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

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
«Присцилла» Софии Копполы: как выглядела жена Элвиса Пресли — в его глазах и на самом деле «Присцилла» Софии Копполы: как выглядела жена Элвиса Пресли — в его глазах и на самом деле

Как развивались отношения Присциллы с Элвисом Пресли?

Psychologies
Вопрос / ответ Вопрос / ответ

Что ели русские крестьяне, кто изобрел алфавит и другие вопросы и ответы

Вокруг света
«Травма свидетеля» есть почти у каждого из нас: что это и как с ней справиться «Травма свидетеля» есть почти у каждого из нас: что это и как с ней справиться

Почему «травма свидетеля» может оказаться опасной для ментального здоровья

Maxim
Легенда о старце Легенда о старце

Конспирологическая теория о связи старца Феодора Кузьмича и Александра I

Дилетант
Красота внутри Красота внутри

Минималистичный интерьер в доме сталинской постройки

SALON-Interior
ЧВК «Рюрик» ЧВК «Рюрик»

Около 838 года в поле зрения Византии попали люди, называвших себя русами

Дилетант
Брендинг и средства индивидуализации, или как сберечь уникальность бренда? Брендинг и средства индивидуализации, или как сберечь уникальность бренда?

Поговорим о средствах индивидуализации, товарных знаках и знаках обслуживания

Наука и техника
Очередь в бутик: как устроен бизнес юридической защиты в российском спорте Очередь в бутик: как устроен бизнес юридической защиты в российском спорте

Зачем юристу разбираться в химии и почему спортсмены иногда машут рукой

Forbes
Краткая история Mitsubishi Pajero Pinin (1998-2006) Краткая история Mitsubishi Pajero Pinin (1998-2006)

Дорогая, я уменьшил Pajero

4x4 Club
Почему так мало архитектуры Почему так мало архитектуры

Почему российская архитектура стала очень рациональной, нейтральной и однотипной

Монокль
Сладко / Не сладко! Сладко / Не сладко!

Стас Пауль, автор знаменитых свекольного мильфея и крема из пастернака

Собака.ru
Баня или сауна: что для тебя полезнее Баня или сауна: что для тебя полезнее

Не знаешь, какую баню выбрать – нашу русскую, финскую сауну или турецкий хамам?

Лиза
Слип-трип Слип-трип

Сколько нужно спать и чем сон может быть опасен

Men Today
Даниэль Бергер: «Кофе с перцем». Отрывок из романа Даниэль Бергер: «Кофе с перцем». Отрывок из романа

Надеюсь, у вас найдется на кухне джезва? Я просто сварю вам кофе с перцем

СНОБ
Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией

Алирокумаб эффективно снижает уровень холестерина у детей с гиперхолестеринемией

N+1
Редактирование генов точно восстанавливает иммунные клетки Редактирование генов точно восстанавливает иммунные клетки

Используя инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9, можно исправить дефекты

ТехИнсайдер
Бытовые проблемы: почему таблетки для посудомоечной машины не растворяются и как это исправить Бытовые проблемы: почему таблетки для посудомоечной машины не растворяются и как это исправить

Как быть, если таблетка для посудомойки вдруг не полностью растворилась?

ТехИнсайдер
«Кто медленно ходит — медленно думает»: так ли это? «Кто медленно ходит — медленно думает»: так ли это?

Между темпом ходьбы и тем, скоростью мозга есть прямая взаимосвязь

Psychologies
Трудное решение: семь лучших фильмов про сложности развода Трудное решение: семь лучших фильмов про сложности развода

Фильмы, исследующие различные стороны развода — от драм до забавных комедий

Forbes
Кровные и кровавые Кровные и кровавые

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

Дилетант
Таинственный код: что такое почтовый индекс и зачем он нужен Таинственный код: что такое почтовый индекс и зачем он нужен

При отправлении письма нас просят указать шестизначный индекс — зачем?

ТехИнсайдер
На вахту заступает автоматика На вахту заступает автоматика

В СССР активно велись разработки проектов атомных подводных лодок II поколения

Наука и техника
Валя Карнавал: «Это было невероятно!» Валя Карнавал: «Это было невероятно!»

Валя Карнавал — о том, как стала ведущей огромного мероприятия

ЖАРА Magazine
«Человек старый, разбитый, больной и медлительный» «Человек старый, разбитый, больной и медлительный»

Характеристика на первого председателя ЦИК СССР Наримана Нариманова

Дилетант
Грозит ли нам вторжение марсиан и если нет, то почему Грозит ли нам вторжение марсиан и если нет, то почему

Отрывок из книги «Разговоры с таксистами об устройстве Вселенной»

Forbes
Учительница в США взимает со школьников «аренду» за место за партой! Бизнес или воспитание? Учительница в США взимает со школьников «аренду» за место за партой! Бизнес или воспитание?

Как в США преподавательница создала симуляцию экономики для своих учеников

ТехИнсайдер
«В церкви Божией разгласия» «В церкви Божией разгласия»

Почему и как образовались сразу две «параллельные» русские митрополии?

Дилетант
Времена меняются Времена меняются

Центральные банки должны изменить политику и подходы, чтобы быть эффективными

Деньги
Новый Lexus GX 550 стоил долгого ожидания (обзор) Новый Lexus GX 550 стоил долгого ожидания (обзор)

Lexus GX 550 действительно лучше предыдущего GX460. Причём во всех отношениях

4x4 Club
Открыть в приложении