Каким образом из неживой материи однажды появилась живая?

Знание – силаНаука

«Мы снимаем шляпу перед нашим веществом»

Химик о гуминовых системах

Беседовала Наталия Лескова.

Наверное, каждый из нас не раз задумывался, каким образом из неживой материи однажды появилась живая. Где эта грань? В чем принципиальная разница? Каковы условия этого перехода? Можно ли их создать искусственно? Оказывается, возможность такого перехода осуществляют гуминовые системы, поддерживающие жизнь во всем ее разнообразии. Что это такое, почему важно их изучать и какие новые возможности нам это дает, рассказывает Ирина Васильевна Перминова, доктор химических наук, профессор, заведующая лабораторией природных гуминовых систем кафедры медицинской химии и тонкого органического синтеза химического факультета МГУ.

«Знание – сила»: Ирина Васильевна, гуминовые вещества – что это такое?

Ирина Перминова: Основная область нашего интереса – природное органическое вещество. Мы работаем на стыке живого и неживого. Гуминовые вещества – это продукт разложения всей живой органики, в который превращаются растения после отмирания. Они играют очень большую роль для сохранения и поддержания жизни природы, потому что делают неживое пригодным для жизни живого. Растения, умирая, сами удобряют почву. Такие системы, как почва, могут существовать только благодаря тому, что есть наши гуминовые системы.

«ЗС»: Почему вы их называете системами?

И. П.: Потому что на настоящий момент наконец-то химия вошла в новую для себя эпоху развития. Это химия сложных систем, в то время как вплоть до прошлого века основной областью изучения химии были единичные молекулы. Теперь химия дошла до того, что начинает работать с супрамолекулярными системами, включая сложные природные органические системы. Работа с такого рода объектами безумно сложна.

Жан-Мари Лен, Нобелевский лауреат по химии 1987 года, впервые дал определение супрамолекулярной химии. Он, слава богу, жив до сих пор и занимается химией сложных систем в Университете Страсбурга (Франция). Я слушала его в 2019 году в Париже, он выступал на конгрессе, посвященном 100‑летию Международного общества чистой и прикладной химии (IUPAC). Удивительный мыслитель, философ и потрясающий химик. Он сказал так: «Все знают, что такое основной вопрос биологии. Это происхождение жизни. Все знают основной вопрос физики – происхождение нашей Вселенной. А что такое основной вопрос химии?»

«ЗС»: И что же?

И. П.: Это вопрос, как произошло сложное вещество. Он считает, и я с ним полностью согласна, что XXI век – это век сложного вещества, сложных систем. Для меня это звездный час для моей науки, потому что гуминовыми веществами я начала заниматься еще в 1982 году. И вот уже 40 лет я пытаюсь ответить на вопрос, что такое гуминовые системы. На это нужна жизнь. Вы видите, у нас висит календарь нашей научной группы, девиз которой: «Познающее не всегда сложнее познаваемого». Нам пришлось снять шляпу перед нашей субстанцией и сказать, что она нас учит непрерывно. Благодаря тому, что мы работаем с веществом такой сложности, мы занимаемся, по сути, всеми химиями сразу.

«ЗС»: Иначе говоря, вы не знаете, что такое гуминовые вещества?

И. П.: Мы знаем, что это сложная система. Мы многое знаем, гораздо больше, чем многие, про эти вещества. Мы работаем над тем, чтобы дать им химическое определение.

«ЗС»: А его нет?

И. П.: Химического определения нет. Все существующие определения являются феноменологическими, сугубо описательными либо операционными. Например, гуминовые вещества – это то, что извлекается щелочью из почвы или твердых горючих ископаемых (торф, уголь). Мы знаем, что они берутся из растений: отмирают растения, в их составе ароматический скелет, есть углеводные, пептидные, фенольные и другие фрагменты. При этом, поскольку это продукт разложения, образуется огромное количество низкомолекулярных соединений, чуть поменьше – олигомеров, и совсем мало – остатков биомакромолекул-прекурсоров. Для изучения молекулярного состава гуминовых систем мы работаем с масс-спектрометрией сверхвысокого разрешения, это наш основной инструмент познания сложности гуминовой материи. Только он позволил нам описывать гуминовую систему числами, мы уже можем это делать. Мы видим в их составе порядка сотни тысяч молекулярных составов. А теперь попробуйте сто тысяч молекулярных составов умножить на 10 миллионов изомеров – это размер химического пространства, которое содержится в капле любой гуминовой субстанции, которую мы извлекаем из почвы, воды, угля. Сколько получится?

«ЗС»: Много!

И. П.: Природа именно так устроена. У нее распределения сложные. Зачем такие сложности, казалось бы? Это один из основных инструментариев, как природа адаптируется к антропогенным, климатическим и другим воздействиям. Это очень жесткие воздействия. Задача – защитить живое.

«ЗС»: У кого задача защитить живое?

И. П.: У живого. Живое создает себе окружающую среду, для того чтобы можно было в ней существовать. Живое не существует в отрыве от окружающей среды, это среда его обитания. А гуминовые вещества – это продукт живого, который создает для живого условия выживания.

«ЗС»: Для самого себя?

И. П.: Да, для продолжения жизни на Земле. По-английски очень красиво звучит – life sustaining functions, по-русски мы говорим «функции жизнеобеспечения». Ими обладают гуминовые вещества. Они делают доступными для растений биогенные элементы, связывают, например, токсичные металлы в недоступные комплексы, создают структуру почвы – это наноструктура. Они придают гидрофобность почвенным комочкам, за счет чего создается водостойкая структура почвы, которая не рассыпается при соприкосновении с водой.

Растения как устроены? Их корни находятся в почве. Почва насыщена воздухом, и поэтому каждый комочек почвы должен быть гидрофобным. Когда мы с вами распахиваем почву, мы нарушаем структуру почвы. Мы окисляем органику, она начинает смачиваться водой, и все комочки начинают рассыпаться.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Клин с клином Клин с клином

Клинопись – древнейшая известная человечеству система письма

Вокруг света
Герметично и надежно: как правильно упаковать жидкость в чемодан Герметично и надежно: как правильно упаковать жидкость в чемодан

Как упаковать жидкости в путешествие максимально надежно

ТехИнсайдер
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Почему так мало архитектуры Почему так мало архитектуры

Почему российская архитектура стала очень рациональной, нейтральной и однотипной

Монокль
Власть тайной азбуки Власть тайной азбуки

История развития криптографии

Знание – сила
Астрономы нашли воду на поверхности астероидов Астрономы нашли воду на поверхности астероидов

Вероятно, большую часть воды занесли на Землю кометы и астероиды

ТехИнсайдер
Обед для Муссолини Обед для Муссолини

1 июля 1924 года советский полпред в Риме устроил обед для фашистского вождя

Дилетант
20 лучших ролей Тома Круза за всю карьеру 20 лучших ролей Тома Круза за всю карьеру

От кумира тинейджеров до одного из главных актеров Голливуда

Правила жизни
Краткая история Mitsubishi Pajero Pinin (1998-2006) Краткая история Mitsubishi Pajero Pinin (1998-2006)

Дорогая, я уменьшил Pajero

4x4 Club
Чертоги разума: почему вредно знать слишком много и как правильно запоминать информацию Чертоги разума: почему вредно знать слишком много и как правильно запоминать информацию

Оказывается, для эффективной работы мозга необходимо уметь забывать

Psychologies
Источник счастья Источник счастья

Отмечаем международный женский день в термах

Лиза
Курорт, каток и студия для комиков: как используются олимпийские объекты Сочи-2014 Курорт, каток и студия для комиков: как используются олимпийские объекты Сочи-2014

Что сейчас происходит с олимпийскими объектами в Сочи?

Forbes
Сколько можно не получать номера на купленную машину. Объяснение от ГИБДД Сколько можно не получать номера на купленную машину. Объяснение от ГИБДД

В ГИБДД объяснили, сколько дней можно ездить на новой машине без номеров

РБК
Голубые глаза оказались лучше приспособлены к тусклому свету по сравнению с карими Голубые глаза оказались лучше приспособлены к тусклому свету по сравнению с карими

Цвет радужки у людей влияет на то, как глаза воспринимают свет

N+1
AllGrip Select. Почему полный привод от Suzuki называют интеллектуальным? AllGrip Select. Почему полный привод от Suzuki называют интеллектуальным?

Что такое интеллектуальный полный привод у Suzuki?

4x4 Club
Лянка Грыу: «Важные решения нужно принимать, когда радость от нового шага больше страха перемен» Лянка Грыу: «Важные решения нужно принимать, когда радость от нового шага больше страха перемен»

Лянка Грыу — о пережитой депрессии, медитативной роли уборки и новой любви

Здоровье
Маленький Вейдер, гладиаторы и антиутопия: как ролики Супербоула меняли мир рекламы Маленький Вейдер, гладиаторы и антиутопия: как ролики Супербоула меняли мир рекламы

Культовые рекламные ролики, показанные в перерыве Супербоула

Forbes
Последний поход генерала Юденича Последний поход генерала Юденича

Осенью 1919 года гражданская война в России достигла кульминации

Дилетант
Человекообразные обезьяны подразнили сородичей Человекообразные обезьяны подразнили сородичей

Четыре вида человекообразных обезьян дразнят друг друга разными способами

N+1
Кровные и кровавые Кровные и кровавые

Как ошибки отцов и дедов приводили к войнам между их сыновьями и внуками

Дилетант
Партнёры-соперники Партнёры-соперники

Как ни готовься к войне, она практически всегда наступает внезапно

Дилетант
Сыр. Прыжок молока к бессмертию Сыр. Прыжок молока к бессмертию

Есть мнение, что впервые сыр у древних людей получился случайно

Зеркало Мира
Что такое резонатор в машине, для чего нужен и как устроен Что такое резонатор в машине, для чего нужен и как устроен

Все о резонаторе: где стоит, для чего нужен, можно ли починить

РБК
Кто виноват? Евреи! Кто виноват? Евреи!

Студенческие забастовки стали одним из характерных явлений на сломе XIX–XX веков

Дилетант
Российский кинорежиссер Тома Селиванова: С детства знала, что прадедушка объявлен врагом народа Российский кинорежиссер Тома Селиванова: С детства знала, что прадедушка объявлен врагом народа

Кинорежиссер Тома Селиванова — о врагах народа и расстрельных полигонах

СНОБ
Раз – и на Кузбасс Раз – и на Кузбасс

Кузбасс: уникальная природа Шерегеша и гостеприимство шорцев

Лиза
Походка и психосоматика: как диагностировать болезни по типу шагов Походка и психосоматика: как диагностировать болезни по типу шагов

Когда мы чувствуем себя хорошо, мы естественным образом идем прямо. А если нет?

Psychologies
«Я так хотела на свидание, а мне всего 12»: история об одном постсоветском лете «Я так хотела на свидание, а мне всего 12»: история об одном постсоветском лете

Рассказ «Усталость 1993» — о детстве, любви и лете

Psychologies
Питайтесь, как философы! Вот каким был рацион питания Аристотеля: интересные факты Питайтесь, как философы! Вот каким был рацион питания Аристотеля: интересные факты

Западный эксперт попробовал создать точное «меню Аристотеля»

ТехИнсайдер
Нас больше не сломаешь! Нас больше не сломаешь!

Остеопороз: проверь, находишься ли ты в группе риска

Лиза
Открыть в приложении