Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть II
1. Обсуждаемый рибозим берётся непонятно откуда. На практике, его создали любознательные исследователи, а в реальной природе нуклеотиды не образуются. Так же как самостоятельно не образуются и сами молекулы РНК (нужной длины), даже если обеспечить среду готовыми нуклеотидами (Spirin, 2007).
2. А вот деградирует и развалится на части этот рибозим всего за несколько часов или дней. То есть непонятно откуда взялся, зато исчезнет очень быстро (см. ниже «водный парадокс»).
3. При этом он не способен воспроизводить самого себя.
4. По сути, вообще ни на что не способен:
а) не способен самостоятельно начать работу (пока к нему не будет прикреплен нужный праймер);
б) имеет недостаточную скорость работы (ничтожную);
в) имеет неудовлетворительную точность работы (делает недопустимо много ошибок при полном отсутствии систем репарации испорченных молекул);
г) не способен самостоятельно закончить работу (созданную двухцепочечную нить теперь непонятно как «разлеплять»).[144]
Вот такие вот «успехи».
Ну и в заключение несколько конкретных цитат, которые могут Вам пригодиться в эпической битве с верующим дарвинистом-маньяком, утверждающим, что живые организмы способны самозарождаться в грязных лужах.
Роберт Шапиро о «возможности» естественного образования нуклеотидов, появления молекул РНК и проблеме химического мусора (Шапиро, 2007):
…Строительные блоки РНК, нуклеотиды – сложные органические молекулы, состоящие из сахарного остатка, фосфатной группы и одного из четырех азотистых оснований. Каждый РНК-нуклеотид содержит до 10 атомов углерода, множество атомов азота и кислорода, фосфатную группу и имеет определенную конфигурацию. Все указанные атомы и группы можно соединить друг с другом разными способами и получить тысячи химических структур, готовых включиться в цепь РНК вместо канонических нуклеотидов…
…Аминокислоты, в том числе и синтезированные Миллером и Юри, – значительно менее сложные молекулы, чем нуклеотиды. Все они содержат по одной амино (NH2) и карбокси (СООН) – группе, которые связаны с одним и тем же атомом углерода. Самая простая из тех 20 аминокислот, что входят в состав природных белков, имеет всего два углеродных атома, а 17 аминокислот из того же набора – шесть и более. Аминокислоты и другие молекулы, синтезированные Миллером и Юри, содержали не более трех атомов углерода. А нуклеотиды в процессе подобных экспериментов вообще никогда не образовывались. Не выявлены они и в составе исследованных метеоритов. По-видимому, для неживой природы характерна тенденция к созданию молекул с возможно меньшим числом углеродных атомов, и никаких свидетельств образования нуклеотидов, необходимых для появления нынешних форм жизни, не найдено…
…даже если бы природа «приготовила» примитивный «бульон» из подходящих ингредиентов – нуклеотидов или каких-то более простых аналогов, то их спонтанное слияние в репликатор было бы невозможно без еще более невероятных стечений обстоятельств. Предположим все-таки, что «бульон» был так или иначе «сварен», причем в таких условиях, которые способствовали соединению его компонентов в цепочки. В нем присутствовали мириады «неподходящих» блоков, включение которых в растущую цепочку сразу лишило бы ее способности функционировать как репликатор (например, молекула с одной «ручкой», которой она держится за соседний блок, вместо двух, необходимых для роста цепи).
И еще две цитаты из работы А.С. Спирина на тему «РНК-мира» (Spirin, 2007):
А.С. Спирин о «водном парадоксе»:
…Каким бы образом ни появилась РНК на Земле, для ее структурирования – причем как для формирования двойных спиралей за счет Уотсон-Криковского спаривания азотистых оснований (A: U и G: C), обязательных для воспроизведения, так и для образования компактно свернутых специфических структур, необходимых для выполнения всех негенетических функций – нужна вода. Вода стабилизирует двойную спираль, отдельные двуспиральные блоки компактно свернутых одноцепочечных РНК и саму компактную упаковку макромолекул за счет гидрофобных взаимодействий плоскостей колец азотистых оснований. При этом жидкая вода является растворителем для РНК, позволяющим свободные диффузионные перемещения макромолекул РНК при выполнении ими своих функций. С другой стороны, ковалентная полирибонуклеотидная цепь РНК в воде термодинамически нестабильна и спонтанно гидролизуется, особенно при повышении температуры, сдвиге рН и в присутствии катионов ряда ди– и поливалентных металлов. В отличие от ДНК, ей свойственна и кинетическая нестабильность, обусловленная прежде всего природой сахарного компонента ее остова: остаток рибозы несет свободную 2'-гидроксильную группу в цис-положении по отношению к фосфорилированной 3'-гидроксильной группе и может атаковать фосфат, связывающий два рибозных остатка, результатом чего является образование нестабильной триэстерной группировки, спонтанный гидролитический распад которой ведет к разрыву рибозофосфатного остова. Кроме того, в воде, особенно при подкислении, нестабильна связь пуринового основания с остатком рибозы (гидролитическая депуринизация РНК), а при подщелачивании аденин и цитозин легко подвергаются окислительному дезаминированию и превращаются, соответственно, в гипоксантин и урацил. Это и есть так называемый «водный парадокс» (см. Benner et al., 2006).
В итоге А.С. Спирин приходит к выводу о невозможности самозарождения РНК-мира на Земле. Этот вывод он выносит прямо в резюме своего обзора (Spirin, 2007):
Рассмотрены условия внешней среды, необходимые для существования, амплификации и эволюции мира РНК, трудности абиогенного синтеза РНК и парадоксальные ситуации, возникающие в отношении стабильности РНК, ее функционирования и места мира РНК в геологической истории Земли. Обсуждается, во-первых, несовместимость химической нестабильности ковалентной структуры РНК в водной среде и необходимости воды для формирования ее функционально активных конформаций («водный парадокс»); во-вторых, несовместимость стабильной двуспиральной структуры РНК, требуемой для репликации РНК, и стабильных компактных конформаций одноцепочечных РНК, необходимых для каталитических функций (конформационный парадокс); в третьих, чересчур малый промежуток времени, или его отсутствие, в геологической истории Земли между окончанием массированной метеоритной бомбардировки (3,9 млрд. лет назад) и появлением первых свидетельств клеточной жизни (бактерий) в земных породах (3,8–3,85 млрд. лет назад или даже несколько ранее) (геологический парадокс). Сделан вывод о невозможности возникновения, существования и эволюции мира РНК в клеточные формы жизни на Земле. Кратко обсуждается проблема космического происхождения мира РНК и его внеземной эволюции, с последующим распространением в космосе, в основном с помощью комет, клеточной формы жизни как более устойчивой к внешним условиям по сравнению со свободной РНК.
Как говорится, кто бы сомневался. Действительно, вряд ли следует удивляться научному выводу, что живые существа не могут самозарождаться в грязных лужах. Скорее, следует удивляться тому, что такая возможность вообще серьезно обсуждается.
А ведь речь здесь шла даже не о самозарождении жизни. А только о двух этапах воображаемого абиогенеза – этапе синтеза нуклеотидов, и еще об этапе образования самовоспроизводящихся молекул РНК. Но ведь эти этапы представляют собой не более 5 % всех вопросов, которые необходимо решить, чтобы действительно появился тот простейший живой организм, который нам известен (то есть, простейшая живая клетка). Потому что даже простейшая живая клетка в миллионы раз сложнее любого «самовоспроизводящегося рибозима». Даже если мы и получим каким-то образом такой сверхъестественный «самовоспроизводящийся рибозим», который будет устойчиво воспроизводиться во времени, не деградируя и не распадаясь на «запчасти» (за считанные часы или дни), то всё равно остаётся совершенно непонятным, каким образом на основе этого рибозима потом появится известный нам комплекс ДНК+белок? С работающими рибосомами, генетическим кодом, целой кучей разных т-РНК, белками-полимеразами, биохимическими путями синтеза необходимых аминокислот, и прочими прелестями клеточных нанотехнологий. Столь радикальная смена химических технологий – это примерно как замена садовой тачки на мотоцикл. Ну и как это всё произошло?
