Чтение онлайн

Другое представление, более общее, говорит Вернадский, связывало появление жизни с определенными периодами общего эволюционного процесса. В сознание ученых глубоко внедрилась эволюционная идея и соединилась там с моделью божественного творения. Идея прогрессивного восхождения организмов распространялась и на неживую материю. Особенно оно было свойственно нашим ученым в период советской власти, потому что здесь дарвинизм принял особенную философскую форму, стал важнейшей частью мировоззрения, явившись оправданием идеи материалистического развития и совершенствования организмов вплоть до общественной задачи “воспитания нового человека”. По этой причине получило такую официальную поддержку учение о происхождении жизни на Земле, созданное биохимиком А.И. Опариным. (Опарин, 1957). Он выступил с идеей химической эволюции, которая в результате совпадения благоприятных условий: нужной температуры, давления, химической обстановки, влияния различных электрических факторов привела к созданию так называемых коацерватов – химически сложных молекул, обладавших отбором и сохранением признаков. Нет нужды говорить, что Вернадский настороженно относился к данной гипотезе, не имевшей никаких биохимических результатов и тем не менее сохранявшейся в государственно одобряемой науке на самом виду.

Кроме того, при оценке и рассмотрении организованности планеты, в котором центральное место занимает живая оболочка ее, следует учесть и еще один серьезный фактор, значение которого в науках о живой материи и тем более о Земле не принималось во внимание во времена Вернадского и сейчас еще не принимается: диссимметрию ЖВ биосферы. Причина здесь в том, что биологическое время отрывается от биологического пространства даже теми, кто признает его само по себе и связывает с ним направление из прошлого в будущее через настоящее, дление и деление, необратимость и другие, менее отчетливые признаки. Но только Вернадский связал с биологическим временем такой серьезный фактор как диссимметрию биологического пространства. Он первым обобщил диссимметрию Пастера и Кюри, о которой говорилось выше, на состояние пространства всей биосферы.

Как мы помним, диссимметрия открыта биохимиком Пастером и далее исследована им уже как свойство живых бактерий накапливать и использовать вещество одного из двух возможных изомеров и была названа молекулярной диссимметрией, поскольку сохранялось диссимметрическое свойство не только в кристаллах, но и в растворах. Пастер обнаружил, что бактерии питаются только одним из двух возможных изомеров и игнорируют другой, несмотря на химическую неразличимость правого и левого вещества. Несколько по-другому, более абстрактно рассматривал диссимметрию Пьер Кюри. Он подошел к ней как математик, геометр, и назвал диссимметрию одним из реальных состояний пространства среди всех геометрически возможных.

Вот с обобщения “диссимметрия есть состояние пространства” и начинает Вернадский. Пожалуй, ни один вопрос общего строения биосферы не казался ему таким важным как пространственная диссимметрия. Он считал, что она представляет собой проходящую через все научные дисциплины проблему. И молекулярное, и кристаллическое строение вещества, и строение клетки, макроскопические свойства больших организмов, геологические особенности планеты, солнечной системы, далекие галактические туманности – везде, по его мнению, наблюдалось неравенство правого и левого. И потому в каждой работе тридцатых годов о ЖВ и биосфере, обязательно возникала тема диссимметрии. В том числе и в специально посвященном диссимметрии 4-м выпуске цикла статей “Проблемы биогеохимии”, который так и назывался – “О правизне и левизне”. (Вернадский, 1980, с. 165 – 178).

Вернадский утверждает, что за время, прошедшее после Пастера и Кюри, теоретическая мысль почти не затрагивала проблему диссимметрии. Некоторое продвижение наблюдалось в кристаллографии. Русский кристаллограф Е.С. Федоров и независимо от него немецкий математик А. Шенфлис, нашли все возможные способы строения вещества. Их оказалось 219. Из них 11 групп проявляют свойства неравенства правизны и левизны, так как в данных кристаллических пространствах отсутствуют центры симметрии, плоскости и оси сложной симметрии. К таким кристаллическим пространствам относятся те, которые образуются внутри ЖВ.

Как проницательно думал Пастер, диссимметрия является главным отличием ЖВ от неживого вещества, хотя химически правое неотличимо от левого. Для него в этом и заключалась главная загадка, которая не давала покоя и Вернадскому. Почему вещество жизни диссимметрично? Зачем живому веществу требуется только правый сахар для структур клетки, если левый сахар химически состоит точно из тех же молекул в точно таком же наборе и точно так же построен, только в зеркальном исполнении по отношению к своему антиподу? Вернадский одним из первых связал диссимметрию, открытую Пастером, с тем направлением, которое начинал, но которое не закончил из-за своей внезапной гибели Пьер Кюри, с биологическим временем: “Я ставлю на обсуждение научную гипотезу, что своеобразие левизны - правизны в организмах более глубоко, чем физико-химические их проявления, что оно связано с геометрическим строением физического пространства, занимаемого телами живого организма.

Понятие о разных состояниях физического пространства, нас всюду окружающих и нас проникающих, только что складывается. Оно не отточено научной мыслью. Но допустимо, что в разных частях природы, в разных ее явлениях эти состояния могут быть резко различны. Окружающее нас пространство резко неоднородно, и среди природных явлений существуют явления изменения состояний пространства, возможным частным случаем чего является создание в биосфере живых организмов, совокупность которых составляет живое вещество. Это основное положение должно быть осознано”. (Вернадский, 1980, с. 166).

К тому времени как на диссимметрию обратил внимание Вернадский, в некоторых работах выяснилось, что в ЖВ существует некоторая градация дисимметричности. Из работ московского биохимика Г.Ф. Гаузе стало ясно, что в живых организмах не все структуры обладают диссимметрией, вернее, обладают ею в неодинаковой степени. Стопроцентно, абсолютно диссимметричны аминокислоты и вообще вещества, связанные с самыми важными структурами клетки, прежде всего имеющие значение для ее воспроизводства. Левые в целом белки. Правые – сахара. Но другие, менее важные составные части уже не стопроцентно диссимметричны, в них начинается смесь правого и левого в разных пропорциях.

Если в живом веществе степень диссимметрической чистоты повышается по мере приближения к зародышевым структурам клетки, то за пределами организмов, в неживой части биосферы, в ее биокосном веществе тоже наблюдается некоторая и вполне явственная градация рацемичности, которая нарастает по степени удаленности от ЖВ. “Надо заметить, – пишет Вернадский, – что среди органогенных пород, составляющих заметную часть массы биосферы, своеобразным образом проявляется правизна - левизна. В нефтях, в углях, в битумах, в гумусах почв и болот мы наблюдаем неизменно, иногда в течение сотен миллионов лет, правые и в резко ином количестве левые соединения, созданные живым веществом. Почти все нефти содержат биохимически созданные правые молекулы, ничтожное их количество вращает плоскость поляризации света влево”. (Вернадский, 1980, с. 176).

Таким образом, Вернадский сделал наблюдение, что в биосфере тоже наблюдалась градация веществ от полностью диссимметрических, входящих в состав ЖВ до полностью рацемических, то есть характеризующихся равенством левых и правых молекул или кристаллов. Пропадание диссимметрии в веществах, производных от ЖВ (а другого вещества в биосфере нет, есть только преобразованное в недрах, вышедшее когда-то из биосферы да еще неизвестной природы небольшое количество космического вещества), превращение их в рацемические происходит всегда с течением времени.

Вернадский указал совершенно определенно, что диссимметрия не просто одно из бесчисленных биохимических или биофизических явлений, относящихся к ЖВ, но явление реального биологического пространства-времени жизни. Она является оборотной стороной направления жизненного времени или пространственным аналогом временной необратимости. Как в течении времени нет симметрии, его изображают “стрелой времени”, рекой и т.п. подобными “текучими”, “летящими” или “бегущими” терминами, так нет симметрии между левым и правым пространством. связность пространства времени ярче всего сказывается в свойствах необратимости и диссимметрии. Одно не бывает без другого и одно предполагает другое. Если вещество живого диссимметрично – значит, оно обладает необратимостью времени и наоборот. Распад живого означает и разделение этих свойств: “На основе новой физики явление должно изучаться в комплексе пространство-время. Пространство жизни, как мы видели, имеет свое особое, единственное в природе симметрическое состояние. Время, ему отвечающее, имеет не только полярный характер векторов, но особый, ему свойственный параметр, особую, связанную с жизнью, единицу измерения”. (Вернадский, 1992, с. 194). Здесь открывается, считал он, возможности количественного изучения ЖВ.