента на Земята, те имат едно общо нещо: основните молекулярни механизми в съвременните организми, както многократно е показвано, са едни и същи. Установяването на тази общност на биохимичната организация е едно от най-големите открития през последните сто години. Няма съмнение, че то хвърля светлина и върху историята на еволюцията. Но, струва ми се, когато се разглеждат първите етапи на еволюцията, концепцията за единството на биохимичната организация не носи много полза.

A. J. Kearns-Smith. Първите организми

Изненадващо сред биолозите, биофизиците и биохимиците, да не говорим за еколозите и уфолозите, все още няма общоприето определение за живота! Някои учени смятат, че животът е специален химичен процес, свързан с извличането на енергия от околен свят. Други настойчиво подчертават задължителната индивидуалност на живите обекти и вярват, че понятието "живот" е неделимо от понятието "организъм", трети, като правило, непрофесионални ентусиасти, даряват живата материя с всякакви мистични свойства, като фантастично биополе. Това странно вещество, според уфолозите-екстрасенси, обгражда всички организми, проявявайки се като вид аура, въпреки че, разбира се, няма нищо общо с физическата реалност.

Първият учен, който обяви произхода на живите същества изключително от живи същества, беше италианският натуралист Франческо Реди, живял през Ренесанса. По-късно принципът на Реди е доказан от великия физиолог Луи Пастьор. В поредица от елегантни експерименти с хитро извити колби той показа, че "покълването" на микроорганизми в стерилен бульон става само ако техните микроби могат да попаднат в бульона от въздуха или по друг начин. Ако блокирате пътя към „семената на живота“, дори и да оставите достъп до въздуха, няма да настъпи спонтанно поколение. Така по пътя е открит метод за пастьоризация на течности и продукти - нагряване до определена температура, която убива микроби и бактерии.

И въпреки че вулгарният витализъм е премахнат, науката от 19 век разглежда само две възможности: или животът е съществувал от самото начало, или е бил създаден от висш разум. Изтъкнатият геохимик В. И. Вернадски се придържа към първата гледна точка. Неговите последователи, заедно с водата, изхвърлиха бебето, вярвайки, че всички известни експерименти напълно отричат ​​прехода на неорганична материя към органична материя.

След като доказаха невъзможността за спонтанно генериране, учените трябваше да доказват възможността му за дълго и болезнено време. Отначало въпросът изглеждаше безнадежден и границата между живата и неживата материя беше непреодолима. Но минаха десетилетия и биохимиците се научиха как да получават много органични вещества от неорганични. Стана ясно, че границата между живата и неживата материя на химическо ниво е доста размита. Следователно, въпреки че директното спонтанно генериране на живи същества е невъзможно, животът може да се появи постепенно, в резултат на много дълга "молекулярна еволюция". Оттогава и до днес усилията на учените са насочени към намиране на доказателства и развитие на тази хипотеза. Що се отнася до идеята на Вернадски за първичния живот, сега тя практически няма поддръжници, тъй като в първите етапи от развитието на Вселената синтезът дори на най-простите органични съединения е невъзможен.

Аматьорите обичат да говорят за развитието на Вселената като за единен насочен процес, по време на който спонтанно и неизбежно възникват все по-сложни структури. Имаше дори специално почти научно направление - универсална история. При подобни възгледи за историята на Вселената у неспециалистите често остава впечатлението, че всяка нова стъпка в еволюцията на Вселената логично следва предишната и от своя страна предопределя следващата. Възникването на живота вече не е случайност, а естествен резултат от развитието. Сякаш Вселената първоначално е била проектирана за появата на живот и дизайнът е бил изключително прецизен: най-малката промяна в основните физически константи би направила живота невъзможен. Тук отново се сблъскваме с идеалистичния "антропичен принцип". Спомнете си, че същността му е, че физическите закони на нашия свят са специално „проектирани“ по такъв начин, че има кой да говори за мъдростта на неговата структура.

Имало едно време нашата Вселена възникнала в чудовищния катаклизъм на Големия взрив от мистериозното състояние на безкрайно малка сингулярност. В първите мигове в кипящата отвара от полета и сили не е имало дори атоми и молекули. По-късно се появяват елементарни частици, от които се образуват водородни атоми; клъстери от атоми, превърнати в звезди от първо поколение. Така мракът на „тъмните векове“, както ги наричат ​​астрономите, беше осветен от проблясъци на първите звезди, в които бяха запалени „искрите“ на реакциите на ядрен синтез, превръщащи най-разпространеното космическо гориво, водорода, в хелий. Минаха няколкостотин милиона години и най-големите звезди избухнаха, след като изчерпаха запасите си от водород. В същото време налягането и температурата в недрата на звездата достигнаха колосални стойности. Това създаде необходимите условия за синтез на тежки елементи. Всички елементи, по-тежки от хелия, включително въглерод, кислород, азот, фосфор, сяра и други, необходими за живота, могат да се образуват само по време на такива експлозии. Звездите от първото поколение станаха фабрика за производство на атоми, необходими за бъдещ живот.

В книгата си Произходът на живота J. B. S. Haldane описва тези процеси по следния начин:

Няколко хиляди години след образуването си, Земята трябва да се е охладила достатъчно, за да образува доста постоянна, твърда кора. Но много дълго време температурата на тази кора беше над точката на кипене на водата и кондензацията на водата протичаше много бавно. Примитивната атмосфера може да е съдържала много малко или изобщо никакъв кислород... Почти целият органичен въглерод и по-голямата част от въглерода, който сега се намира в тебешир, доломити и варовици, е присъствал в примитивната атмосфера под формата на въглероден диоксид . Вероятно значителна част от азота, който сега се намира във въздуха, е бил свързан с метали, образувайки нитридите на земната кора, така че под въздействието на водата е имало непрекъснато образуване на амоняк. Слънцето грееше, може би малко по-ярко от сега, и тъй като атмосферата не съдържаше кислород, ултравиолетовите лъчи не бяха блокирани почти изцяло от слоя озон (алотропна форма на кислород) в горната атмосфера и от самия кислород в долните му слоеве, както е сега. Те достигнаха повърхността на земята и морето или поне облаците.<...>

Известно е, че под действието на ултравиолетовите лъчи върху смес от вода, въглероден диоксид и амоняк възникват много различни органични съединения, включително захар, а също и, очевидно, някои съединения, от които се образуват протеини ... Въпреки това, преди да се появи животът , те вероятно са се натрупали така, че първичният океан постепенно е достигнал консистенцията на горещ течен бульон ...

Експлозии на първите създадени звезди тежки елементии ги разпръсна в пространството. От нови клъстери от атоми се образуваха звезди от второ поколение, включително нашето Слънце. Облаци от разпръснати частици, които не бяха част от централната звезда, се въртяха около нея и постепенно се разделиха на отделни струпвания - бъдещи планети. Именно на този етап може да започне синтезът на първите органични молекули. По този начин младата Земя може да съдържа голямо количество органична материя от самото начало на своето съществуване.

Възможността за органичен синтез в протопланетен облак се предполагаше дълго време, но беше потвърдена едва наскоро. Използвайки сложни изчисления и компютърни симулации, учените показаха, че протопланетните облаци от газ и прах имат необходимите условия за синтеза на различни органични вещества от водород, азот, въглероден оксид, циановодород и други прости молекули, често срещани в космоса. Незаменимо условие е наличието на твърди частици катализатор, съдържащи желязо, никел и силиций.

Заедно със Земята възникна цикълът химически веществав природата. Някои елементи идват от компресираните, нагрети недра на Земята, образувайки първичната атмосфера и океаните. Други идват от космоса под формата на останки от протопланетен облак, падащ от небето, метеорити и комети. В атмосферата, на земната повърхност и във водните тела всички тези вещества се смесват, влизайки в химична реакцияи се превърнаха в нови съединения, които от своя страна също реагираха помежду си.

Възникна един вид конкуренция между химичните реакции - борбата за едни и същи вещества, "храна" за по-нататъшно развитие. В такава борба винаги печели реакцията, която протича по-бързо. Започва удивителен "естествен подбор" сред химичните процеси - бавните реакции постепенно избледняват и спират, като се заменят с по-бързи.

Най-важната роля в това състезание изиграха катализаторите - вещества, които ускоряват определени химични трансформации. Реакциите, катализирани от техните собствени продукти, биха имали огромно предимство. Следващият етап от дългия път от неживото към живото е образуването на самоподдържащи се химични цикли. При тяхното развитие се случва не само синтезът на катализатори, но и частичното обновяване на консумативите. Не е далеч от тук до истинския животзащото животът е фундаментално самоподдържащ се процес.

Известно е, че небесните тела могат да обменят материя: когато една планета се сблъска с голям астероид, от повърхността й се избиват скални фрагменти, които могат да летят в космоса и да стигнат до други планети. Например метеорити от Марс често достигат повърхността на Земята. Благодарение на този "обмен" на метеорити, вещества и катализатори, възникнали в хода на химическата еволюция на една от планетите, могат да стигнат до съседни тела и дори до други звездни системи. Така след няколкостотин милиона години разпространението на градивните елементи на живота може да покрие цялата ни Галактика.

По подобен начин мащабът на химическата „кухня“, която подготвя молекулярните ястия за бъдещия живот, може да се разшири от планетарен до галактически.

Вече знаем, че появата на живот най-често се свързва с РНК молекули, които служат като посредници между ДНК и протеини при разчитане на наследствена информация. С помощта на РНК се извършва протеинов синтез в съответствие с "инструкциите", записани в молекулата на ДНК. Някои от "работите", изпълнявани от РНК, са много подобни на функциите на протеините, други наподобяват свойствата на ДНК. И РНК прави всичко това не сама, а с активното съдействие на протеини. На пръв поглед РНК изглежда като „трето колело“. Не е трудно да си представим организъм, в който изобщо няма РНК и всичките му функции са разделени между ДНК и протеини. Вярно е, че такива организми не съществуват в природата.

Според теорията за първичния РНК свят, първите живи организми са РНК молекули без протеини и ДНК. Прототипът на РНК организма може да бъде самовъзпроизвеждащи се молекули, синтезиращи свои собствени копия. В резултат на това РНК може да изпълнява едновременно две основни жизненоважни задачи - съхраняване на информация и активна работа. Разбира се, ДНК е по-добра в съхраняването на информация, а протеините са по-добри в „работата“, но оригиналните РНК организми биха могли да се справят и без тях.

Всички живи организми са дискретни в пространството и имат външна обвивка. Трудно е да си представим живо същество под формата на мъглив облак или разтвор. Първоначално обаче животът е съществувал под формата на разтвори. За да не се разтворят във водите на първичния океан, такива „течни същества“ трябваше да заемат микроскопични пукнатини и вдлъбнатини в скалите. Освен това някои минерали са катализатори за много биохимични реакции. В допълнение, повърхността на минералите може да служи като вид основа, към която са прикрепени РНК молекулите. Подредената структура на кристалите помогна да се подреди структурата на тези молекули, да им се даде желаната пространствена конфигурация.

Но рано или късно първичният живот трябваше да придобие собствени черупки - да премине от "течно" състояние в организмово. Идеалният материал за такива черупки са специални молекули, способни да образуват най-тънките филми на повърхността на водата. Ако разклатите такава вода, в нейната дебелина ще се появят много малки мехурчета - водни капчици, покрити с черупка. Тези капчици проявяват интересни свойства, които ги правят да изглеждат като живи клетки. Например, те са в състояние да извършват метаболизъм чрез селективна пропускливост: някои молекули преминават през тях, други не. Поради това някои вещества се изтеглят в капката, други се отделят, а трети се натрупват вътре. Вярно е, че за да се случва това постоянно, няма достатъчно мембрани. Необходимо е също така вътре в капката да протичат химични реакции, а за това трябва да има катализатори – протеини или РНК.

Първите "капки живот" - коацервати - биха могли да се образуват спонтанно от липидни молекули, възникнали неорганично. Впоследствие те биха могли да влязат в симбиоза с "живи разтвори" - колонии от самовъзпроизвеждащи се РНК молекули. Такава общност вече може да се нарече организъм.

На начална фазапроизхода на живота, участието на РНК в синтеза на протеини е случайно и последователностите на аминокиселините от време на време се възпроизвеждат не точно, а само приблизително. Тъй като прецизността драстично повишава стабилността на такава жива система, естественият подбор благоприятства развитието на все по-„специализирани“ катализатори. Случаят завърши с появата на универсална система за специален синтез на всеки необходим протеин.

За да синтезират протеини, всички живи организми все още използват специални молекулярни "машини" - рибозоми, които се основават на РНК молекули. Вярно е, че протеините също са част от рибозомите. А протеините не са прости - малки, много древни, изключително консервативни. Биолозите успяха да покажат, че рибозомните РНК могат да синтезират протеини сами, без помощници - бавно, трудно, но все пак могат.

Друго подобрение на РНК организмите е придобиването на ДНК. ДНК молекулите са по-стабилни от РНК и следователно са по-надеждни пазители на наследствена информация. Цената за стабилност беше неспособността на ДНК молекулите да се навиват в намотки и да извършват активни действия. Първоначално ДНК най-вероятно е била нещо като фаза на покой в ​​жизнения цикъл на самовъзпроизвеждащите се РНК колонии и едва много по-късно се е превърнала в основен носител на наследствена информация.

Много биолози вярват, че цялото многообразие на живота на нашата планета идва от един-единствен оригинален вид - "универсалния прародител". Други учени не са съгласни с това. Те вярват, че стабилното съществуване на биосферата е възможно само ако биогеохимичните цикли са относително затворени - в противен случай живите същества много бързо ще изразходват всички ресурси или ще бъдат отровени от продуктите на собствената си жизнена дейност. Затвореността на циклите се осигурява само от общност от няколко различни видовемикроорганизми, които споделят биогеохимични функции.

Най-вероятно общият прародител на всички живи същества не е един вид, а някаква общност от много прости системи, в които се извършва активен обмен на наследствен материал. Разнообразие, симбиоза, разделение на функциите, обмен на информация - всичко това са изначалните свойства на земния живот.

Земята се е образувала преди около четири и половина милиарда години, но от първите няколкостотин милиона години от съществуването си през земната корапрактически не са останали следи. Времето на появата на живота на Земята не е точно известно. Вкаменелости се намират предимно в седиментни скали, като най-старите известни скали са малко по-малко от четири милиарда години. В тях вече е възможно да се открият следи от живот, но не е съвсем ясно какъв - РНК живот или вече модерен, ДНК-протеин. Тези следи са чисто химически, свързани с изотопния състав на въглерода, а в по-късните слоеве, съответстващи на три и половина милиарда години, вече започват да се откриват останки от цели живи организми, бактерии. По този начин най-вероятно светът на РНК е съществувал някъде между 4,3 и 3,8 милиарда години, а първите протеинови организми с ДНК са се появили на Земята не по-късно от преди 3,8 милиарда години.

Научният свят днес е доминиран от концепцията за биологичната еволюция, според която първият живот е възникнал сам от неорганични компоненти в резултат на физични и химични процеси.

В лабораторни условия всички опити за създаване на изкуствена жива клетка никога не са били успешни.

Научният свят днес е доминиран от концепцията за биологичната еволюция, според която първият живот е възникнал сам от неорганични компоненти в резултат на физични и химични процеси. Теорията за абиогенезата описва как животът възниква от нежива материя. Въпреки това има много проблеми.

Известно е, че основните компоненти на живата материя са аминокиселините. Но вероятността за случайно появяване на определена аминокиселинна нуклеотидна последователност съответства на вероятността няколко хиляди букви от наборен тип да бъдат хвърлени от покрива на небостъргач и сгънати на определена страница от роман на Достоевски. Абиогенезата в нейната класическа форма предполага, че такова „отпадане на типа“ се е случило хиляди пъти, тоест толкова, колкото са били необходими, докато се оформи в необходимата последователност. Въпреки това, според съвременните оценки, това би отнело много повече време, отколкото съществува цялата Вселена.

В същото време в лабораторни условия всички опити за създаване на изкуствена жива клетка никога не са били успешни. Пълен набор от аминокиселини и нуклеотиди и най-простата бактериална клетка все още са разделени от бездна. Може би първите живи клетки са били много различни от тези, които можем да наблюдаваме сега. Освен това голям брой учени подкрепят хипотезата, че първите живи клетки могат да стигнат до нашата планета благодарение на метеорити, комети и други извънземни обекти.

резюме на други презентации

„Теории за произхода на живота на Земята“ – Химическа хипотеза. Креационистката хипотеза. Опитът на Луи Пастьор. Хипотезата за спонтанното зараждане. Опитът на С. Фокс. Спалазани. Определение за живота на М. Волкенштейн. Хипотеза за стабилно състояние. Живото произлиза от неживото. Хипотеза за панспермия. Мисля. Основни свойства на живите организми. Образуване на коацервати. Видеоклип. Хипотези за произхода на живота. Определение на живота Ф. Енгелс. Плурализъм. Всички живи същества от живи същества.

"Как е възникнал животът на Земята" - Теории за произхода на живота. Микроорганизми. Земна атмосфера. Л. Спаланцани. Ф. Реди. Произход на живота на Земята. Понятието биогенеза. Креационизъм. Ван Хелмонт. Опитът на С. Милър. Витализъм. спонтанно зараждане на живот. Л. Пастьор. Теория на стационарното състояние. панспермия. Естествен произход на живота. Теория на ИИ Опарина. Живот в Земята. Промени в земната атмосфера. Теория на биохимичната еволюция.

"Теории за възникването на живота" - Организмите са различни от неживите. биогенен метод. Теория на биохимичната еволюция на Опарин. Креационизъм. Хипотезата за спонтанен произход на живота на Земята. Хипотеза за панспермия. Френският микробиолог Луи Пастьор. Произход на живота на земята. Какво е живот. Теории за произхода на живота. абиогенен метод. органични съединения. Хипотеза за стабилно състояние. Хипотезата за биохимичната еволюция. протеинови свойства.

„Най-старите организми на Земята” – Формиране на представи за условията за възникване на живота. Клас Двучерупчести мекотели. Теории за произхода на живота. Корали. Представители на клас двучерупчести мекотели. В кой период живеем? Структурата на тялото на трилобитите. Раждането на живота. Теорията е еволюционна. Теория на спонтанното зараждане. Космическа теория. Списък на временните разделения. Прилики. съвременни представители. древни организми.

"История на произхода на живота на Земята" - Хипотези за самозараждане и стационарно състояние. Науката. Хипотезата за спонтанното зараждане. Хипотеза за стабилно състояние. Креационистката хипотеза. Хипотеза за панспермия. Възникването на живота. Учени. Хипотезата за биохимичната еволюция. Произход на живота на Земята. Материали.

„Проблемът за произхода и същността на живота” – Симпозиуми по проблема за произхода на живота. Биополимери. Критика на идеите за спонтанния произход на живота. Вируси. Синтез на комплементарна ДНК верига. Нова форма на стабилност. Концепцията за биохимичната еволюция. Същността на живота и проблемът за произхода на живота. процес на възпроизвеждане. Валидност на теорията за биогенезата. концепция за произхода на живота. Комплекси от системи. Концепцията за спонтанен (спонтанен) произход на живота.

Смели предположения и дръзки хипотези - професор Роман Зубарев изумява с научните си открития. Талантлив учен, носител на няколко награди, пионер в използването на йонно-електронни реакции в протеомиката, професор в Каролинския университет (Швеция), възпитаник на MEPhI, говори за нови уникални изследвания, които, сигурни сме, скоро ще получават световно признание.

- Да започнем с това, че съм от провинцията, от Краснодарския край, учих добре, бях отличен ученик и след дипломирането си получих златен медал. Страстен към електрониката свободно времезапоих различни радиоустройства, така че исках да вляза в подходящия университет. В същото време МИФИ не беше първият в списъка с подходящи университети.

Завърших училище през 1980 г., беше годината на олимпиадата. В MEPhI изпитите бяха по-ранни, отколкото в други московски университети, и беше възможно да се вземат приемни изпититочки, за влизане в друг университет без изпити се зачитаха точките. Кандидатствах във Факултета по автоматика и електроника, без да се надявам особено и да не разчитам на прием. В резултат на това спечелих 24 точки от 25 възможни с преминаващ резултат 21,5.

Хареса ми атмосферата в университета, харесаха ми хората, които дойдоха с мен, студентите, които ми помогнаха да се подготвя за изпитите. Затова реших да остана в МИФИ.

В моята група имаше две трети от московчани, повечето от тях преди това бяха ходили в математически училища, тоест вече имаха първоначално обучение и им беше по-лесно да учат през първата година. При мен беше по-трудно, така че на въпроса на майка ми след първия семестър: - Как си там? - Тогава отговорих, че плувам някъде по средата.

Но първият семестър мина и аз взех изпитите за всички „петици“. От групата бяха девет души като мен. Вторият семестър мина - отново преминах всичките "пет", а те бяха пет. След третия семестър вече имаше трима отличници и тогава останах само аз. През третата си година получих стипендия на името на M.D. Милионщиков, а на четвъртото - Ленинската стипендия.

– Тоест още от студентските години се отличавате с упоритост и стремеж към постигане на целта?

– Не, всъщност дълго време не знаех какво искам. Помогна ми това, че попаднах в конкурентна среда. Чудех се на амбициозността на московчани и се учех от тях.

По-късно, много години по-късно, когато дойде време дъщеря ми да влезе в университета и тя не знаеше къде да отиде с отличните си оценки, аз й дадох съвет: отидете в най-добрия университет, където ще срещнете хора, които знаят точно какви са.те го правят и ще ти кажат. В МИФИ срещнах точно такива много жизнени, целеустремени хора. Не само сред приятелите си, но и сред учителите.

Но все пак, след като завърших МИФИ, не бях съвсем сигурен, че искам да се занимавам с наука. И така се случи, че влязох в производство, започнах работа в лабораторията по масспектрометрия в завода за електронни микроскопи и масспектрометри в град Суми в Украйна, тогава беше част от СССР.

Когато пристигнах през 1986 г., имаше само седем души в лабораторията, но през 1991 г. тя се увеличи на осемнадесет. Повечето бяха възпитаници на украински университети, предимно от Харков. Всички те бяха добри физици, но нямаха московския нагон. Но в лабораторията с мен имаше петима възпитаници на МИФИ, включително нашият шеф Михаил Борисович Лощинин. Тук те караха. Единият сега е в САЩ, другият във Франция, работят във високотехнологично производство.

Работихме по проект за създаване на времепролетен масспектрометър за плазмена десорбция и преминахме през всички етапи на създаване на търговско устройство: събиране на литературни данни, извършване на изчисления, създаване на прототипи, получаване на първите спектри, оптимизиране на параметрите и накрая , доставка и пускане на пазара на първото устройство.

Спомням си един случай, който говори за нашия ентусиазъм, научна смелост. Моят приятел Павел Бондаренко, също завършил МИФИ, и аз, възползвайки се от факта, че по това време беше започнала перестройката, написахме статия за нашето изследване и я изпратихме на чуждестранно списание, заобикаляйки спорните комисии, които можеха или да забавят години или напълно забраняват публикуването. Статията беше приета, нямаше скандал и изпратихме още няколко статии отново и отново.

1991 г. - На 27 години съм и вече съм ръководител на лабораторията. По това време имах седем публикувани научни статиино не беше степен. Започнах да уча задочно следдипломно обучение във Всеруския научноизследователски институт по радиационна техника (по-късно техническа физика и автоматизация), но нямах време да завърша обучението си. Перестройката приключи с разпадането на Съветския съюз.

Но, както често се случва в живота, проблемът и неговото решение възникват едновременно. И дори не се изненадах, когато това се случи.

На 3 октомври получих две обаждания за един ден. Първото обаждане беше в 10 сутринта от Москва, в което ми съобщиха, че откакто Украйна става независима държава, институтът закрива лабораторията и я предоставя на Украйна заедно със завода.

Второто обаждане е в 14 часа. Предложиха ми да отида като аспирант в Швеция, в университета в Упсала, в групата на професор Бо Сундквист, пионер в областта на биологичната масспектрометрия, когото срещнах във ВНИИРТ по време на неговото посещение.

Между другото, шест месеца преди това вече получих предложение да уча в американски университет като аспирант, но по това време в СССР все още беше добре и пред мен се откриха отлични перспективи и аз отказах.

Така се озовах в най-стария университет в Швеция, който съществува от над 500 години.

За какво беше първата ти награда?

- Първата награда получих за участие в откриването на дисоциацията с улавяне на електрон. Това е метод за фрагментиране на молекули, по-специално протеини, в газовата фаза, който се използва в масовата спектрометрия за изследване на големи молекули.

Открихме го, когато бях постдокторант в университета Корнел в САЩ през 1997 г. И съм страшен късметлия. Още повече се гордея с това, което имах късмета, отколкото с това, което точно направих. Знаете, такъв руски манталитет - "Късметът е от Бога, а трудът - всеки може."

Преди мен проектът вървеше 10 години и нищо не работеше. Но тези, които работиха по него, бяха химици, а аз поех работата като физик. В същото време веднага започнах да имам проблеми с ръководителя на лабораторията, професор Фред Маклафърти, той се оказа много силен характер. Той ме разби и ме събра отново. Това продължи четиринадесет месеца и всеки месец беше като година. Но тези месеци дадоха такъв тласък на научната ми кариера, че тогава летях като ракета. Благодаря му, Фред. Когато пристигнах в университета Корнел, той беше на 75 години, сега на 95, но все още прави научни презентации на международни конференции.

Може да се каже, че професор Маклафърти е моят герой. Това е съвсем различен подход към живота, науката. Научих много от него, но след това, когато започнах да работя, си казах - никога няма да направя така, както той. С течение на времето обаче забелязах, че реакцията ми, когато студенти или докторанти дойдат при мен, прилича на неговата реакция. Оказва се, че тези отпечатъци са дълготрайни.

Оттогава следвам постулатите му: да гледам в корена, да отхвърлям подробностите и дреболиите и да се концентрирам върху най-важното. Ако има три хипотези, тогава трябва да изберете една и да развиете само нея, забравете всичко останало. Работете само върху основното, всеки ден, всеки час, всяка минута. Трудно е, но се опитвам да се ръководя от него.

– С кои произведения се гордеете, считате за най-важните?

- Има две хипотези, с които се гордея, но все още не са заслужили награди. Един от тях е изотопният резонанс. Има наблюдение, че съотношението на изотопите (атоми с различно тегло) на един и същи елемент на различните планети е различно. На Марс едно, на Венера друго, на Земята трето. Например на Земята деутерият е 150 части на милион, на Марс - 700. Случайни ли са тези съотношения или имат някакво значение?

Открихме, че поне на Земята съотношението на изотопите на различни елементи е в определени пропорции един към друг и тези, които допринасят за протеиновите реакции на живота. Когато открихме този модел, бяхме много изненадани. Те дори смятаха, че това е инцидент или че закономерността няма физически смисъл.

Възникна дилема, която винаги е много болезнена за един учен. Изборът е между това да подмина и да забравя, тъй като вероятността да има нещо зад това е много малка, или да се опитвам да изследвам явлението, но да създавам мнението на научния свят, че правя ненужни дреболии. Това всъщност е много опасна ситуация, защото оттук нататък всичките ви грантове ще се разглеждат от този ъгъл и финансирането най-вероятно ще бъде намалено, дори и да не е свързано с тази тема.

Преминаването обаче означава, че вие ​​като учен не сте използвали шанса си. И така, след известно колебание, реших да започна да проучвам. И те потвърдиха нашата хипотеза. Сега можем да кажем, че животът на Земята не е възникнал случайно, също и защото имаме такива съотношения на изотопи, които не са на Марс. Затова там няма живот. Имаме публикации по тази тема, но научният свят все още не е приел напълно нашата идея.

– Казахте, че има две хипотези. Какво е второто?

– Втората ни хипотеза е, че диамидирането (загубата на амоний от протеините) води до стареене и причинява болестта на Алцхаймер. Протеините, които съставляват 60% от човешкото тяло, не са просто строителен материал, но и катализатор за реакции, които възстановяват баланса, възстановяват, ако настъпят някакви увреждания на тялото. С течение на времето протеините губят вода и амоний. Водата може лесно да се върне в тялото, но амоният няма откъде да дойде. Оказа се, че загубата на амоний разрушава структурата на протеина, той се разпада и вече не работи.

Нашата хипотеза е, че ако амонийът се върне в протеина, тогава той ще продължи по-дълго и, най-важното, механизмът, който възстановява други протеини, също ще продължи по-дълго. Това означава, че човек може да живее по-дълго.

- Можете ли вече да предложите готово решение за връщане на амония?

– Работим по въпроса. Има молекула, наречена S-аденозил-метионин. Тази молекула се продава под формата на таблетки като хранителна добавка. Не се среща в нито една храна. Тази молекула е естествена, произведена от нашия черен дроб, но незабавно изпратена за възстановяване на протеини. С възрастта производството на тази молекула намалява, а нуждата от нея нараства. Но като просто приемате перорално лекарство, съдържащо S-аденозил-метионин, можете да компенсирате неговия дефицит. Ако всеки човек след 45 започне да го приема, тогава появата на болестта на Алцхаймер може значително да се забави. Болестта на Алцхаймер е силно свързана с възрастта. Ако изместите началото му с пет години, тогава половината от случаите ще изчезнат, а ако с 10 години, тогава 90%.

– Работите ли в момента в тези две направления или имате други идеи?

- Има още една тема, която ни интересува - това е клетъчната смърт, какво се случва в този случай и може ли този процес да се обърне? Оказва се, че можете. И го обърнахме.

Този въпрос е свързан с произхода на живота. Как е започнал животът на земята? Има теория, че е имало биологични молекули, след което те по някакъв начин са се събрали и се е получила първичната клетка. Как се събраха? Има ли доказателства, че този процес е възможен? Решихме да направим такъв експеримент - вземете една бактерия, унищожете я, така че да не остане нито една жива клетка, но необходимите за живота съставки да останат там, само в смесена форма. И след това вижте дали ще се сглобят сами.

Разбира се, тук бяха необходими специални условия. Първо, беше необходимо да се вземе правилната бактерия, най-устойчивата, която малко се влияе от радиация, висока температура и има по-голям шанс да оцелее в експеримента. Взехме Deinococcus, той е вписан в Книгата на рекордите на Гинес за издръжливост. Как е открита? През 50-те години в Америка се опитаха да консервират храната с радиация, но се оказа, че консервите все пак се развалят, тоест там се развиват бактерии. Когато се опитаха да ги убият с различни методи, дейнококът остана най-издръжлив.

Учените дълго време са изследвали тази бактерия и са стигнали до извода, че това са протеини. ДНК се унищожава, а останалите протеини я зашиват заедно - правилно, грешно - няма значение. И тогава тя започва постепенно да се възстановява правилно.

Взехме голямо количество от тази бактерия, смляхме я, разделихме я на протеини, липиди и нуклеинови киселини, тоест там със сигурност не можеше да има живот и я запоихме в стъклени тръби. След това ги събраха в различни комбинации - протеини с липиди, протеини и ДНК и т.н., и също така ги затвориха в епруветки. За контрол запоени в епруветки и живи бактерии. Сложиха го в хладилника за един месец, всеки ден го изваждаха и го разклащаха на стайна температура за един час.

Месец по-късно отворихме запечатаните епруветки и пуснахме съдържанието им в петриеви панички. Живите бактерии дадоха обилни колонии - положителна контрола, а тези, които бяха отделни компоненти, не дадоха нищо - отрицателна контрола. От тези проби, където компонентите са смесени, някои произвеждат множество колонии. Направихме протеомика и показахме, че тези колонии наистина са дейнококи, но счупени, различни от оригинала.

Проведохме експеримента три пъти. Първият път не си повярваха. Вторият път всичко беше документирано. Третият път отново получи същия невероятен резултат. От нежива материя създадохме жива клетка, като по този начин показахме, че животът може да бъде възстановен от смъртта.

– Имате ли нужда от специални хора, за да извършвате такива смели експерименти?

- Разбира се, и доста луди, дори бих казал луди хора, луди.

Между другото, в научния свят смятат, че всички руски учени са малко луди. Веднъж един чуждестранен професор ми каза, че не е срещал нито един руски учен, който да не е луд. И това е, което ни прави различни. Ето защо в научната табела за ранговете по субективни показатели сме извън категориите – поради оригиналността на мисленето. И всички го оценяват.

Роман Александрович Зубарев е автор на повече от 260 статии и 7 патента; Индекс на Хирш - 56. През април 2006 г. във Венеция е удостоен с наградата за нова технология - RECOMB 2006. През същата година е удостоен с медал Kurt Brunet на Международното масспектрометрично общество за изключителни постижения в разработването на масспектрометрично оборудване. През 2007 г. Американското дружество по масова спектрометрия му присъжда медала Клаус Бийман за постиженията му в областта на масовата спектрометрия. През 2012 г - златен медалот Всеруското дружество по масспектрометрия.

Дял