Академик Юрий Наточин: жизнь появилась не в морях, а в калиевых озерах

НаукаНаука

Академик Юрий Наточин: главная забота почки — чтобы каждая клетка организма могла жить своей жизнью

Не море, а озеро послужило колыбелью жизни на земле, уверен академик РАН, советник РАН, профессор Санкт-Петербургского государственного университета Юрий Наточин. И не просто озеро, а озеро с гранитным дном! А еще академик Наточин уверен, что ученые недооценивают роль почки как органа и физиологии как науки.

Беседовала Наталия Лескова

Вода и калий

— Юрий Викторович, хорошо помню картинки из школьных учебников, иллюстрирующие тот факт, что жизнь вышла из океанической соленой воды. Вы же считаете, что все было иначе. Как?

— Представьте — клетка, в центре ядро. Внутри жидкости клетки, как известно, высокая концентрация калия, а в растворе снаружи преобладают ионы натрия. Морская вода богата натрием. Но внутри клетки — калий, значит, в мембране у этих клеток должен быть белковый насос, который брал бы калий из внешней среды и загонял вовнутрь клетки.

Может ли возникнуть первая калиевая клетка в натриевой среде? Я понял, что это невозможно, потому что нет этого насоса, нет белка, выполняющего эту роль. Значит, еще в те времена, когда могла появиться первая клетка, то есть примерно 4 млрд лет назад, нужно было придумать систему, которая бы этот процесс осуществляла, позволяя клетке жить.

И мне пришло в голову, что, скорее всего, озера, в которых могли появиться первые клетки, были на гранитных породах. Эти озера должны были быть по составу такими же, как содержимое клетки, то есть богатые калием, что необходимо для жизни. Не должно быть отличий ионного состава внутри и вне клетки. А внутри клетки — калий, значит, должны были появиться озера, богатые калием.

— Как они появились?

— Это осуществить было не так уж сложно: в каких‑то породах есть соли калия, они переходят в воду, а вода появилась, когда пошли первые дожди. Видимо, те ионы, которые сейчас внутри клетки, нужны были для того, чтобы обеспечить жизнь клетки. Эти компоненты дали возможность клетке жить и размножаться.

— Что это за компоненты?

— Для этого нужны аминокислоты, без них не построить белок. Так как на поверхности Земли гремели грозы, образовывались электрические разряды, то в этих условиях появились первые аминокислоты, которые обеспечивали образование первых цепочек полипептидов, а потом и первых белков. Вот такая идея мне пришла в голову. Но надо было экспериментально обосновать, возможны ли в принципе калиевые озера. Если невозможны, все рухнет.

— Возможны?

— В совместной работе с академиком Эриком Михайловичем Галимовым мы эту идею проверяли. Я к нему пришел, рассказал, ему понравилось, и он стал с геологами, с геохимиками искать подходящие модели. Первая моя работа, где я предложил эту гипотезу, была напечатана в 2005 году. А несколько лет спустя в журнале «Геохимия» появилась наша работа, где были обоснованы данные о возможности калиевых озер, существовавших 4 млрд лет назад, и, соответственно, появлении первой клетки. Именно тогда родилась первая клетка, в которой был возможен синтез белка.

Первая клетка

— Из чего же появилась первая клетка?

— Из тех аминокислот, которые плавали вокруг. Они проникали через эту оболочку, но сначала нужно было ее сделать.

— Получается, если мы возьмем аминокислоты, создадим подходящую калиевую среду, то можем получить живую клетку?

— Для того чтобы ответить на этот вопрос, я хотел получить прямое доказательство такой возможности. Я изложил эту идею Михаилу Владимировичу Дубине, в тот момент он работал в академическом университете. Мы с ними обсуждали эту идею и опыты для ее проверки и решили: а что, если взять разные аминокислоты, калиевую среду и натриевую и посмотреть, что будет?

— В одной пробирке — калиевую, в другой — натриевую?

— Да. Температуру менять, какие-то еще параметры… Будут ли аминокислоты соединяться в полипептиды? (А из полипептидов строятся белки.) И получилось, что в калиевой среде получаются более длинные цепочки полипептидов, чем в натриевой. Потом мы эту работу довели до ума и статью о происхождении жизни отправили в журнал Origin of Life, где ее моментально напечатали. Эту статью часто цитируют.

— Юрий Викторович, сейчас ваша гипотеза считается доказанным фактом? Вы сами уверены в этом?

— Я абсолютно уверен. Хотя, может, были еще варианты?

Другая кровь

— А есть ли животные, у которых не натриевая кровь, как у нас с вами, а калиевая?

— Это интересный вопрос. Да, такие организмы есть — например, некоторые насекомые. Но у них все равно калия в клетках больше, чем в гемолимфе.

— Как дальше развивались эти калиевые клетки?

— Они были «умные» и решили пойти туда, где больше еды. А больше еды не в калиевых озерах, а в прибрежных солоноватых водах. Как туда уйти? Вот тут и нужен натриевый насос, чтобы калий остался в клетке, а натрий — в среде. Я думаю, именно так произошла эта миграция клеток, отсюда появились первые солоноватоводные животные. А потом уже появились организмы, которые живут на суше. Такова была вероятная последовательность событий. Но мне было интересно: а у всех так? Ведь как написано в книжках? Жили в море, вышли на сушу, и все. Но возникает вопрос: как быть, когда меняется соленость?

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ум как следствие любви Ум как следствие любви

Эволюция выбирает сильнейших и умнейших – чтобы делать их еще сильнее и умнее

Вокруг света
Как писал Борис Поплавский Как писал Борис Поплавский

Как жил поэт Борис Поплавский и чем примечательны его тексты

СНОБ
Остров Ее Величества Остров Ее Величества

Маленькая Британия большого мира

kiozk originals
15 самых дорогих мобильных телефонов в мире 15 самых дорогих мобильных телефонов в мире

Представляем пятнадцать самых дорогих мобильников в мире!

ТехИнсайдер
ЧВК «Рюрик» ЧВК «Рюрик»

Около 838 года в поле зрения Византии попали люди, называвших себя русами

Дилетант
Узоры Поволжья Узоры Поволжья

Небольшая Республика Марий Эл в основном известна своей столицей

Отдых в России
Длительную контрацепцию на основе вирусного вектора испытали на кошках Длительную контрацепцию на основе вирусного вектора испытали на кошках

Биологи предлагают использовать антимюллеров гормон для контрацепции кошек

N+1
В Монголии обнаружили древнейшее украшение в форме фаллоса В Монголии обнаружили древнейшее украшение в форме фаллоса

Древнейшее украшение в форме фаллоса, когда-либо найденное в мире

N+1
Артельный труд. Как в России появились передвижники Артельный труд. Как в России появились передвижники

Какой след в истории России оставили передвижники?

СНОБ
Как видят насекомые? Как видят насекомые?

Как устроены глаза насекомых и что они видят

ТехИнсайдер
Сопки, бухты, острова Сопки, бухты, острова

Можно ли понять и полюбить незнакомый город всего за пару дней?

Отдых в России
Земледелие в Северо-Западную Африку принесли мигранты с Пиренейского полуострова Земледелие в Северо-Западную Африку принесли мигранты с Пиренейского полуострова

Палеогенетики прочитали ДНК девяти человек, живших в позднем эпипалеолите

N+1
Что заставляет женщин выбирать женатых мужчин: 3 мотива Что заставляет женщин выбирать женатых мужчин: 3 мотива

Можно корить за выбор несвободных мужчин, а можно попытаться понять

Psychologies
Tesla так не может. Первый тест-драйв электромобиля Avatr 11 Tesla так не может. Первый тест-драйв электромобиля Avatr 11

Первый тест-драйв и обзор китайского электрического кроссовера Avatr 11

РБК
Тоновый язык декодировали с помощью многопоточной нейронной сети Тоновый язык декодировали с помощью многопоточной нейронной сети

Нейронная сеть расшифровала тона и слоги независимо друг от друга

N+1
Как 64-летняя американка заработала $350 млн на мармеладках с каннабисом Как 64-летняя американка заработала $350 млн на мармеладках с каннабисом

Как Нэнси Уайтман начала свое дело, почерпнув идею из разговоров на вечеринке

Forbes
Струйный или лазерный принтер: какой лучше для дома и офиса? Струйный или лазерный принтер: какой лучше для дома и офиса?

Чем отличается лазерный принтер от струйного, их сильные и слабые стороны?

CHIP
Как вкатиться в раздельный сбор мусора. Первые шаги, частые ошибки и лайфхаки Как вкатиться в раздельный сбор мусора. Первые шаги, частые ошибки и лайфхаки

Елена Михайлова рассказывает, как и зачем начать раздельный сбор отходов

Inc.
Ожерелье городов Ожерелье городов

Зарайск, Серпухов и Дмитров – три старинных самобытных города

Отдых в России
Юность в 1990-е: откровения читательниц Psychologies Юность в 1990-е: откровения читательниц Psychologies

Как по-разному мы видим историческое прошлое, свидетелями которого стали сами

Psychologies
Что упало, не пропало Что упало, не пропало

Метеоритные кратеры на Земле

Наука и жизнь
Время Змееносца. Летнее небо Время Змееносца. Летнее небо

Змееносец — крупное экваториальное созвездие, пересекающее эклиптику

Наука и жизнь
Проклятие «Чернокнижника»: трагическая судьба погибшего в горах актера Джулиана Сэндса Проклятие «Чернокнижника»: трагическая судьба погибшего в горах актера Джулиана Сэндса

Как любовь к природе стала роковой для звезды кино

VOICE
Почему пирожки важнее диеты: как закончилась моя модельная карьера Почему пирожки важнее диеты: как закончилась моя модельная карьера

Главу из новой книги Марии Микулины «Женщина на пике мозга»

VOICE
Как ничто стало нечто и почему это так важно? Как ничто стало нечто и почему это так важно?

Когда появился ноль и как он стал из ничем чем-то

Наука и жизнь
«А мне все мало». Как побороть постоянное чувство голода «А мне все мало». Как побороть постоянное чувство голода

Что делать, если хочется есть, даже если ты недавно поела

Лиза
Вечная классика: 5 цветов лака, которые должны быть у каждой женщины Вечная классика: 5 цветов лака, которые должны быть у каждой женщины

Главная проблема, когда дело доходит до покрытия, — это выбор

VOICE
Зачем нужны линии на ладонях Зачем нужны линии на ладонях

Если мы не можем узнать будущее по линиям на руках, то зачем же они нужны?

ТехИнсайдер
Город для игр: как женщины-архитекторы создают необычные детские площадки Город для игр: как женщины-архитекторы создают необычные детские площадки

Игровые площадки — это точка притяжения не только для детей, но и для родителей

Forbes
Отвратительный конкурс! В Эфиопии 6 месяцев отращивают животы с помощью крови и молока Отвратительный конкурс! В Эфиопии 6 месяцев отращивают животы с помощью крови и молока

Некоторые мужчины Эфиопии соревнуются, чтобы стать самыми толстыми

ТехИнсайдер
Открыть в приложении