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

Боевые измерения Боевые измерения

Строится орбитальная инфракрасная сеть для обнаружения гиперзвуковых целей

Наука
Скорость и смертельная опасность: как «24 часа Ле-Мана» стала легендарной гонкой Скорость и смертельная опасность: как «24 часа Ле-Мана» стала легендарной гонкой

Как трасса на севере Франции изменила мир автоспорта

Forbes
Крутятся диски Крутятся диски

Утилизация отработавшей свое компьютерной техники оказалась выгодным делом

Наука
Беседы с Хичкоком и пожары в Якутии: семь самых интересных фильмов Beat Film Festival Беседы с Хичкоком и пожары в Якутии: семь самых интересных фильмов Beat Film Festival

Картины конкурса Beat Film Festival, которые точно стоит посмотреть

Forbes
Вести из лабораторий Вести из лабораторий

Важнейший этап геологоразведки — изучение состава руд и рудных материалов

Наука и жизнь
Отличные партнеры, но ужасные соседи: гостевой брак — кому подойдет такой тип отношений Отличные партнеры, но ужасные соседи: гостевой брак — кому подойдет такой тип отношений

Возможно ли сохранить любовь и растить детей, если вы живете раздельно?

Psychologies
Эксперт: ИИ не отнимет рабочие места у среднего класса, но сильно изменит саму работу Эксперт: ИИ не отнимет рабочие места у среднего класса, но сильно изменит саму работу

Лишь немногие останутся без работы из-за развития ИИ

ТехИнсайдер
Выставка Леонида Шервуда в Русском музее Выставка Леонида Шервуда в Русском музее

Леонид Владимирович Шервуд родился в Москве 16 (28) апреля 1871 года

Наука и жизнь
Среди старых находок из памятника Грот-дю-Ренн обнаружили два неандертальских зуба Среди старых находок из памятника Грот-дю-Ренн обнаружили два неандертальских зуба

Палеоантропологи повторно исследовали коллекцию фаунистических остатков

N+1
Список альтернативного чтения: лучшие детские книги на летние каникулы Список альтернативного чтения: лучшие детские книги на летние каникулы

Современный список книг на лето

Forbes
Красота в беде Красота в беде

Как европейская культура перестала бояться страха

Weekend
5 лучших книг по мотивам игр 5 лучших книг по мотивам игр

Книги, которые позволят вам окунуться во вселенную любимых видеоигр

Maxim
«Черное золото» России: как икра из дешевой закуски стала символом роскоши «Черное золото» России: как икра из дешевой закуски стала символом роскоши

История деликатеса, который в США подавали как закуску вместо арахиса

Forbes
Машины больше некому чинить. Сервисы пожаловались на нехватку сотрудников Машины больше некому чинить. Сервисы пожаловались на нехватку сотрудников

Руководители автосервисов рассказали о нехватке сотрудников по всей России

РБК
Лишняя тяга: как неуместное поведение мужчин мешает женщинам заниматься в спортзале Лишняя тяга: как неуместное поведение мужчин мешает женщинам заниматься в спортзале

Как посетительницы и сотрудницы фитнес-клубов борются с тревогой и отторжением?

Forbes
Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров

Можно ли в мире быстрой моды заработать на перепродаже вещей?

РБК
Периферийное зрение Периферийное зрение

Карина Бесолти в своих работах отстаивает частного человека и его голос

СНОБ
Александр Жигалкин: «Дети-актеры не капризничают. Они понимают, что пришли не просто проводить время, а работать» Александр Жигалкин: «Дети-актеры не капризничают. Они понимают, что пришли не просто проводить время, а работать»

«Папины дочки» очень быстро стали безумно популярными и остаются до сих пор

Коллекция. Караван историй
Нет предрассудкам: почему на китайские автомобили Voyah стоит обратить внимание Нет предрассудкам: почему на китайские автомобили Voyah стоит обратить внимание

Voyah: чем интересен молодой и амбициозный бренд из Поднебесной

Forbes
Цена переуступки Цена переуступки

Почему квартира по ипотеке «от застройщика» продается только с дисконтом

Деньги
Магнитный микроробот с алюминиевой чешуей остановил кровотечение в желудке свиньи Магнитный микроробот с алюминиевой чешуей остановил кровотечение в желудке свиньи

Прототип миниатюрного робота для биомедицинских целей

N+1
Toyota Stout. Выпустит ли японская компания конкурента Ford Maverick и Hyundai Santa Cruz? Toyota Stout. Выпустит ли японская компания конкурента Ford Maverick и Hyundai Santa Cruz?

Ходят слухи, что Toyota работает над новым компактным пикапом

4x4 Club
«Среди взрослых куча злых — зачем детям их уважать?»: монолог режиссера Бориса Хлебникова «Среди взрослых куча злых — зачем детям их уважать?»: монолог режиссера Бориса Хлебникова

Режиссер Борис Хлебников — о том, как не давить на детей

Psychologies
Высокочувствительные люди: кто они и как жить с этой особенностью? Высокочувствительные люди: кто они и как жить с этой особенностью?

Гайд по поведению высокочувствительных людей

Правила жизни
Исследование: что малый и средний бизнес в России знает про устойчивое развитие Исследование: что малый и средний бизнес в России знает про устойчивое развитие

Как в России обстоят дела с ESG?

Forbes
Зоологи усомнились в дружбе медоуказчиков и медоедов Зоологи усомнились в дружбе медоуказчиков и медоедов

Сотрудничество медоуказчиков и медоедов может оказаться просто мифом

N+1
«Накачать» точку G и увеличить влагалище: для чего нужна интимная косметология «Накачать» точку G и увеличить влагалище: для чего нужна интимная косметология

Интимная косметология: как она избавляет от дискомфорта?

Psychologies
Любящие читать дети имеют больший мозг, благодаря этому они становятся более счастливыми и умными подростками Любящие читать дети имеют больший мозг, благодаря этому они становятся более счастливыми и умными подростками

Как связаны любовь к книгам в детстве и счастливое юношество?

ТехИнсайдер
«Перезаряжайте батарейки»: 7 привычек, которые помогают поддерживать мотивацию каждый день «Перезаряжайте батарейки»: 7 привычек, которые помогают поддерживать мотивацию каждый день

Как быть, если силы на исходе, а мотивация на нуле?

Psychologies
Что рождается в спорах: пятиминутный путеводитель по главным грибам в истории Что рождается в спорах: пятиминутный путеводитель по главным грибам в истории

Грибы — это организмы, не раз менявшие ход истории

Правила жизни
Открыть в приложении