Вечные вопросы. Часть 2 бесплатное чтение
© Петров Α., 2023
Немного измененный анекдот из интернета вместо предисловия…
Умер раввин, попал в рай и спрашивает Бога:
– Господи, расскажи, как появилась Вселенная?
– Ты про Большой взрыв слышал? Про первичный и вторичный нуклеосинтез тебе ведомо? Как формируются звезды, знаешь? Приблизительно так все и было…
– А как появилась жизнь?
– Ну, как? Сперва абиогенез, потом первая живая клетка, затем симбиотические сообщества, следом многоклеточные организмы…
– Господи, а как появился человек?
– Слушай, это еще Дарвин описал: сперва обезьяны, потом прямохождение, использование огня и орудий труда, речь… Ты что, в школе не учился?
– Господи, но ведь в Торе написано про семь дней, про сотворение человека из глины…
– А как бы ты, ребе, оказавшись тогда на Синайской горе, объяснил кочевникам с бронзовыми мечами и каменными топорами про термоядерные реакции и нейтронизацию материи, про аминокислоты и нуклеотиды, про ДНК и РНК?..
Вечные вопросы
Часть 2
– Согласись, сложно вообразить, что когда-то все воды Мирового океана находились над твердью земной…
– Многие современные ученые с таким выводом не согласятся…
– Почему?
– Сейчас вирги существуют только в атмосфере Земли и в атмосфере Венеры, на других планетах земной группы их не существует. Атмосфера Венеры «всего» в 93 раза тяжелее современной земной атмосферы. Раньше атмосфера юной Земли была значительно тяжелее современной атмосферы Венеры, а, напомню, при температуре 374° (С) и давлении в 218 современных земных атмосфер вода, как считается, проходит критическую точку, и в этой точке плотность жидкой воды и пара совпадают, и наш водяной пар превращается в сверхкритическую жидкость…
…он вроде бы и считается паром, вот только этот пар находится в жидком состоянии…
– Точно!
– Но есть один небольшой нюанс в этой истории…
– Какой?
– После Гигантского столкновения в состав Земли и Луны вошло колоссальное количество газов, и было этих газов о-го-го! Если помнишь, то на Южном полюсе Луны существует кратер ударного происхождения, так называемый Бассейн Южного полюса, дно которого, в среднем, на 8 километров ниже уровня лунных материков. Лунные материки, напомню, состоят из так называемой первичной коры, которая сформировалась, когда шла активная дегазация недр, поэтому ее плотность немного ниже, чем у пород лунных морей, а процесс формирования первичной лунной коры шел не десятки миллионов лет! Лунные моря появились после падения на поверхность Луны крупных небесных объектов, которые проламывали первичную кору, а поскольку процесс дегазации недр Луны шел тогда уже на убыль, то дно лунных морей всегда располагается ниже лунных материков.
– Я помню…
– Земля больше Луны, как в объеме, так и по массе, поэтому после Гигантского столкновения в состав недр юной Земли должно было входить колоссальное количество всевозможных газов…
…вот выход колоссального количества газов из недр новорожденной Земли и должен был создавать прослойку между раскаленной и расплавленной земной поверхностью и сверхкритической жидкостью, которая значительно позже стала Мировым океаном.
Когда дегазация недр юной Земли пошла на убыль, то исчезла и эта прослойка, в результате чего «первичные» вирги исчезли, а на раскаленной земной поверхности оказалась сверхкритическая жидкость.
Когда солнечный ветер сдул заметную часть первичной атмосферы Земли, а земная поверхность заметно поостыла, то в какой-то период вирги вновь могли появиться, но это уже неточно.
– Может быть, может быть…
– …
– Так сколько же на Земле длился период нескончаемых дождей?
– Повторю еще раз: невозможно решить задачу, в которой ничего неизвестно!
– А что ученые говорят?
– Что говорят ученые? Давай, я одним махом попробую ответить сразу на несколько твоих потенциально возможных вопросов, но только ответ этот будет несколько большим.
– Давай попробуем…
– Современные ученые утверждают, будто бы Земля, как и все остальные планеты Солнечной системы, начала формироваться 4,54 миллиарда лет назад, когда Солнце уже было звездой. Гигантское столкновение сформировавшихся и дифференцированных прото-Земли и Тейи, по утверждениям современных ученых, произошло 4,53 миллиарда лет назад, отчего температура юных Земли и Луны поднялась тогда до 5 000°(С). Сколько именно прошло времени с момента Гигантского столкновения до момента образования у Земли первой твердой каменной оболочки – в научной литературе ты нигде не найдешь. Но одним из самых древних общепризнанным участком суши на Земле ученые называют формацию Исуа в Гренландии или, как еще ее называют, архейским зеленокаменным поясом, а возраст этих горных пород оценивается учеными в 3,6–3,8 миллиарда лет. Эти горные породы интересны тем, что они состоят попеременно из метаморфозированных базальтовых и осадочных пород, в которых, по словам ученых, найден углерод органического происхождения…
– ?
– …если сказать немного иначе, то ученые считают, что эти неоднородные породы сформировались на дне какого-то мелководного водоема…
…а рядом был вулкан, либо эти породы образовались на конусе подводного вулкана…
…и этот вулкан временами извергался, в результате чего и образовался такой «слоеный пирог». А обнаруженные в этих осадочных породах строматолиты, благодаря которым в них появился углерод органического происхождения, позволяет ученым утверждать, что 3,6–3,8 миллиарда лет назад живые клетки уже существовали…
…притом это были не какие-то малочисленные и разрозненные примитивные одноклеточные бактерии, в то время уже существовали цианобактериальные маты, или симбиотические сообщества абсолютно разных видов живых клеток, одни из которых стали жить совместно с другими видами ради своего выживания…
…а из этого можно сделать вывод, что самые первые живые клетки появились гораздо раньше, поскольку им, вероятнее всего, солнечный свет был не нужен…
– А…
– Что касается более древних участков суши, то в Канаде на восточном берегу Гудзонова залива вроде была обнаружена древняя катархейская кора в виде основных и ультраосновных вулканических и интрузивных пород возрастом примерно 4,4 миллиарда лет…
…схожего возраста горные породы были вроде бы найдены на территории России и в Австралии, но все мировое научное сообщество не признало эти выводы…
– Да, действительно, что-то не то с наукой…
– Так что, если объединить современные научные утверждения, то выходит, что после Гигантского столкновения, когда температура Земли поднялась до 5 000°(С), до появления первых живых организмов, обитавших в воде, но не в сверхкритической жидкости, прошло не более 800 миллионов лет, о чем я тебе уже говорил…
…а сезон нескончаемых дождей вполне мог идти и после появления фотосинтезирующих бактерий.
– …но как такое может быть?
– Ты о чем?
– За 800 миллионов лет температура Земли ведь не могла так резко упасть!
– Наука небезгрешна! А чем больше лжи, тем труднее найти правду…
– Ты это о чем? О теории Большого взрыва? Или о небулярной гипотезе?
– О Законе радиоактивного распада, благодаря которому ученые определяют возраст земных материальных объектов! А этот закон является одним из фундаментальных законов современной науки!
– И что же с ним не так?
– Только то, что это сплошной обман, созданный и поддерживаемый учеными так называемой академической науки.
– То есть?
– Радиоизотопное или радиометрическое датирование – это метод определения возраста различных объектов, в составе которых присутствует какой-либо радиоактивный изотоп. А основан этот метод на определении того, какая доля этого радиоизотопа успела распасться за время существования образца, так как, по утверждению ученых, зная период полураспада какого-либо радиоизотопа можно рассчитать абсолютный возраст образца…
– Брр… а что такое период полураспада?
– Тебе известно, что такое радиоизотопы?
– Нет…
– Так посмотри!
– Расскажи о них, пожалуйста! Когда слушаешь и смотришь, тогда легче все усваивается…
– Эх!
– А что делать?
– Существуют в природе атомы…
…атомы – это, как считается, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Состоят атомы из ядра и электронов, вернее, существует атомное ядро, которое окружает электронное облако…
В атомном ядре сосредоточено более 99,9 % массы атома, а состоит оно из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству нейтронов и протонов в ядре: число протонов определяет его принадлежность к какому-либо химическому элементу, а число нейтронов – к определенному изотопу этого элемента.
Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, различающиеся по массе ядер. Ядра атомов изотопов одного и того же химического элемента содержат одинаковое число протонов, а отличаются числом нейтронов…
…но химические свойства изотопов одного химического элемента, если тебе это интересно, одинаковы, поскольку, как считается, химические свойства атомов зависят от электронных оболочек, а строение электронных оболочек у изотопов одного и того же химического элемента одинаково.
В природе встречаются как относительно стабильные изотопы, период полураспада которых может составлять многие миллиарды лет, так и нестабильные, или, как их обычно называют, радиоактивные изотопы, ядра атомов которых подвержены самопроизвольному распаду…
…а происходит это оттого, что если в атомном ядре слишком много нейтронов, то связь между протонами и нейтронами ослабевает…
Если тебе это интересно, то… на сегодняшний день, как я тебе уже говорил, открыто 118 химических элементов, а вот стабильных изотопов ученые насчитали около 300… и более 3 000 радиоизотопов…
– Гм…
– …например, у водорода есть три изотопа: протий, дейтерий и тритий, и если первые два изотопа считаются стабильными, то последний изотоп является радиоактивным…
…у урана же их насчитали более двух десятков…
– Ну и трясина…
– …некоторые радиоизотопы урана живут мгновенья, как, например, уран-236. Период полураспада урана-238, как утверждают ученые, составляет 4,468 миллиарда лет…
– Так что же такое период полураспада?
– Период полураспада – это время, за которое, по утверждениям ученых, число радиоактивных ядер в образце уменьшается вдвое. То есть если у тебя, образно говоря, есть какой-то маленький камушек, в котором, допустим, находится ровно 1 000 000 атомов урана-238, то через 4,468 миллиарда лет в этом камушке останется 500 000 атомов этого изотопа урана…
…еще через 4,468 миллиарда лет в этом камне атомы урана-238 вовсе не исчезнут, а останется в нем 250 000…
…еще через 4,468 миллиарда лет в нем останется 125 000 атомов этого изотопа… и так далее…
…если же сказать по-простому, то, как утверждают современные ученые, скорость распада одинаковых радиоизотопов в одном образце уменьшается со временем по закону геометрической прогрессии…
– Но…
– А теперь один небольшой научный казус: при разрушении нестабильного ядра радиоизотопа могут появляться как стабильные ядра других химических элементов, так и нестабильные, то есть радиоактивные ядра, которые через некоторое время также распадаются, а их распад будет продолжаться до тех пор, пока не появятся стабильные ядра. Как и насколько частей разрушится материнское ядро радиоизотопа – рассчитать или предсказать невозможно, поскольку при альфа-распаде их может появиться два, при некоторых других видах распада их может появиться несколько…
…но ученые утверждают, что распад радиоактивных ядер, например, тория-232, после целой серии превращений всенепременно завершается образованием стабильных ядер свинца-208…
…распад нептуния-237 обязательно завершается образованием стабильного таллия-205…
…уран-238 завершается образованием стабильного свинца-206…
…уран-235 со временем неизбежно превращается в стабильный свинец-207…
…это так называемые радиоактивные ряды, которых всего четыре, притом один из них считается искусственным…
…то есть подсчитав, какая доля какого-либо материнского радиоизотопа за время существования образца сохранилась, а какая успела распасться на дочерние стабильные или нестабильные атомы, ученые называют возраст этого объекта, будь то образец горной породы или какая-либо окаменелость…
Но есть одна небольшая научная проблема: существует множество методов радиоизотопного датирования, будь то радиоуглеродный метод, уран-свинцовый, свинец-свинцовый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый и т. д.
…и каждый метод радиоизотопного датирования всегда дает другой возраст одного и того же образца…
– Почему?
– …например, современные ученые утверждают, что так называемое Пятое массовое мел-палеогеновое вымирание, когда вымерли динозавры, произошло весной, мои же находки говорят, что это произошло в июле месяце, но только это все никчемная мелочь! Уран-свинцовый метод датирования говорит, что эта планетарная катастрофа произошла около 66 миллионов лет назад, свинец-свинцовый метод утверждает, что это случилось 62 миллиона лет назад, а калий-аргоновый 68 миллионов лет назад! То есть в данном случае разговор идет не о месяце, в котором случилась та катастрофа, разговор идет о неточностях в миллионы лет! Если же разговор заходит о каких-либо предметах возрастом в миллиарды лет, то разброс во времени их появления получается еще больше!
– Но почему так происходит?
– Проблема здесь в Законе радиоактивного распада…
– А он, по твоему убеждению, является фикцией?
– Именно так!
– И на чем же основывается твое это утверждение?
– Знаешь, как ученые объясняют, почему скорость распада одинаковых радиоизотопов в одном образце уменьшается со временем по закону геометрической прогрессии?
– И как же?
– Духом разрушений.
– Извини?
– Как писал один из ученых (Фредерик Содди), который стоял за созданием этого закона…
…правда, написал он об этом значительно позже…
…«закон распада одинаков для всех радиоэлементов, являясь самым простым и в то же время практически необъяснимым. Этот закон имеет вероятностную природу. Его можно представить в виде духа разрушения, который в каждый данный момент наугад расщепляет определенное количество существующих атомов, не заботясь об отборе тех из них, которые близки к своему распаду».
– Дух разрушений? Прямо мистика какая-то…
– Ученые любят разоблачать мистику. Если хочешь, то и мы можем вывести на чистую воду этого научно-мистического «духа разрушений»…
– И как же ты это сделаешь?
– Только фактами! Сухими историческими фактами, которые очень легко проверить!
– Что ж такого необычного ты накопал?
– Одна из самых интереснейших и самых загадочных страниц в жизни человечества – это история науки. Обо всей истории науки нам не суждено поговорить, а вот про историю открытия радиоактивности тебе надо услышать…
Нельзя говорить, будто бы радиоактивность была открыта совершенно случайно…
– ?
– Один французский физик (А. Беккерель) в 1896 году занимался исследованием связи люминесценции и недавно открытых Х-лучей (рентгеновских лучей)…
– Что за у тебя фобия на имена?
– …и он решил проверить, не сопровождается ли люминесценция Х-лучами, а для этого он взял несколько химических соединений, в том числе одну из фосфоресцирующих солей урана. Осветив солнечным светом все образцы, включая и сульфат уранила-дикалия…
– Чего?
– …он завернул образцы в черную бумагу и положил в темном шкафу на фотопластинку, тоже завернутую в черную бумагу. Через некоторое время, проявив пластинку, он увидел, что только кристаллики урановой соли «засветили» фотопластинку. Но люминесцентное излучение не могло пройти через черную бумагу, в таких условиях только Х-лучи могли засветить фотопластинку…
…вот только и источника Х-лучей не было, поэтому было предположено, что существует какое-то другое излучение, которое впоследствии было названо радиоактивным излучением.
Если говорить кратко, то так и была открыта радиоактивность, а происходило это все, напомню, в 1896 году. В 1898 году была обнаружена радиоактивность тория…
– Как-то туманно ты изъясняешься…
– Закон радиоактивного распада, который был якобы открыт экспериментальным путем, был сформулирован и опубликован в 1903 году, с тех самых пор ученые им неукоснительно пользуются…
– Что значит «якобы»?
– Самый первый электронный микроскоп появился в 1932 году, но даже в самый мощный современный электронный микроскоп невозможно разглядеть атомы, не говоря уже о том, чтобы увидеть строение атомов…
…и если американские военные сбросили атомные бомбы на мирные японские города, а многие страны так называемого Ядерного клуба имеют в своих арсеналах термоядерные боеприпасы, то это вовсе не означает, что строение атомов известно досконально!
– Куда тебя понесло? Где ядерное и термоядерное оружие и где Закон радиоактивного распада?
– Радиоактивность была открыта в 1896 году! Закон радиоактивного распада был опубликован и принят в 1903 году! Идея радиоизотопного датирования была предложена в 1904 году, хотя первое доказательство существования изотопов было найдено только в 1906–1907 годах! Самый первый масс-спектрограф, а благодаря масс-спектрографам ученые различают изотопы одного и того же химического элемента, был создан в 1912 году! Так что принятие «закона радиоактивного распада» не было научным предвидением, это был чистой воды подлог!
– Сначала бездоказательно был принят закон, а потом…
– Послушай пока меня внимательно! Содержание урана в земной коре составляет около 2,5×10−4% по массе. 99,27 % природного урана – это уран-238, а урана-235 всего около 0,72 % от всей массы урана. В чистом виде урана в природе не существует, он как примесь присутствует в ториевых и редкоземельных минералах, а важнейшими урановыми рудами являются настуран и карнотит, где содержание урана всегда разное…
– Для чего ты мне это все говоришь?
– В экспериментах при выведении закона радиоактивного распада использовались соли урана, также тогда проводились опыты с торием и радием, вот только… уран-235, период полураспада которого составляет около 0,7 миллиарда лет, впервые выделили в 1940 году…
…а это тот самый радиоизотоп урана, который составлял основу сброшенной на Хиросиму ядерной бомбы, на Нагасаки сбросили плутониевую бомбу…
Торий и радий, как бы тебе не показалось это удивительным, были выделены из урановых руд! А получить чистый металл без примесей даже сейчас практически невозможно, какая-то доля примесей всегда в нем будет присутствовать! Если же разговор заходит о радиоактивных металлах, то получить такой чистый металл невозможно даже в теории, поскольку деление ядер радиоизотопов никогда не прекращается, а в результате деления из тяжелых нестабильных ядер получаются дочерние ядра более легких химических элементов.
Кинохроники тех экспериментов не существует, существуют только их описания, поэтому давай попробуем вообразить, как проводились эксперименты, результаты которых стали основой для выведения закона радиоактивного распада…
– Давай…
– Берутся кристаллики соли урановой руды, в составе которой обязательно присутствуют примеси других химических элементов, а из всех изотопов урана там преобладает уран-238…
…заворачиваются эти кристаллики в черную бумагу, чтобы исключить воздействие солнечных лучей на эти эксперименты…
…и рядом с завернутыми в черную бумагу кристалликами солей урана помещают завернутую в черную бумагу фотопластинку, стеклянную фотопластинку, на которую было нанесено крупнозернистое серебро, которое, естественно, снижало разрешающую способность черно-белых фотографий…
По прошествии какого-то времени одна фотопластинка сменяется другой. Засвеченную радиоактивностью фотопластинку проявляют, а потом сравнивают с уже имеющимися проявленными фотопластинками…
…и так происходит, если сопоставить исторические даты, около семи лет…
Вопрос: можно ли было на этих фотопластинках за семь лет заметить уменьшение радиоактивности лабораторных образцов? А здравый развернутый ответ звучит так…
…поскольку, как сейчас считается, период полураспада радия-226 составляет 1600 лет, период полураспада тория-232-14,05 миллиарда лет, а период полураспада урана-238 составляет 4,47 миллиарда лет, то ты на стеклянных фотопластинках с крупнозернистым серебром визуально не разглядишь, насколько сильно снизилась радиоактивность лабораторных образцов всего за семь лет! Не разглядишь ты визуально на этих фотопластинках и того, атомы какого именно радиоизотопа распались! К тому же не забывай, что до создания первого масс-спектрографа должно было пройти еще несколько лет!
– Ты…
– Безусловно, в лабораторных образцах присутствовали примеси других химических элементов, существовали в этих лабораторных образцах и всевозможные короткоживущие радиоизотопы, от распада которых на фотопластинках появлялись белые крохотные точечки…
…но насколько тогда были точны подсчеты распавшихся радиоактивных ядер атомов на этих крупнозернистых фотопластинках?
– Ну…
– Как говорили в школе, в одном грамме воды молекул приблизительно столько же, сколько граммов воды в Мировом океане, если выразить это в цифрах, то это приблизительно 3,35×1025 молекул. Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода…
…но молекулы, как и атомы, бывают разные, так что сказать, сколько точно атомов… урана-238, а сколько атомов урана-235 находилось в щепотке неоднородных кристалликов урановой соли при выведении закона радиоактивного распада, – невозможно!
Впрочем, не это самое главное! Можно ли посчитать вслух до миллиона? Да запросто! Вот только чтобы вслух посчитать до миллиона, как говорят, нужно не спать всего около 12 суток! А в подсчетах распавшихся радиоактивных ядер цифры идут на порядки выше! Компьютеров тогда не было! Да еще и масс-спектрографов тогда не было, поэтому и невозможно было понять, радиоизотопы каких химических элементов распадались за время проведения этих научных исследований…
…впрочем, само существование изотопов было тогда еще под большим вопросом!
– ?
– Проведи в независимой современной научной лаборатории точно такие же исследования с радиоактивными металлами химической чистоты, и полученные результаты будут разительно отличаться! Но закон есть закон, какую бы околесицу он не нес! И если он принят, то его нельзя нарушать! И даже нельзя ставить его правильность под сомнение! Иначе отлучат тебя на веки вечные от академической науки и предадут тебя навечно научной анафеме!
А вытекающее из этого правило гласит: раз есть закон, то и все теоретические работы обязаны под него подстраиваться! Вот тебе и один из фундаментов современной науки.
Уверен, что ученые будущего найдут способ определения истинного возраста материальных объектов! А у тебя после всего сказанного, надеюсь, больше никогда не возникнет вопросов о точности определения возрастов при помощи радиоизотопного датирования?
– Вот и приехали…
– Поверь, мне бы самому хотелось знать, когда именно на Земле происходили те или иные события, но… поскольку альтернативы нет, то… нам придется пользоваться теми датами, которые озвучила наука, вот только все эти цифры вилами на воде написаны! А тебе, полагаю, стало ясно, почему идет такая неразбериха в научных теориях и гипотезах о точном времени того или иного события.
– Но почему ученые так поступили?
– Если хочешь, то я могу высказать свою личную точку зрения по этому поводу…
– Давай!
– Последний «акт веры», или аутодафе, что простыми словами означает сожжение на костре, испанская инквизиция сотворила в 1826 году в Валенсии. Производили ли позже христианские Церкви «акты веры» в колониях европейских государств – доподлинно неизвестно, но позиции христианских Церквей были очень сильны на европейском континенте и в Новом Свете практически весь XIX век, поэтому в те времена ученые с оглядкой публиковали свои научные работы. В конце XIX века ученые вдруг становятся полными антиподами Церкви, и у меня сложилось такое впечатление, что они решили целенаправленно разрушить христианское учение о сотворении Мира за семь дней.
– Может быть, может быть…
– Если дела обстояли именно так, то становится ясно, почему учеными был принят Закон радиоактивного распада, и почему так рьяно ученые пытались создать свое учение о сотворении Мира, и что у них с этим получилось…
– А личный вопрос можно?
– Нет!
– Почему ты не называешь имен?
– Не сотвори себе кумира!
– При чем здесь кумиры?
– У любого грешника есть будущее, а у любого святого – прошлое! Копни немного историю любого, и ты в нем разочаруешься! От любого святого до любого известного первооткрывателя! Одни его деяния могут одухотворять, от других тебя будет воротить! И это касается абсолютно всех людей!
– Но разве ты не хотел бы стать знаменитым? Разве…
– Нет.
– Многие стараются из толпы выделиться, некоторые – в толпе спрятаться. Но почему так?
– Слава и власть – это способы самоутверждения! А еще власть и слава обязывают! Ты будешь обязан все время корчить из себя кого-то! Шут, разыгрывающий из себя рыцаря, разумнее, нежели этот мир, где большинство из нас пытается кого-то из себя изображать без всякой для себя пользы!
– О как!
– Я не хочу, чтобы копались в моем грязном белье! Не хочу кого-то из себя корчить! Не хочу быть примером для кого-то! Я есть тот, кто я есть!
– И кто же ты есть?
– Я – никто! И зовут меня – никак! Я пришел из ниоткуда и уйду в никуда!
– Странный ты!
– Я появился в этом мире с пустыми руками, с пустыми руками я из него и уйду! Малые знания дают людям гордыню! Но чем больше знаешь, тем смиреннее становишься! Пустые колосья поднимаются к небу надменными головами, а полные зерном склоняют их к земле…
– Куда тебя тянет?
– Мне больше нечего добавить о себе! Если хочешь, то мы можем расстаться!
– Как же тебе хочется отвязаться от меня!
– …
– Наверное, нет смысла спрашивать у тебя дату появления первых живых клеток?
– Верно.
– А как же тогда появились первые живые организмы?
– Неужели мы добрались до самого главного вопроса этой лихой ночи? Посмотри, как много времени мы потеряли зря!
– Ты считаешь, что мы зря потеряли столько времени? Не услышав твою необычную точку зрения о цикличном существовании Вселенной, невозможно было бы понять твое видение процессов образования галактик, звезд, планет. Твоя нестандартная история формирования планет Солнечной системы дала представление о том, какой ты видишь юную Землю до появления первых живых существ…
– Чтобы однозначно ответить на вопрос, как могли появиться первые живые клетки, а значит, и как зародилась жизнь на Земле, – надо знать не только строение самых примитивных живых клеток, но и…
– Расскажешь о строении живых клеток?
– Это крайне муторная тема…
– Прекрати изворачиваться!
– …
– И?
– Что ж, тогда слушай! Но слушай очень внимательно! Нет точного определения, что такое жизнь…
– То есть?
– …более или менее точно определить, что есть живые существа можно только перечислением качеств, отличающих их от не живого вещества…
– Извини?
– Сейчас существует более ста определений понятия «жизнь», и многие из них противоречат друг другу. Раньше, например, в советских школах учили, что жизнь есть способ существования белковых тел, где существенным моментом является постоянный обмен веществ живого организма с окружающей средой, а с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка. Сейчас же так уже никто не считает…
– Почему?
– …допустим, те же вирусы считаются неклеточной, абиогенной или, если хочешь, химической формой жизни…
– Это как?
– …их оболочка состоит из белков, но размножаться они могут только внутри живых клеток, а все остальное время они, пока не встретят свою обреченную жертву, ведут себя как неживое вещество…
– Гм…
– Впрочем, давай мы начнем рассматривать строение примитивной живой клетки, иначе мы сейчас так далеко уйдем в сторону, что можем и не вернуться. Но говорить буду кратко и обобщенно, поскольку информации очень и очень много, а найти и перепроверить ее не составит никакого труда.
– ?
– Содержимое живых одноклеточных существ, за исключением диатомовых водорослей, отделено от окружающей среды клеточной, или, как ее еще называют, плазматической мембраной, которая обычно состоит из двух слоев молекул класса липидов…
…липиды – это разнообразная по строению группа биоорганических веществ, которые представляют собой полимеры жирных кислот, содержащие длинную неполярную углеводородную цепь с небольшой полярной областью, содержащей кислород…
…к липидам, допустим, относятся жирные спирты и растительные масла, холестерин и воски, витамины А, Е, Д, К, и т. д., и т. п.
Говорить, будто бы содержимое живой клетки отделено от окружающей среды неким непроницаемым жироподобным коконом, не приходится, поскольку в состав клеточных мембран входят различные белки…
…а белки, которые иначе называются протеинами, или полипептидами, – это высокомолекулярные органические вещества…
…ученые предполагают, что в природе может существовать несколько миллиардов белков, у каждого из которых строго определенные функции и свойства, поэтому нет строгого определения, что такое белки, а объединяет их только то, что состоят белки из остатков альфа-аминокислот, соединенных пептидными связями…
– Альфа-аминокислоты? Бр-р…
– Так вот в плазматических мембранах одноклеточных существ какие-то белки выполняют функцию ионных каналов, другие – транспортеров, третьи – рецепторов…
…если сказать немного по-другому, то клеточная мембрана не только отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность, она еще с помощью узкопрофильных белков регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой…
…например, какие-то белки, которые выполняют функцию ионных каналов, всегда пропускают исключительно ионы калия, другие белки пропускают только ионы натрия, но атомы натрия эти белки пропускают не всегда, а только по мере надобности…
…существуют хлорные и водородные ионные каналы, есть пластичные ионные каналы, существуют потенциал-управляемые и лиганд-управляемые ионные каналы…
…и таких ионных каналов не счесть, не счесть даже у самой примитивной живой клетки!
При крайне неблагоприятных условиях клеточная мембрана полностью блокирует обмен веществ с внешней средой, в период размножения она с ускорением поглощает необходимые для размножения вещества…
…то есть клеточные мембраны – это не простой набор жироподобных веществ, пронизанных тонкими отверстиями для обмена веществ с окружающей средой, клеточные мембраны – это двойной молекулярный слой липидов, в котором находятся высокоспециализированные белки, выполняющие функции рецепторов, отбора необходимых для клетки веществ, транспортировки этих веществ внутрь или из клетки…
Есть у клеточных мембран прокариотов…
– У кого?
– Да, чувствую, тяжело будет!
– Ну, и все-таки…
– Не обладающие оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органеллами…
– ?
– Или, если сказать по-простому, не обладающие специфическими внутренними органами одноклеточные живые организмы, называются прокариотами. Клетки всех нынешних растений, животных, грибов и протистов – это эукариотические клетки, так как ДНК этих клеток находится в специальном замкнутом отсеке, которое называется ядром клетки. Так вот у таких клеток не только ядро, но и различные органеллы располагаются в разделенных клеточными мембранами замкнутых отсеках, притом белки внешней клеточной мембраны имеют совершенно другие функции, свойства и химический состав, чем у внутриклеточных мембран.
Поскольку сейчас разговор у нас идет о принципиальном строении самых примитивных живых клеток, то и давай мы вернемся к строению клеточных мембран прокариотов. У многих бактерий и архей…
– Час от часу не легче!
– …на внешней части клеточных мембран имеются жгутики, представляющие собой плотные белковые структуры, и благодаря этим жгутикам прокариоты, как и многие одноклеточные эукариоты, перемещаются в пространстве. У каких-то прокариотов жгутиков нет, у других ими покрыта вся поверхность клетки. Говорить, что эти жгутики просты по строению, не приходится, поскольку в их состав входят около 20 белков, а еще около 30 белков необходимы для их сборки и регуляции их работы.
Есть у клеточных мембран прокариотов еще одна функция – помощь в синтезе молекул АТФ…
– Уж не знаю, что это такое, но к чему все эти мелочи? Разве сейчас это так важно?
– Да как тебе сказать? АТФ, или аденозинтрифосфорная кислота – это основной и универсальный накопитель энергии всех живых систем! От бацилл до человека! Если в клетке есть излишки необходимых химических веществ и есть избыток энергии, то синтезируются молекулы АТФ. Когда клетке необходимы энергия или определенные органические соединения, то происходит окисление молекул АТФ…
…а остатки АТФ являются исходным продуктом для многих других биохимических реакций, например, вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом для синтеза нуклеиновых кислот…
…также из остатков молекул АТФ могут синтезироваться новые молекулы АТФ…
…если сказать немного по-другому, то, как говорят ученые, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ составляет менее минуты, но в течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2 000-3 000 циклов расщепления и синтеза…
…то есть в одной и той же живой клетке одновременно молекулы АТФ могут расщепляться и синтезироваться…
…а чтобы представить, сколько молекул АТФ синтезируются и расщепляются на примере организма человека, надо лишь сказать, что организм человека за сутки расходует приблизительно столько АТФ, сколько он сам весит…
– Ух!
– А поскольку АТФ является универсальным накопителем энергии всех живых организмов, то это является одним из косвенных доказательств того, что у всех современных живых организмов, от примитивных бактерий до человека, когда-то был один общий предок, в организме которого окислительно-восстановительные процессы АТФ уже происходили.
– Даже так?
– Впрочем, давай мы вернемся к синтезу АТФ в клетках! В клетках эукариот… и цианобактерий…
– А это кто такие?
– …основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий. Митохондрии – это двумембранная сферическая или эллипсоидная органелла диаметром обычно около одного микрометра… или, если по-другому, одна миллионная доля метра. У каких-то клеток митохондрий всего по одной, но крупной, у других – до полумиллиона, но мелких-мелких…
– Сколько-сколько?
– Основная функция митохондрий – окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, для синтеза АТФ и для генерации тепла, поэтому ученые и называют митохондрии энергетическими станциями клеток. Окислительно-восстановительные реакции с молекулами АТФ происходят во внутренней митохондриальной мембране, под воздействием нескольких белковых комплексов. Ничтожная часть молекул АТФ у эукариотов синтезируется и расщепляется в плазматической мембране.
У бактерий и архебактерий митохондрий не существует, молекулы АТФ синтезируются и расщепляются у них в межмембранном пространстве клетки под влиянием узкоспециализированных ферментов, которых иначе называют еще белковыми комплексами.
Говорить о плазматических мембранах можно еще долго-долго, нам же сказанного, пожалуй, пока будет достаточно…
…добавлю лишь, что химический состав клеточных мембран, химический состав всевозможных белков клеточных мембран и их месторасположение в клеточных мембранах…
…а также последовательность всех биохимических реакций закодировано в ДНК клетки. Если в клетке вдруг произойдет какая-либо не прописанная химическая или биохимическая реакция, то может измениться весь метаболизм клетки, начнутся другие произвольные химические реакции, отчего клетка может просто-напросто погибнуть.