Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

Зарождение жизни

Спор о возрасте Земли еще не окончен, но вот срок зарождения жизни на Земле вычислен сравнительно точно - 3,6 млрд. лет назад. Именно столько пролежали в углистых сланцах первые образцы живого, найденные в наши дни геологами и палеонтологами. 3,6 млрд. лет - возраст доказанный, хотя существуют предположения и о более древнем происхождении жизни на нашей планете. Так, несколько лет назад группой немецких ученых в горячих источниках на вулканических полях Исландии были обнаружены живые существа, не похожие ни на одно из ранее известных. Это были бактерии, необычайно стойкие и сохраняющие жизнеспособность в самых невероятных условиях. Они спокойно переносили кипячение, дышали серой и погибали в присутствии кислорода. Ученые единодушно пришли к выводу, что существа такого типа могли жить на Земле 3,8 млрд. и более лет назад.

Лишь воображение может помочь нам представить, как в «добиологическом периоде» кипел первобытный океан, многочисленные вулканы извергали лаву, а в облаках метана на пылевых частицах или в водной среде зарождались  первые сложные соединения углерода.

Впрочем, возможно, жизнь на Земле возникла из одной-единственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса. По крайней мере эту точку зрения разделяют лауреат Нобелевской премии англичанин Ф. Крик и американский ученый Л. Оргелл. Они исходят при этом из двух косвенных доказательств. Первое состоит в том, что все живые существа на Земле пользуются одинаковым генетическим кодом. Второй факт состоит в том, что молибден, который встречается сейчас на планете крайне редко, необходим для нормального метаболизма всех живых существ. А в доисторические времена Земля была очень богата молибденом. Если бы жизнь на Земле зародилась самостоятельно в разных участках, то обмен веществ при этом протекал с участием относительно часто встречающихся микроэлементов.

Хотя самый пролог биологической жизни еще не прочитан, но в естественной истории рано закладывались такие мудрые технологические решения, которые потом пригодились Природе навечно. Еще до появления нуклеиновых соединений отдельные аминокислоты «научились» собираться вместе, используя в качестве мостика простейшую водородную связь. Эти сочетания оказались прочными, так как их составляли взаимно дополняющие друг друга молекулы. Такой принцип сочетаемости (взаимной комплементарности) позже будет использован при взаимодействии разных биологических субстратов: половых клеток, антигена н антитела, фермента и рецептора. Уже в этом соединении стереоскопически отличающихся молекул прослеживается начальное влечение противоположностей, которое в наши дни ученые обозначат взаимодействием по принципу «ключ - замок».

Революционным в возникновении жизни явилось образование из множества аминокислот и углеводов первых нуклеотидов, а уже из них крупной молекулы ДНК. Эта структура оказалась бессмертной, потому что обладала важнейшими свойствами: она служила инструментом для поставки новых аминокислот и обладала способностью к самовоспроизведению. Длинные цепочки передачи вещества и энергии с самого начала должны были оберегать сложную систему взаимосвязей живых существ между собой с неживыми элементами земной оболочки.

Поскольку ДНК является двойной спиралью, в процессе деления каждая из скрученных нитей распрямляется и вновь превращается в следующую спираль. Процесс этот может происходить бесконечно. Но если в процессе копирования ДНК происходит хотя бы точечное изменение и один из нуклеотидов займет иное место, то произойдет отклонение и в белковом строении копии. Новая копия может оказаться неудачной и быть уничтоженной, но в других условиях она будет лучше приспособлена к меняющимся условиям жизни. Если бы процесс копирования ДНК был незыблемым, то наш мир и по сей день заселяли бы колечки ДНК. Около 3 млрд. лет назад процесс копирования ДНК оказался нарушенным, началась эволюция жизни.