27.11.2010

Об асимметрии живого

Ещё немецкий философ Иммануил Кант   заметил:   «Что   может   быть больше похоже на мою руку или на моё ухо, чем их собственное отражение в зеркале? И всё же я не могу поставить ту руку, которую я вижу в зеркале, на место оригинала».

На аналогичное явление обратили внимание и поэты:

Я на правую руку надела

Перчатку с левой руки...

(Анна Ахматова)

Совершить такую ошибку можно только в состоянии сильного волнения. Да и как ни надевай такую перчатку, она всё равно не подойдёт. Организм, как мы видим, прекрасно различает правое и левое.

Причём, что удивительно (об этом и пойдёт речь), — как правило, живая природа отдаёт явное предпочтение одному из двух направлений — либо правому, либо левому. Среди людей гораздо чаще встречаются «правши», нежели «левши». Раковины моллюсков закручиваются обычно справа налево, и лишь одна на несколько тысяч — наоборот.  (Впрочем, к этому можно добавить, что и наблюдаемая нами неживая природа как будто   «предпочитает»,   например, вещество    антивеществу.)

А французский биолог Луи Пастер (см. ст. «Луи Пастер») даже назвал нарушение  симметрии,  асимметрию, основным свойством живого. Он не имел в виду, конечно, только знакомые нам внешние проявления асимметрии. Дело в том,  что асимметрия живого существует и на самом глубоком уровне — на уровне молекул живых организмов.

В разделе «Белки» рассказано, что белковые цепочки состоят из отдельных «бусин» — аминокислот. И, оказывается,   аминокислоты   могут   быть правыми и левыми. Не отличаясь по химическому составу, они будут отличаться друг от друга, как предмет (та же рука) и его зеркальное отражение. Эти формы не совмещаются друг с другом ни при каких поворотах, как н 42000 е надеваются левая и правая перчатки на одну руку.

Как вы считаете, какие аминокислоты  входят  в состав белков живых организмов? Вероятно, поровну — правые и левые? Так вот, нет — только левые! Более того, правые формы для земной жизни просто вредны. Когда одна из западных фармацевтических фирм случайно стала

продавать лекарство,  в состав  которого входило равное количество правых и левых форм, у употреблявших его беременных женщин рождались больные дети. Точно так же правыми и левыми могут быть и углеводы (см. раздел «Углеводы» в статье «Вещества организма»). В составе живых организмов все углеводы — правые.

В повести Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» девочка Алиса проходит сквозь зеркало и попадает в «зеркальный» мир. Математик Кэрролл не был, вероятно, знаком с тонкостями  химического строения зеркально-симметричных   веществ. Ведь, попади Алиса в мир, «отражённый» на уровне молекул, она бы... умерла от голода, т. к. не смогла бы питаться «зеркальной» пищей (а вот вода ничем не отличалась бы от нашей).

Почему же случилось так, что в составе живых существ нашей планеты оказались только правые углеводы и левые аминокислоты? В одном из рассказов  польского   фантаста Станислава Лема   предлагается  такая версия. Будто бы жизнь была завезена на Землю на инопланетном космическом корабле. И механик этого корабля, выливая в первобытный земной океан ведро органических веществ, размешал их кочергой в одном направлении. И вот результат... Это, конечно, шутка.

А как обстояло дело в действительности? Важнейшие жизненные процессы («считывание» генетической информации, синтез белка — см. ст. «Генетика»)   могут   протекать   только в «зеркально»-однородной среде. Значит, жизнь неизбежно должна была нарушить равноправие правых и левых форм органических веществ.

Быть может, одновременно где-то возникла «зеркальная» жизнь — с правыми аминокислотами и левыми углеводами? Но тогда, видимо, в борьбе за существование выжили наши далёкие предки, истребив своих «двойников из Зазеркалья».

Далеко не всякий пятилетний ребёнок различает правую и левую стороны. В XIX в. солдаты заучивали «право и лево», привязывая к правому сапогу сено, а к левому — солому. И сейчас взрослому человеку случается ошибиться. А взятый из живого организма   белок-фермент   разделяет смесь правых и левых аминокислот безошибочно и чисто. Так что в чём-то жизнь, безусловно, ушла вперёд, развиваясь от белковых молекул до человека. А в чём-то мы поотстали...

Другие страницы: