8.6. Хиральность живой и неживой природы

Не останавливаясь здесь более подробно на понятиях физики живо ,

го которая будет

подробно рассмотрена во второй части, обсудим кратко идеи симметрии—асимметрии

применительно к проблемам объектов живой и неживой природы. По существу, это

философский, но с естественно-научной точки зрения вопрос о возникновении, развитии

и сущности жизни. Чем отличаются молекулы «живых веществ» от «неживых»? В какой-

то мере это связано с симметрией, точнее зеркальной симметрией. Если рассмотреть

пример зеркального изображения двух молекул неорганического вещества воды и

органического, но «неживого» вещества — бутилового спирта (рис. 8.1), то

принципиальное различие проявляется в том, что молекула Н2O зеркально симметрична,

а молекула спирта зеркально асимметрична. «Левая» и

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

138

Рис. 8.1. Зеркальная симметрия молекул воды ( а) и бутилового спирта (б).

227 «правая» молекулы не совпадают, как левая и правая руки человека. Асимметричные

молекулы в химии называют стереоизомерами, а само свойство зеркальной асимметрии

носит название киральности или хиральности (от греческого слова «кир» — рука). Так

вот, выяснилось, что в природе хиральностью обладают и «живые», и «неживые»

молекулы, но «живые» всегда только хиральны, причем «неживые» хиральные молекулы

равновероятно встречаем и в левом, и в правом варианте, а «живые» — только или в

левом, или в правом. В этом смысле молекулы живых организмов хирально чисты. Так,

ориентация ДНК-спирали всегда правая. В свое время Л. Пастер, а затем и В. И.

Вернадский предлагали на этом принципиальном различии провести раздел между живой

и неживой природой.

Предполагают, что основополагающим признаком возникновения и развития жизни и

является способность живых организмов извлекать и конструировать из симметричных и

хирально нечистых молекул окружающей среды хирально чистые молекулы,

необходимые для живого организма. Примером могут служить извлечение растениями из

симметричных молекул воды и углекислого газа в процессе фотосинтеза асимметричных

молекул крахмала и сахара. Наряду с другими питательными веществами эти молекулы

поступают в пищу живых организмов, и из них образуются уже хирально чистые

молекулы. Если хиральность молекул веществ пищи изменится на противоположную, то

эти вещества окажутся для живого организма биологическим ядом, они отторгаются

организмом, ведут его к гибели. Это достаточно характерный пример того, как из

физических представлений симметрии можно объяснить происхождение живой материи

и даже дать рекомендации практической медицине.

В общем смысле мы можем считать, что и возникновение жизни в целом связано со

спонтанным нарушением имевшейся до того в природе зеркальной симметрии.

Предполагают, что возникаемая асимметрия произошла скачком в результате Большого

Биологического Взрыва по аналогии с БВ, в результате которого образовалась Вселенная,

под действием радиации, температуры, полей и т.д. и нашла свое отражение в генах

живых организмов. Этот процесс, по существу, также является процессом

самоорганизации (см. гл. 7). В какой-то точке бифуркации произошел и

самоорганизующий акт возникновения разума уже живой материи.

228