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

Каждые два ребенка из ста — аутисты Каждые два ребенка из ста — аутисты

Научные исследования о природе возникновения и возможностях лечения аутизма

Наука
Пересадка головы, шкала Апгар и первая русская больница: 6 книг об открытиях в медицине и людях, которые их совершили Пересадка головы, шкала Апгар и первая русская больница: 6 книг об открытиях в медицине и людях, которые их совершили

Книги издательской группы «Альпина» о врачах-первопроходцах

ТехИнсайдер
Теория равновесия Теория равновесия

Четыре века продолжались поиски Неведомой Южной Земли

Вокруг света
Зодчие империи Зодчие империи

Сколько зарабатывали главные архитекторы Санкт-Петербурга

Деньги
Слон Жюля Верна Слон Жюля Верна

Креативное продолжение фантазий Жюля Верна в путешествии по его родному городу

Вокруг света
Прощали измены, жертвовали карьерой: что известно о женах героев популярных боевиков Прощали измены, жертвовали карьерой: что известно о женах героев популярных боевиков

Каково это быть супругой настоящего экранного супергероя?

VOICE
В гостях у Майи Плисецкой В гостях у Майи Плисецкой

Сергей Николаевич — о музее-квартире Плисецкой

Seasons of life
«Не сотвори себе кумира»: почему сериал «Кумир» — идеальный пример того, к чему приводит игнорирование конструктивной критики «Не сотвори себе кумира»: почему сериал «Кумир» — идеальный пример того, к чему приводит игнорирование конструктивной критики

За что сериал «Кумир» уже получил разгромную критику по всему миру

Правила жизни
Сложный вопрос. Чем отличается ВИЧ от СПИДа: объясняем простыми словами Сложный вопрос. Чем отличается ВИЧ от СПИДа: объясняем простыми словами

Как передаются и чем отличаются ВИЧ и СПИД

Лиза
Ремарк в Голливуде: как снимали кино по романам великого пацифиста Ремарк в Голливуде: как снимали кино по романам великого пацифиста

Кинокритик вспоминает историю экранизаций Ремарка

Правила жизни
Женщина эпохи мезолита из Северной Италии оказалась жертвой доисторического насилия Женщина эпохи мезолита из Северной Италии оказалась жертвой доисторического насилия

Палеопатологи исследовали останки взрослой женщины эпохи мезолита

N+1
Самые неожиданные способы заразиться венерическими болезнями Самые неожиданные способы заразиться венерическими болезнями

Гонореей, сифилисом, хламидиозом можно заразиться бытовым путем

Maxim
Как избавиться от храпа женщине и мужчине и почему человек храпит Как избавиться от храпа женщине и мужчине и почему человек храпит

Почему человек храпит?

РБК
Бежевый — новый черный: что ждет сменившую имидж Элизабет Холмс в техасской тюрьме Бежевый — новый черный: что ждет сменившую имидж Элизабет Холмс в техасской тюрьме

Что ждет Элизабет Холмс в тюрьме для «белых воротничков»?

Forbes
Судить по одежке: как имидж и внешность преступника могут повлиять на приговор Судить по одежке: как имидж и внешность преступника могут повлиять на приговор

Действительно ли внешний вид подсудимых имеет значение

Forbes
Московский мускат Московский мускат

Органичный микс из современной мебели, классической отделки и живописи

SALON-Interior
Спиливание рогов ради защиты от браконьеров сделало носорогов менее общительными Спиливание рогов ради защиты от браконьеров сделало носорогов менее общительными

Спиливание рогов у носорогов сократило площадь их территории

N+1
Мать всех английских монархов: история королевы Елизаветы Йоркской Мать всех английских монархов: история королевы Елизаветы Йоркской

Отрывок из книги «Елизавета Йоркская. Последняя Белая роза»

Forbes
Нерожденный ребенок: как пережить прервавшуюся беременность Нерожденный ребенок: как пережить прервавшуюся беременность

Правил, которые помогут пережить прервавшуюся беременность и сохранить здоровье

Psychologies
Усы на миллион: самые необычные части тела, которые страхуют знаменитости Усы на миллион: самые необычные части тела, которые страхуют знаменитости

Разбираемся, что страхуют селебрити и сколько это стоит

РБК
MIA BOYKA MIA BOYKA

MIA BOYKA научилась выигрывать в борьбе за внимание

Собака.ru
Родиной самого большого в мире геккона оказалась Новая Каледония Родиной самого большого в мире геккона оказалась Новая Каледония

Зоологи разобрались с происхождением самого большого в мире геккона

N+1
Прямо с куста Прямо с куста

Ягоды – это радость глаз и взрыв вкуса

Лиза
В Израиле обнаружили 12-тысячелетние манки на хищных птиц В Израиле обнаружили 12-тысячелетние манки на хищных птиц

Натуфийцы использовали кости небольших птиц в быту

N+1
Какие модели поведения приводят к разводу с вероятностью более 90% Какие модели поведения приводят к разводу с вероятностью более 90%

Паттерны поведения в отношениях, которые приводят к разводу

Psychologies
Эти четыре новых вида белка могут в скором будущем заменить животные продукты — какие они на вкус? Эти четыре новых вида белка могут в скором будущем заменить животные продукты — какие они на вкус?

Собрали самые интересные открытия — белок из воздуха, грибов, электричества

VOICE
Этому древнему хищнику оторвали голову одним мощным укусом: кто мог это сделать? Этому древнему хищнику оторвали голову одним мощным укусом: кто мог это сделать?

В среднем триасе даже охотник мог стать жертвой

ТехИнсайдер
Знакомства в интернете: 9 способов привлечь к себе внимание Знакомства в интернете: 9 способов привлечь к себе внимание

Как выделиться в интернете, чтобы привлечь к себе внимание?

Psychologies
15 самых дорогих мобильных телефонов в мире 15 самых дорогих мобильных телефонов в мире

Представляем пятнадцать самых дорогих мобильников в мире!

ТехИнсайдер
Проклятие «Черной жемчужины»: 7 загадочных случаев исчезновения кораблей и их экипажей Проклятие «Черной жемчужины»: 7 загадочных случаев исчезновения кораблей и их экипажей

Истории, когда корабли и экипажи по необъяснимым причинам исчезали с радаров

Правила жизни
Открыть в приложении