Природа, дорогой сэр, это всего лишь гипотеза.
Рауль ДюфиБолее века назад Луи Пастер (1822–1895) во время своих знаменитых исследований проблем порчи вина заметил, что клетки способны как без кислорода (брожение, гликолиз), так и с кислородом. Они охотно переходят от брожения к дыханию, как только количество кислорода достигнет одной сотой нынешнего содержания кислорода в атмосфере. Это явление получило название «эффект Пастера».
Подоплека дела ясна. Кислород – невероятно эффективный источник энергии. Так, в «дышащей» МХ при «сжигании» молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, при гликолизе же (без кислорода) лишь 2 молекулы АТФ.
Один из парадоксов жизни состоит в том, что почти все ее формы нуждаются в кислороде для получения энергии, достаточной для выживания. В то же время кислород, будучи элементом химически архиактивным, способен смертельно отравить любой из жизненных компонентов клетки. Как же удалось природе разрешить это противоречие?
Еще факты для размышлений.
В ходе исследований МХ обнаружилось: выделенные и изолированные от клеток, они имеют все необходимое – коэнзимы, кофакторы, ферменты – для вполне самостоятельного существования. В МХ есть свои собственные, отличные от клеточных, рибосомы и свой генетический аппарат для синтеза белков. МХ способны к делению и самовоспроизведению: жизнь МХ коротка, длится примерно 10 дней.
Итак, МХ в клетке – это настоящее государство в государстве. Давно уже обратили внимание на огромное сходство МХ с бактериями. МХ находится в непрерывном движении, особенно палочковидные формы, которые постоянно изгибаются и скучиваются (по-видимому, так им легче «охотиться» за кислородом), чем очень напоминают бактерии.
Так вот, существует очень правдоподобная гипотеза (вероятно, она скоро станет общеизвестным фактом): МХ – это пришельцы-завоеватели, примитивные бактериеподобные организмы, проникшие в клетку и приспособившиеся к жизни в ней.
Произошел симбиоз: МХ, умеющие утилизировать все «сжигающий» кислород, обильно снабжают клетку энергией в виде универсальной энергетической монеты – АТФ, клетка же дает МХ пищу – топливо.
Этот союз, заключенный в доисторические времена, когда кислородная атмосфера на Земле только зарождалась (тут и разгадка эффекта Пастера), длится уже многие сотни миллионов лет. Природа, найдя удачное решение, тысячекратно повторила его, чеканя всевозможные клетки, как серебряные рубли, – всегда на один лад, лишь обсасывая, шлифуя свою находку.
К сожалению, пока нельзя спросить ни клетку, ни митохондрии: а как вам живется? Так ли прочен союз? Не возникают ли семейные дрязги, неурядицы, распри, ссоры?
Мы, люди, в силу своего технологического младенчества привыкли ахать, представлять себе природу как совершенный идеал. Ферменты, действующие при комнатной температуре (Ах! Ах!), невероятная эффективность мозга, клетки которого не восстанавливаются (!!), цирковые трюки вроде окислительного фосфорилирования – все это, конечно, производит впечатление, все это так!! Но и на Солнце есть пятна. Нет-нет да и мелькнет в результатах исследований этакий насмешливый «хвостик» той или иной «слепой кишки», атавизма, биологической несуразицы.
И кто знает, может быть, настанет день, когда биологические процессы предстанут перед нами сплошной патологией, которая каким-то чудом ухитряется быть нормой. Основание для таких прогнозов – тот факт, что биологические процессы всегда идут параллельно, дублируя друг друга (к примеру, в клетке дыхание и гликолиз). И включение одного механизма автоматически исключает, угнетает другие конкурентные механизмы.
