Наука и религия о природе - [9]

Если понимать обмен веществ в широком смысле слова, то можно сказать, что он происходит повсеместно в окружающей нас природе. Рассмотрим простейший случай. Всем известно, что железо со временем, особенно в сырости, ржавеет. Образование ржавчины — это химическая реакция между железом и кислородом воздуха, это есть взаимодействие двух веществ. В результате возникает новое химическое соединение — ржавчина (окись железа), не похожая ни на железо, ни на кислород. Подобное явление распада одних и образования других соединений наблюдается, когда взаимодействуют два вещества или соединения неживой природы.

Иная картина бывает, когда осуществляется взаимодействие между белковыми соединениями и некоторыми другими веществами неживой природы. Белок при этом не распадается, не теряет своей сложной структуры и качественных особенностей. Наоборот, без подобного взаимодействия, обмена веществ, белок не может существовать. И разрушается он тогда, когда прекращается приток веществ извне, нарушается обмен веществ между белком и окружающей его средой.

Таким образом, то, что в неживой природе было причиной разрушения, распада, в живой природе является необходимой предпосылкой существования. Поэтому-то Энгельс и считал обмен веществ отличительнейшим признаком живого вещества. Поскольку далеко не всякое вещество способно совершать обмен веществ и из всех химических соединений такой способностью обладают лишь белковые соединения, он и называл их живым веществом, т. е. веществом, проявляющим признаки жизни. К этим признакам относятся: питание и выделение продуктов жизнедеятельности, раздражимость, сокращаемость, способность к росту и т. п.

Усилия ученых уже давно направлены на то, чтобы создать искусственным, химическим путем белковое вещество. Работы в этой области идут в двух направлениях. С одной стороны, химики пытаются синтезировать такие вещества, которые хотя и проще белков, но имеют тот же химический состав и структуру. Больших успехов в этой области достигли академик Н. Д. Зелинский и Н. И. Гаврилов — советские ученые и Э. Фишер — из зарубежных ученых.

С другой стороны, ученые стараются создать белковоподобные вещества при помощи ферментов[2]. Большой вклад в науку в этой области сделали отечественные ученые А. Я. Данилевский, С. Е. Бреслер и другие.

В настоящее время хорошо известен химический состав белковых тел. Их главной составной частью является углерод. В чистом виде в природе этот элемент представлен в виде угля, алмаза и графита. В органических[3] веществах он соединен с другими элементами: с кислородом, водородом, азотом, серой, фосфором.

В природе могут возникать такие условия, при которых углерод может вступать в реакцию с другими элементами, образуя более сложные соединения: карбиды, нитриды, углеводороды, органические кислоты и т. д. Еще в 1861 году знаменитый русский химик А. М. Бутлеров нашел некоторые методы искусственного получения ряда сложных органических соединений. Так, действуя известковой водой на параформальдегид (состоящий из углерода, кислорода, водорода), он впервые в истории химии получил сахаристое, сложно устроенное вещество.

Для синтеза органических веществ необходимы определенные температурные условия, известная концентрация исходных веществ и т. п. Все это в свое время было на нашей Земле, но и не только на ней, а и в других частях Вселенной, на других планетах. Такие условия могут быть там и ныне. Это дает основание полагать, что жизнь может существовать не только на Земле. В настоящее время работами советских ученых установлено, что такое предположение соответствует истине. Так, Г. А. Тихов определил, что на планете Марс имеется растительность. Ученый установил даже некоторые свойства этой растительности. Впервые в истории биологии трудами Тихова и его учеников заложены основы новой отрасли биологической науки, изучающей жизнь на других планетах, — астробиологии.

Таким образом, данные современного естествознания показывают, что жизнь не является исключительным атрибутом (свойством) Земли, она возникает там и тогда, где и когда имеются для этого подходящие условия температуры, питательные вещества и прочее. Некоторые ученые считают, что наиболее благоприятными для возникновения жизни на Земле являлись небольшие водоемы на суше; другие же полагают, что жизнь зародилась в море. Независимо от решения этого вопроса, первые живые существа возникли естественным путем, в результате химического синтеза распространенных на Земле веществ и образования новых, более сложных соединений — белкового вещества. Уже сейчас возможно искусственно осуществить целый ряд звеньев этого сложного процесса.

Среди ученых сейчас идут споры по поводу того, какими могли быть эти первые живые существа. Одни считают, что свойствами жизни обладал сравнительно не простой белок, а более сложные белковые комплексы. Другие склонны думать, что уже всякое белковое вещество обладало, хотя бы и примитивными, биологическими функциями: совершало обмен веществ с окружающей средой, реагировало на внешние воздействия, было способно к размножению. Дальнейшие исследования, ведущиеся учеными разных стран, помогут правильно разрешить этот дискуссионный вопрос.