Происхождение жизни: проблема полимеризации

Джонатан Сарфати

Научная статья Клаудии Хубер и Гюнтера Вехтерхойзера, получившая широкую огласку, предложила сценарий для материалистического происхождения жизни из неживой материи. Они правильно утверждают: "Активизация аминокислот и формирование пептидов в первобытных условиях является одной из великих загадок происхождения жизни".

И это действительно так. Реакция образования пептидной связи между двумя аминокислотами для формирования дипептида:

Аминокислота 1 + Аминокислота 2 = дипептид + вода

H2NCHRCOOH +H2NCHR’COOH → H2NCHRCONHCHR¸COOH + H2O (1 )

Свободный обмен энергии (DG1) составляет примерно 20-33 кдж/моль, в зависимости от аминокислот. Постоянная равновесия для любой реакции (К) является равновесным соотношением концентрации продуктов к действующему веществу. Соотношение между этими двумя величинами при любой температуре в Кельвинах (Т) представляется с помощью стандартной формулы:

K = exp (–ΔG/RT)

Где R является абсолютной газовой константой (=число Авогадро* постоянную Больцмана к) = 8.314 дж./K.моль

Для реакции (1):

K1 = [H2NCHRCONHCHR→COOH][H2O]/[H2NCHRCOOH][H2NCHR→COOH] = 0.007 на 298 K

где составная в квадратных скобках символизирует концентрацию этой составной.

Это означает, что если мы начнем с концентрированного раствора каждой аминокислоты в 1 M (mol/l), то баланс концентрации дипептида составит всего лишь 0.007 M. Так как трипептид имеет две пептидные связи, то баланс концентрации трипептида составлял бы 0.0072 M или 5x10–5 M. Для неспецифического полипептида со 100 пептидными связями (101 аминокислота) баланс концентрации составлял бы 3.2 x 10–216 M. Примите во внимание: для эволюционистов это проблема еще хуже, так как для жизни требуются не просто какие-нибудь полимеры, а точно определенные.

Так как равновесная концентрации полимеров настолько низкая, их термодинамическая тенденция - распадаться в воде, но не наращиваться. Долгие периоды, постулируемые эволюционистами, просто делают проблему еще хуже, так как есть больше времени для разрушительного воздействия воды. Высокие температуры, как предлагают многие исследователи, лишь ускорили бы распад. Известный новатор эволюционных экспериментов по происхождению жизни, Стэнли Миллер, отмечает, что полимеры являются "слишком непостоянными для того, чтобы существовать в жаркой добиологической среде". 2,3 Последняя статья в New Scientist ("Новый исследователь") также описывает непостоянность полимеров в воде как "головную боль" для исследователей, которые работают над эволюционными идеями происхождения жизни.4 Она также продемонстрировала материалистическое предубеждение, заявив, что это - "плохие новости". Но настоящей плохой новостью является вера в эволюцию, которая преобладает над объективной наукой.

Некоторые эволюционные сценарии

Приведенный выше анализ совсем не означает, что невозможно образовать полипептиды. Рассмотрим формулировку постоянной равновесия К: если [H2O] снижается, тогда [полипептид] должен увеличиваться. Один из подходов – вода выводится с помощью тепла, как предложил Сидни Фокс.5 Однако его эксперименты требовали значительного избытка трехфункциональных аминокислот (т.е. они могут соединяться с тремя другими молекулами), но они производятся очень скупо в типичных моделирующих экспериментах.6 Тепло также разрушает некоторые аминокислоты и приводит к чрезмерно произвольным полимерам. Следующей проблемой является то, что все хиральные аминокислоты рацемизируются, т.е. продуцируется состав левых и правых молекул в соотношении 50/50, что не подходит для жизни.7 Большой излишек трехфункциональных аминокислот проявляется в экстенсивном ветвлении, в отличие от биологических полимеров. Необходимые тепловые и охлаждающие условия геологически нереалистичны – на Земле нет известного места, где можно было бы выгрузить аминокислоты, и возникли бы полипептиды. В заключение, эксперименты Фокса требовали очень концентрированных и чистых аминокислот, в то время как любой другой гипотетический "первичный бульон" (возможный источник возникновения жизни на Земле) был бы неоднородным и перенасыщенным другими органическими реагентами, которые бы разрушили их.8

Другой способ выведения воды – с помощью конкретных, богатых энергией реагентов, которые впитывают в себя воду, называемые конденсирующими агентами. Если реакцией между конденсирующим агентом С и водой является:

C + H2O→ D (2)

И если ΔG2 реакции (2) есть негативной и достаточно большой, оно может соединиться с реакцией (1):

H2 NCHRCOOH + H2 NCHR´COOH + C → H2 NCHRCONHCHR´COOH + D (3)

ΔG3 = ΔG1 + ΔG2. Если ΔG3 большое и негативное, то K3, константа равновесия для реакции 3, будет большой, и это могло бы, предположительно, произвести вполне большое количество полимеров.

Некоторые исследователи использовали конденсирующий агент дицианамид (N=CNHC=N) для получения пептидов из глицина, и даже утверждали, что "полипептидный синтез с дицианамидом являлся ключевым процессом, посредством которого образовались пептиды в простейшей гидросфере".9

Тем не менее, наиболее значительной проблемой есть то, что конденсирующие агенты без труда прореагировали бы с любой доступной водой. Следовательно, с химической точки зрения невозможно для "первичного бульона" скапливать большое количество конденсирующих агентов, особенно если бы у воды были миллионы лет для реагирования с ними. И все же, выше приведенный эксперимент использовал 30-кратный излишек дицианамида. И даже при таких нереальных условиях 95% глицина осталось без реакции, а наибольшим полимером, который сформировался, был тетрапептид.10

Химики-органики, несомненно, могут создать полипептиды, используя рациональное планирование комплексного многоэтапного процесса синтеза, предназначенного для предотвращения прохождения неправильных реакций.11Живые клетки также используют элегантный процесс для формирования полипептидов. Этот процесс вовлекает использование ферментов для активизации аминокислот (и нуклеотидов), комбинируя их в высокоэнергетическим соединением АТФ (аденозинтрифосфат) для преодоления энергетического барьера. Такие высокоэнергетические соединения не формируются в добиологических модельных экспериментах, и чрезвычайно нестабильны.

Прекращение цепочки

Для формирования цепочки необходимо провести реакцию с бифункциональными мономерами, т.е. молекулами с двумя функциональными группами, которые соединяются с двумя другими. Если монофункциональный мономер (с единственной функционирующей группой) реагирует с окончанием цепочки, то цепочка не может далее расти на этом конце.12 Если будет присутствовать хотя бы маленькая доля монофункциональных молекул, то длинные полимеры не смогут сформироваться. Но все "добиологические моделирующие" эксперименты создают как минимум в три раза больше монофункциональных чем бифункциональных молекул.13 Муравьиная кислота(HCOOH) является гораздо больше общим органическим продуктом моделирования по типу Миллера. Действительно, если бы не эволюционные предубеждения, то аннотации экспериментальных отчетов, скорее всего, утверждали бы не больше чем: "Здесь описан неэффективный метод получения муравьиной кислоты…" Муравьиная кислота не имеет большой биологической значимости, кроме того, что является основным компонентом муравьиных (лат. formica) укусов.

Практические добиологические моделирующие эксперименты с полимерами должны начинаться с органических составных, произведенных в процессе экспериментов типа Миллера, но эксперименты, о которых сообщают, всегда исключают монофункциональные вещества.

Теория Вехтерхойзера

Гюнтер Вехтерхойзер – адвокат со степенью доктора органической химии. Он очень критически относится к обычным идеям происхождения жизни из "первичного бульона". Как показывает цитата в начале статьи, он признает, что полимеризация – большая проблема. Тем не менее, не желая предавать свою веру в эволюцию, он предполагает, что жизнь началась в виде цикличной химической реакции на поверхности пирита (FeS2). Энергия, которая управляет этим циклом, согласно сообщениям, произошла от непрерывной выработки пирита из железа и серы. Однако он отмечает, что его предложение, по большому счету, "чистая спекуляция"14. Научный сотрудник по исследованию происхождения жизни Джеральд Джойс утверждает, что принятие теории Вехтерхойзера в долгу перед его юридическими навыками больше, чем перед его научными заслугами. Стэнли Миллер называет это "бумажной химией"15 .

В их последнем эксперименте, получившим широкую огласку, Хубер и Вехтерхойзер активизировали аминокислоты с оксидом углерода (CO) и провели реакцию в водной суспензии копреципитата (Ni,Fe)S, используя либо сульфид водорода (H2S), либо метантиол (CH3SH) при 100º C при уровне pH от 7–10.

Нам также следует заметить, что Хубер и Вехтерхойзер начинали при весьма благоприятных условиях для химической эволюции. Хотя "исследователи не успели показать, что такой рецепт может производить аминокислоты" они использовали концентрированный раствор (0.05 M) из левосторонних аминокислот (ахиральный глицин), не используя других химические материалы. Конечно, любой "первичный бульон" должен был быть разбавленным, неоднородным и рацемическим. Он бы содержал множество монофункциональных молекул и других органических смесей, которые разрушили бы аминокислоты. Стэнли Миллер также указывает, что Хубер и Вехтерхойзер использовали концентраты CO намного выше, чем в природе. 16

Даже при таких благоприятных условиях (благодаря разумному замыслу!) все, что они произвели, - это маленький процент дипептида (0.4–12.4%) и еще меньшее количество трипептида (0.003%) — вычисленного из описанного количества. Хубер и Вехтерхойзер также сообщили, что "при таких же самых условиях дипептиды быстро гидрализировались!"

Исключительная "левая расположенность", необходимая для жизни, в процессе была разрушена. Они оправдываются, указывая, что некоторые пептиды в клеточных стенках имеют правосторонние аминокислоты. Но такой подход упускает момент, что ферменты, которые разрушают клеточные стенки, предназначены исключительно для левых аминокислот. Следовательно, случайная правая аминокислота является идеальной защитой в мире левосторонних аминокислот.

Конечной иронией есть то, что их последние эксперименты превращают СО в уксусную кислоту(CH3COOH) при тех же обстоятельствах с CH3SH и катализатором (Ni,Fe)S.17 В связи с тем, что уксусная кислота монофункциональная, это не позволило бы длинным полимерам формироваться при условиях, предложенных Хубером и Вехтерхойзером!

Создали ли исследователи жизнь, или средства массовой информации создали шумиху?

По всему миру газеты сообщили об этом эксперименте. Некоторые дошли до заявления: «Немецкие химики создали живые клетки с комбинации аминокислот…».18

Если правда, то это было бы знаменательно. Даже наиболее простой свободноживущий организм, Mycoplasma genitalium (плевропневмониеподобный организм), имеют 482 гена, кодирующих все необходимые протеины, включая ферменты. Эти протеины состоят в среднем с 400 аминокислот каждый, в точной последовательности, и все аминокислоты левосторонние.19 Конечно, эти гены функционируют только с помощью раннее существовавших транслирующих и копировальных механизмов, клеточной мембраны, и т.д. Но Микоплазма может выжить, только паразитируя на более сложных организмах, которые обеспечивают ее многими питательными веществами, которых Микоплазма не может сама выработать. Таким образом, эволюционисты должны постулировать еще более сложный, ранее существующий организм, с еще большим количеством генов.

Тем не менее, как указано выше, все, что создали Хубер и Вехтерхойзер, было немного дипептидов и даже меньше трипептидов. Поскольку они не сделали ложного заявления, выше процитированного, их эволюционная вера означает, что они видят ее значимость в своих экспериментах больше, чем они того заслуживают.

На следующий день та же газета написала: «Биолог-Дарвинист Вашингтонского музея, Кен Макнамара, сказал, что если бы жизнь была создана искусственным путем, она могла бы возникнуть и естественным путем при необходимых условиях»20Как абсурдно – не означает ли это, что так как мы можем создавать автомобили искусственно (с вложением интеллектуального труда), это доказывает, что они могли возникнуть естественным путем (без интеллекта!)?

Людей не должен удивлять такой предубежденный подход. Нам следует сравнить гипотезу о "жизни на Марсе", не разглашая того факта, что это заявление было совершенно лишено доверия, даже согласно теориям наиболее светских исследователей. 21,22,23,24

Циничное презрение средств массовой информации к правде хорошо было продемонстрировано на симпозиуме, спонсором которого выступал Смитсоновский институт. Бэн Брэдли, издатель газеты "Вашингтон Пост" сказал: «К черту новости! Они меня уже не интересуют. Мне интересны причины. Мы не афишируем правды. Мы не делаем вид, что печатаем правду. Мы печатаем то, что люди нам рассказывают. Право решать, что является правдой, принадлежит общественности».25

Тщательное изучение политических и социальных верований производителей, издателей, писателей и тех, кто занят в телевизионной индустрии26 показывает, что они имеют предубеждение против Христианской морали. 2/3 верят, что структура американской общественности является ошибочной и должна быть изменена, 97% утверждают, что женщины имеют право решать сами, хотят ли они делать аборты или нет, 80% верят, что нет ничего плохого в гомосексуальных отношениях, и 51% не видят ничего плохого в супружеской измене. И они в открытую признают, что толкают свои идеи в программы, которые создают для своих слушателей. Желание средств массовой информации продвинуть эволюционную раскрутку соответствует их антихристианской позиции.

Выводы

Несмотря на чрезмерно оптимистические научные сообщения, а также очень предубежденные и ложные сообщения средств массовой информации, исследователи даже близко не приблизились к "созданию жизни в пробирке". Даже если им удастся достичь этого, то это будет результатом разумного замысла. Обычная химия движется в неправильном направлении – например, как показано в этой статье, биологические полимеры имеют тенденцию к распаду, а не к формированию.

Ссылки и примечания

  1. Huber, C. and Wachterhauser, G., 1998. Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life. Science 281(5377):670–672. Вернуться к тексту.
  2. Miller, S.L. and Lazcano, A., 1995. The origin of life—did it occur at high temperatures? J. Mol. Evol. 41:689–692 Вернуться к тексту.
  3. Миллер указал та то, что основы РНК разрушаются очень быстро в воде при 100°C— аденин и гуанин имеют периоды полураспада около года, урацил - около 12 лет, цитозин – всего лишь 19 дней.. Levy, M and Miller, S.L., 1998. The stability of the RNA bases: Implications for the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(14):7933–38. Вернуться к тексту.
  4. 4. Matthews, R., 1997. Wacky Water. New Scientist 154(2087):40–43. Вернуться к тексту.
  5. Fox, S.W. and Dose, K., 1977. Molecular Evolution and the Origin of Life, Marcel Dekker, New York. Вернуться к тексту.
  6. Глицин, простая аминокислота, самая распространенная образовывающаяся аминокислота. Вернуться к тексту.
  7. Для детальной информации смотрите Происхождение: проблема хиральности Вернуться к тексту.
  8. Such criticisms and more are found in Thaxton, C. B., Bradley, W. L. & Olsen, R. L., 1984. The Mystery of Life’s Origin, Philosophical Library Inc., New York. See online version (off site). Вернуться к тексту.
  9. Steinman, G., Kenyon, D.H. and Calvin, M., 1966. Biochim. Biophys. Acta 124:339. D.H. Kenyon, also co-author of the evolutionary book Biochemical Predestination, has since become a creationist. Вернуться к тексту.
  10. Gish, D.T., 1972. Speculations and Experiments Related to Theories of the Origin of Life: A Critique, ICR Technical Monograph No. 1, Institute for Creation Research, San Diego, CA. Вернуться к тексту.
  11. Streitwieser, A. and Heathcock, C.H., 1981. Introduction to Organic Chemistry, 2nd Ed., Macmillan, NY, ch. 29. Вернуться к тексту.
  12. Volmert, B., 1985. Das Molekul und das Leben, Rowohlt, pp. 40–45. Cited in: Wilder-Smith, A.E., 1987. The Scientific Alternative to Neo-Darwinian Theory: Information Sources and Structures, TWFT Publishers, Costa Mesa, CA, p. 61. Вернуться к тексту.
  13. Dickerson, R.E., 1978. Chemical Evolution and the Origin of Life. Scientific American 239(3):62–102. Вернуться к тексту.
  14. Horgan, J., 1991. In the beginning. Scientific American 264(2):100–109. Quote on p. 106. Вернуться к тексту.
  15. Horgan, ref. 14, p. 102. Вернуться к тексту.
  16. Vogel, G., 1998. ‘A sulfurous start for protein synthesis?’ Science 281(5377): 627–629 (Perspective on Ref. 1). Вернуться к тексту.
  17. Huber, C. and Wachterhauser, G., 1998. Activated acetic acid by carbon fixation on (Fe,Ni)S under primordial conditions. Science 276(5310):245–247. Вернуться к тексту.
  18. The West Australian, 11 August 1998. Вернуться к тексту.
  19. Fraser, C.M., et al. 1995. The minimal gene complement of Mycoplasma genitalium. Science 270(5235):397–403; Perspective by A. Goffeau. Life with 482 Genes, same issue, pp. 445–6. [Gregg Easterbrook, "Are We Alone?", Atlantic (August 1988), pp. 25-38 (стр. 32).]
  20. The West Australian, 12 August 1998. Вернуться к тексту.
  21. Scott, E.R.D., Yamaguchi, A. and Krot, A.N., 1997. Petrological evidence for shock melting of carbonates in the martian meteorite ALH84001. Nature 387:377–379. Вернуться к тексту.
  22. Bradley, J.P., Harvey, R.P. and McSween, H.Y., 1997. No ‘nanofossils’ in martian meteorite. Nature 390(6659):454–456. Вернуться к тексту.
  23. Holmes, R., 1996. Death knell for Martian life. New Scientist 152 (2061/2):4. Вернуться к тексту.
  24. Kerr, R.A., 1998. Requiem for life on Mars? Support for microbe fades. Science, 282(5393):1398–1400. Вернуться к тексту.
  25. Bradlee, B., 1989. Reported by Brooks, D., 1989. The Wall Street Journal, 10 October. Вернуться к тексту.
  26. S. Robert Lichter, S.R., Lichter, L.S. and Rothman, S., 1992. Watching America: What Television Tells Us About Our Lives. Referenced in Ray, D.L. and Guzzo, L., 1993. Environmental Overkill, Regnery Gateway, Washington DC. Вернуться к тексту.

Источник-www.answersingenesis.org





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта