Олександр Опарін не просто вивчав життя. Він намагався зрозуміти, як вона почалася з неживих хімічних речовин. Народившись в Угличі, Росія, в 1894 році, біохімік став ключовою фігурою в розумінні того, що життя відбувається з хімічних речовин. Він узяв теорію еволюції Чарльза Дарвіна і розгорнув її: до появи тварин. До появи рослин. Від змішування простих органічних та неорганічних матеріалів для створення перших складних сполук. І, нарешті, поява перших живих істот.
Його історія починається з переїзду. У дев’ятирічному віці сім’я Опаріна покинула село і вирушила до Москви. Вдома не було середньої школи. Це була потреба. Він вивчав фізіологію рослин у Московському державному університеті. Нею вплинув К.А. Тімірязєв - російський ботанік, який добре знав Дарвіна. Ця непряма лінія простежується на роботах Опаріна: застосування дарвінівської логіки до хімії.
Політична ситуація змінилася. Насувалася революція. Ботанік О.М. Бах, наставник Опаріна, утік із Росії, але згодом повернувся. Незважаючи на хаос і бідність радянської доби, уряд, як і раніше, цінував науку, і в 1935 році заснував інститут імені Баха. Опарін допоміг у його створенні. Він керував ним до своєї смерті у 1980 році.
Гетеротрофна гіпотеза та ранній опір
Навесні 1922 року на засіданні Російського ботанічного товариства Опарін виголосив сенсаційну заяву. Він вважав, що ранні організми не створювали їжі самостійно. Вони харчувалися існуючими органічними сполуками. Це була гетеротрофна теорія походження життя.
Вона не мала популярності. Її майже одностайно відкинули. Чому? Тому що загальна думка в тому, що ранні організми були автотрофами. Подібно до рослин. Вони синтезували все з нуля. Опарін стверджував протилежне. За його словами, рання Земля була «первинним бульйоном», повним доступних поживних речовин. Перше життя було споживачем, а чи не виробником.
Він також поставив під сумнів базові фізичні припущення. Вважалося, що життя це просто хаос молекул. Опарін запропонував високоупорядковану та функціональну організацію. Він зазначив, що живі істоти є відкритими системами. Вони поглинають енергію та речовину. Вони не сидять у закритій коробці. Це означає, що другий закон термодинаміки, який суворо застосовується лише до закритих систем, можна обійти. Розумний перебіг.
Перевірка ефективності коацерватів та ферментів
Його ідеї роками спали в забутті. Коли Луї Пастер висував свої твердження, органічна хімія ще була досить розвиненою. Віталізм, ідея, що життя вимагає особливого «іскра», все ще переважала. Але Опарін продовжував працювати.
Чого не вистачало? Дві речі. По-перше, пояснення того, як великі складні молекули набувають специфічної форми, а не випадкової. По-друге, того, як системи, подібні до клітин, фактично відтворюються.
Зрештою, інші лабораторії також знайшли відповідь. Вони виявили, що амінокислоти зв’язуються впорядкованим чином завдяки своїй формі та заряду. Вони спостерігали, як маленькі водяні краплі утворюють бруньки, які росли і знову розпадалися. Це відповідало передбаченню Опаріна.
Він перевіряв свою теорію за допомогою крапель коацервату. Це мікроскопічні одиниці, що складаються з желатину та камеді арабської. Він використовував їх як модель для ранніх клітин. Результати кажуть самі за себе. Ферменти працюють краще у цьому штучному кордоні, ніж у відкритій воді. Це показує, що клітини забезпечують необхідне середовище метаболізму. Здорові клітини мають важливе значення.
Міжнародне визнання та спадщина
Опарін робив більше, ніж публікував статті. Він організовував. У 1957 році він організував першу міжнародну конференцію з “походження життя” в Москві. У ній взяли участь представники шістнадцяти країн. Вона пройшла повторно 1963 року. Третя конференція відбулася у Франції 1970 року.
Його авторитетна книга «Походження життя Землі» (3-тє вид., 1957) стала стандартним навчальним посібником. Але він займався як питаннями походження. Він присвятив десятиліття вивченню ензимології та промислової біохімії. Його ювілейна стаття до 70-річчя «Проблеми еволюції та промислової біохімії» показує, наскільки широкими були його інтереси.
Він був нагороджений орденом Леніна. Герой Соціалістичної Праці. Золота медаль імені Мечникова. Був удостоєний багатьох інших нагород. Але його справжня спадщина — це створена концептуальна основа. Він показав, що життя може виникнути із хімії. Не магія. Це не божественна іскра. Просто молекули, енергія та час.
Інститут імені О.М. Баха, як і раніше, є його домом. Під його керівництвом дослідники продовжують вивчати самі питання. Чи є питання повністю вирішеним? Ні, точний шлях невідомий. Стрибок від хімії до біології залишається найскладнішим розривом подолання. Але Опарін дав нам картку. Тепер ми просто йдемо дорогою.
