Ваш прадедушка ел водород

Биологи разузнали, чем жил и как себя чувствовал общий предок всего живого

Иллюстрация: Dave Dries
Иллюстрация: Dave Dries
+T -
Поделиться:

Если кто-то не верит, что все живое на земле произошло от общего предка путем эволюции, ему не надо читать эту статью: пусть идет играть в шарики, пока взрослые разговаривают о серьезных вещах. Остальные же могут разделить с автором его изумление: подберезовик, береза, медуза и человек восходят к одному предку. Или скажем так: у кого-то из ваших предков были, кроме вас, такие неудачные потомки, как стафилококк.

Если у вас богатое воображение, эта идея не может вас не поразить. Удивительное в ней, в частности, вот что: потомки всегда как-то похожи на предков. У подберезовика рождаются все же в основном подберезовики, ну разве что шляпки потемнее или посветлее. Отсюда следует, что когда-то жило на земле существо, чем-то похожее одновременно на... вот на всех вышеперечисленных и еще на десяток миллионов видов живых существ. Вот бы поглядеть на этакое чучело.

Именно так, ну, или примерно так сформулировали свою задачу исследователи из Дюссельдорфа. А сформулировав, написали статью под заголовком: «Физиология и среда обитания последнего всеобщего предка». Если любите спойлеры, можете сразу ее прочитать и узнать развязку.

Но мы лучше начнем чуточку издалека, чтобы сохранить интригу.

О застольном этикете

Общий предок всего живого явно должен иметь что-то общее со всеми ныне живущими земными существами. Что вообще может нас объединять? Медуза, береза, человек дышат кислородом; но есть на Земле множество тварей, которым этот кислород крайне неприятен. И неудивительно: кислорода когда-то на нашей планете не было. Собственно, он весь образовался как раз за счет деятельности живых тварей, так что дыхание — явно вторичный признак жизни.

Мы состоим в основном из углерода, кислорода, азота и водорода — похоже, природа внимательно прочла только первую строчку творения Менделеева, а остальные пробежала по диагонали. Мы состоим из белка (вот, это уже что-то!) и храним важную информацию в виде ДНК (почти все мы, кроме вирусов). Но этого маловато, чтобы понять, как жил-поживал наш общий предок.

Ах, вот еще что: мы получаем энергию из пищи. Пища у всех разная: кусок сала на пшеничном хлебе или 0,1% глюкозы в питательной среде для культивирования. Что уж там мы делаем с этой пищей — тоже вопрос личных пристрастий: лично вы предпочитаете окислять ее кислородом, некоторые бактерии окисляют ее железом, а вот винные дрожжи вообще используют свой собственный фокус под названием «брожение», и кислород им для этого ни к чему. То есть консенсус нащупать опять не удается.

Или удается? Если бы вы, например, были биохимиком, вы бы могли заметить странную манеру обращения с пищей, принятую у самых разных организмов. Взять хотя бы ту же глюкозу: хоть мы и называем себя с гордостью «жизнью на углеродной основе», но, получив на завтрак молекулу глюкозы (С6Н12О6), живая клетка, кажется, не обращает на этот самый углерод (С) особого внимания. Некоторые — например мы, при дыхании — даже сразу его выбрасывают в виде углекислого газа (СО2). Зато клетка очень бережно носится с водородом. То есть буквально выковыривает изюм из булки, смакуя каждую водородинку, обсасывая каждый ее электрон и аккуратно откладывая на край тарелки образовавшиеся протоны, которые потом тоже идут в дело. Интересно, что сало на пшеничном хлебе (то есть жирные кислоты и крахмал) пожираются вами в точно такой же манере.

Зеленые растения не едят. Однако посмотрите, что они вытворяют во время фотосинтеза: весь этот прекрасный солнечный свет используется на то, чтобы выковырять из молекулы воды водород (кстати, ровно тот же процесс — разбивание молекул воды солнечным светом — естественным образом происходит в мировом океане, хоть и куда медленнее). Кислород идет на выброс, а электроны из вкусненького водорода навешиваются на удачно попавшую под руку молекулу СО2. Из этого уже просто сама собой получается глюкоза, которую можно есть, опять же в конечном итоге отрывая с углеродного каркаса смачные водородинки.

Если все ваши родственники, очистив воблу, первым делом сжирают икру, скорее всего, они научились этому у вашего общего дедушки. Если все ваши родственники, включая дрожжи и спирохет, из всех типов еды первым делом выковыривают водород, вероятно, таково наследие ваших общих предков. Пока это только догадка, но какая! Организм, питающийся водородом, на первый взгляд довольно экзотичен для биосферы. И если наш общий предок был именно таков, это многое говорит о его повседневном быте, сфере интересов и ближайшем окружении. Осталось только это доказать.

Анализ родословной

Генетики из Дюссельдорфа не заморачивались с тем, чтобы сравнивать медузу с березой и подберезовиком: в широкой эволюционной перспективе все эти организмы слишком похожи, о чем мы недавно писали. Вместо этого они сосредоточились на двух основных ветвях микроорганизмов — бактериях и археях, — потому что более отдаленных родственников, чем бактерии и археи, в нашей биосфере вроде бы нет. Ученые стали смотреть, какие гены есть и у тех, и у этих. Метод этот использовался уже давно, и ему мешает одно неприятное обстоятельство: бактерии довольно легко обмениваются генами между собой, так что не все их гены унаследованы от предков. Поэтому критерий был жесткий: чтобы попасть в шорт-лист, ген должен был присутствовать минимум у пары отдаленных бактерий и у пары отдаленных архей.

Результаты были вот какие: из почти трехсот тысяч семейств генов (то есть белков, потому что гены кодируют белки), обнаруженных у 2000 видов микробов, были отобраны всего 355, или одна десятая процента, которые, видимо, все же были унаследованы от общего предка всего живого. И вот из этих генов можно примерно понять, каков этот самый предок был по характеру и привычкам.

Да, конечно, он умел синтезировать белки и реплицировать свою ДНК — другого никто и не ожидал. Он умел брать из окружающей среды углекислый газ (это умеют сейчас растения) и азот (а вот этот почти утраченный навык остался достоянием горстки бактерий). И — о да! — он ел водород. Он обжирался водородом, купался в нем. Причем ему-то не надо было выковыривать этот водород отовсюду, как изюм из булки: он кушал только чистый продукт. Биохимики называют эту манеру «путем Вуда-Люнгдаля».

Где же он брал этот водород в таких количествах? Об этом дюссельдорфским генетикам тоже донесли отобранные ими гены: часть из них явно подразумевала, что общий предок был термофилом. То есть жил там, где горячо. То есть, очевидно, в подводных вулканах: именно там водород выделяется — и в гораздо большем количестве выделялся, когда планета была моложе, — из земной коры.

Вот как, по всей видимости, жил наш с вами — а также зайкин, рыбкин, медузин и елкин — общий предок.

Широкая перспектива

Некоторые, в том числе даже в нашей редакции, считают, что мы тут пишем о науке, в частности, для того чтобы читатель узнал, какие чудесные гаджеты будут у следующего поколения хипстеров. Но наша тайная цель иная: мы хотим приоткрыть читателю широкую панораму мира, в котором он имеет честь проживать, чтобы, встретившись на том свете с Творцом и узнав все подробности, читатель оказался хоть чуть-чуть к этому подготовлен. Так вот, что нового добавляет в нашу картину мира новость про предка, пожиравшего водород?

Некоторые потомки того предка за истекшие 4 млрд лет изменились не слишком сильно. Современные микробы, метаногены и клостридии, кажется, живут ровно тем манером, как жил общий предок всего живого. О созданиях, и поныне поедающих сочащийся из земных недр водород, мы писали в заметке «Твари нижнего мира».

И все же подобные создания сейчас довольно экзотичны: вряд ли многие из нас встречали в своей жизни архею-метаногена. На первый взгляд, почти вся наша биосфера сейчас получает энергию от солнышка, в основном посредством фотосинтезирующих зеленых растений. На второй взгляд — тоже, и питающиеся водородом бактерии — не исключение. Весь тот водород, который ели и поныне едят специализирующиеся на нем твари, — продукт фотолиза воды: он получается, когда аш-два-о ловит солнечный лучик и от удовольствия разваливается на атомы. Если бы не дневное светило, его бы тут и не было, так что банальная мысль о Солнце как источнике жизни абсолютно верна. Зато теперь мы можем увидеть в этой банальности новые нюансы: зеленые растения, которые нас кормят, просто повторили то, что перед этим делала за них вся планета. Ловя фотоны, разбивают ими воду, добывают водород, берут из него электроны. Электроны бегут вниз по энергетической лестнице, проходящей сквозь всю биосферу. И вот это, собственно, жизнь и есть.

За миллиарды лет эта общая схема обросла множеством прекрасных подробностей. Только очень внимательный взгляд заметит странную привычку всего живого выковыривать водород из еды, а невнимательный и вовсе скользнет мимо. Но теперь эти мелочи приобретают для нас смысл. Получается, что вся наша биохимия — вовсе не идеально разработанная технология использования доступных ресурсов, а продукт случайной и хаотичной переделки старинного процесса, который сам в наше время давно стал экзотикой. Может, если бы мы начинали с чего-то другого, то и деревья наши не были бы зелены, и не кислородом бы мы дышали, а черт знает чем, и ели бы не булку с салом, а какие-нибудь аллюмо-калиевые квасцы. Глупо даже загадывать. Если хотите определение жизни, единственно корректное на сегодняшний день, то вот оно: «Жизнь — это такая фигня, которая получается на выходе, когда два пузырька с органикой начинают конкурировать за выделяющийся из вулкана водород». Остальное — пока фантазии.

Удалось ли нам вырвать читателя из сетей обыденности и приоткрыть перед ним сияющую тайну жизни — непонятно. Ну, может, чуть-чуть. Но вот так, по чуть-чуть, мы из первобытного водородоеда и превратились в мыслящий венец эволюции (а другие из него же — в клостридия). А если вам хочется сделать следующий шаг, прочитайте по-английски статью из Science, где история общего предка всего живого изложена под другим углом зрения.

Комментировать Всего 24 комментария

Очень интересно. Т.е. похоже эти организмы были сульфатредуцирующими анаэробами, причем питающимися чистым водородом. Последнее для меня немного странно - казалось бы, хватает и других органических субстратов, получше растворяющихся в воде и способных накапливаться. Но раз они живы до сих пор, и успешно причиняют вред нефтяникам за счет коррозии металла - значит скорее всего так и есть. Забавно.

Но только я бы не стал переоценивать любовь современных организмов к водороду. В массе своей они потеряли способность его усваивать, а водород в соединениях - это все же не молекулярный водород. Так что все же углерод занимает самое видное место в нашем питании - отличная еда и прекрасный строительный материал. Два в одном ) Ну а оксид водорода составляет основную часть массы нашего тела - так привычнее с подводных времен )

Способность усваивать чистый водород мы потеряли просто потому, что его больше нету, и приходится добывать его из других соединений. Углерод – строительный материал, но он не еда. Когда вы едите ради энергии (как все в основном и едят – вот эти вот "ккал" на упаковках с продуктами, которые принято подсчитывать, относятся как раз к энергетическому обмену), углерод тут же выбрасывается. Вы, собственно, его выдыхаете. В биосинтез идет ничтожная доля. А из водорода, собственно, получается трансмембранный потенциал митохондрий, который крутит мясорубку АТФ. 

Механизм трансмембранного потенциала связан с переносом протонов через мембрану, сам водород тут не при чем, а протонов вполне достаточно для этого в обычной воде, их концентрация регулируется кислотностью. Другой вопрос, что в организме лишних атомов нет, и углерод с водородом и кислородом там занимают лидирующие по числу позиции. А вот для возникновения трансмембранного потенциала необходима энергия, которая получается в результате окисления тех веществ, которые мы получаем из пищи в дыхательной цепи. Т.е. в сложной цепочке окислительно-восстановительных реакций происходит "холодное горение" пищи, включая углерод. Выделяющаяся энергия утилизируется организмом, ну а продукты окисления - СО2 и Н2О из организма выводятся. Излишки неокисленных веществ откладываются главным образом в виде жиров, что приводит к известным проблемам. Так что ничего практически не выбрасывается, пока полностью не окислится, а роль водорода не больше роли углерода, если не считать механизм образования трансмембранного потенциала. Котрый невозможен без мембраны, состоящей в основном из углерода, не говоря уже про ферменты и белки.

Ну да, это классическая картинка из учебника. Но посмотрите внимательно, откуда именно берутся эти протоны в реальности, и как в точности окисляется глюкоза при дыхании. Об этом ведь и речь в статье.

Да я примерно представляю, откуда они берутся. Так в митохондриях устроен непростой по конструкции топливный элемент. Этомеханизм реакций такой. Но в результате протоны все равно находят свои гидроксильные группы с образованием воды, а энергия окисления углеводов утилизируется в разных целях организмом. И углерод в этом энергетическом процессе имеет ровно те же права. Просто механизм сложный, и на транспорт именно водорода многое завязано. Что совсем не удивительно. Хотя конечно открытие в свое время иеханизма работы протонной помпы Митчелом было серьезным событием.

«Что совсем не удивительно»

А я-то, глупый, 10 000 знаков написал, чтобы поделиться как раз своим удивлением, насколько оно все завязано на водороде. И насколько за "сложным механизмом", если хорошо вглядеться, можно увидеть простое изначальное зерно.

Честно говоря, меня удивило только то, но удивило сильно, что предки питались чистым водородом. Его слопать не так уж просто - он собака довольно инертный, и без серьезных катализаторов или в момент возникновения вступать в реакции не слишком хочет - при комнатных, понятно, температурах.То ли дело сероводород или иные органические субстраты попроще - они окисляются с большим удовольствием. Но вот что касается работы самой элетрохимической ячейки, топливного элемента в митохондриях, тут кроме переноса протона трудно что-нибудь разумное придумать. Чем бы кто не питался. Хотя бы углекислым газом и чистым солнечным светом с водой.

Вот вы написали три важных слова: "я примерно представляю", "непростой по конструкции" и "механизм сложный". Это классические три кита, на которых строится отказ понимать главное. Возьмите обычных студентов-первокурсников, поговорите с ними, к примеру, о фотоситезе. Они скажут ровно три эти фразы. Потом задайте простой вопрос: «Откуда берется кислород, который выделяется наружу?". 3/4 ответят, что из молекулы СО2. Ну конечно, "углеводы" – это уголь плюс вода, воды полно, остается добыть уголь, оторвав от него кислород. «Все сложно, но примерно я представляю».

Между тем, если понять главное (да-да, про водород), эту ошибку совершить невозможно. Главное в фотосинтезе - получение ВОДОРОДА из воды. Кислород, который был в молекуле воды, как раз и выбрасывается. Водород отдает электроны молекуле СО2, которая никуда не девается, а просто обрастает электронами, потом – уже почти автоматически – молекулами воды и протонами, и незаметно для себя превращается в "углевод" (глюкозу). В данном случае невинная идея "все сложно, но в корне всего, наверное, углерод"  просто подталкивает к откровенной ошибке. Которую, кстати, делают иногда даже серьезные авторы, не говоря уже о большинстве студентов.

Я уже давно не студент, и хотя мой круг интерсов далек от этой области, что-то я про фотоситез слышал.Ну  химик по образованию. Хотя химий разных много. Понятно, что кислород как побочный продут фотоситеза выделяется из воды. Но галвное в фотоситезе - отнюдь не получение водорода, а разделение зарядов в реакционном центре. Который через свою антенну с комплексом разных пигментов, включая димер хлорофилла а, образующий сам реакционый центр, собирает свет и и создает ввозбуждение достаточное для переноса электрона. При окислении реакционным центром воды, образуется кислород и протоны, никакого водорода не получается. Электрон восстанавливает другую часть системы, по-моему что-то с хинонами связанное. И в конечном итоге образуется межфазный потенциал, из-за именно этого разделениязарядов, на мемране. Который и позволяет синтезировать АТФ и прочие полезные энергоемкие вещи. Нет никакого водорода там - есть протон, есть электрон, и есть цепь окислительно-восстановительных реакций. И суть одна, как и с протонной помпой - через разделение потенциалов запускать синтез серии окислительно-восстановительных реакций, в которых насколько я себе представляю, водород ни в атомарной, ни тем более в молекулярной форме не участвует. А входит лишь в состав разных молекул или участвует в трансмембранном переносе.как протон. Так что протон, даже если его изображать как Н с плюсиком - это не водород.

Вам кажется что протон - не водород, потому что теряя свой электрон, протон переходит из области химии в некую соседнюю область, и химик теряет к нему интерес. Протон - не водород, электрон - не водород, но почему-то именно электрон, связанный с протоном – главное действующее лицо в основных биологических драмах. Ну конечно, можно сказать и так, что водород – просто донор электрона. И все остальное - постепенное схождение этого электрона по плотно расположенным энергетическим уровням. Просто в данном случае язык химии и язык природы не допускают буквального перевода друг на друга.

(Ну и конечно на самом деле там не протон получается, а Н3О. То есть вполне себе взрослая молекула, а не какая-то паршивая элементарная частица)

Химики не теряют интереса ни к протонам ни к электронам. Просто есть стандартная терминология, которая соответствует природе вещей. И куда полнее отвечает природе, чем произвольное название протона - водородом, при том что в Ваших рассуждениях бедному электрону вообще места не остается. И в биохимии, и в молекулярной биологии, изучающих процессы преобразования энергии например, при окислительном фосфорилировании протон называют протоном, а электрон - электроном, хотя понятно, что в конденсированной среде ни тот ни другой не может находиться в свободном виде без взаимодействия с окружением. В школьной химии действительно учат, что протон в водных растворах находится в виде гидроксония Н3О+, в учебных целях, чтобы показать что ничтожное по размеру ядро протия не может находиться в одиночестве вне вакуума. На самом деле все сложнее. И гидроксоний - это лишь следующая степень упрошения  Не так все просто и с механизмами биохимических реакций - они чрезвычаной сложны и до конца еще не изучены. Ведь скажем очень важную роль играют и ферменты, и белки - а там конфигурация молекул и реакционного центра чрезвычано важны. Так что я просто долг не мог понять, почему Вы уделяли столько внимания водороду, когда отошли от начальной темы - молекулярного водорода как пищи для предков. Оказывается Вы просто некорректно называли протон водородом. А колоссальную роль протона никто никогда и не отрицал, тем  более в механизмах Митчела.    Так что все действительно не просто. Водород в тех вещах, о которых Вы говорите, самостоятельной роли не играет, механизмы реакций чрезвычайно сложны и даже сейчас обычно понятны лишь в принципе, но не в деталях, а роль протона и электрона в редокс-системах, тем более в водных средах, недоценивать просто смешно.

Во-первых, я же сразу сказал, что самое вкусное - не сам водород, а его электроны. Или, если вы настаиваете на химии, его окисление.(а вы говорите, что в моих рассуждениях электронам нет места). Во-вторых, я вполне корректно назвал протоны, связанные с электронами, водородом, хотя живая клетка наверняка их так не называет. Весь водород в пище (жиры, белки, глюкоза, метан, водород) находится именно в таком состоянии. Некорректно было, пожалуй, назвать водородом протоны на мембране митохондрий, ну так я же их протонами и назвал (их все живое, если помните, "откладывает на край тарелки", то есть за мембрану, чтобы вернуться к ним позднее, то есть пропустить черех атф-азу.

В-третьих, вы опять пытаетесь сказать, что все сложно. А "понять" означает свести сложное к простому, с любой степенью схематичности и приближения..

  Из двух утверждений : "Понять значит простить" и "Понять - значит упростить "мне ближе первое. Особенно если сложное произвольно сводить к желаемому простому,  "с любой степенью схематичности и приближения" Например, можно сказать : - "господь создал окислительное фосфорилирование и все превращения в нем, и воля его есть движущая сила всех преобразований, недоступных уму человеческому", но я не скажу.

  Вопрос, о том, чьи электроны в молекуле весьма творческий, на него как-то может ответить карта распределения электронной плотности, но в углеводородах из-за большей электроотрицательности углерода и электроны в большей степени принадлежат ему, хотя связь ковалентная. Но это мелочи. Просто я не согласен с Вашей трактовкой гипертрофированной роли водорода в процессах питания и даже клеточного дыхания, которое  приводит вместо понимания к смешению всего со всем. И я понимаю, откуда это берется - из за упрощенной записи многих участников сложных цепочек химических реакций и их циклов в виде, когда окисленные формы некоторых молекул обозначаются простой аббревиатурой, например НАД, а восстановленные - НАДН. так проще для  запоминания, но не для понимания. А Вы посмотрите например всю цепочку окисления глюкозы, как Вы мне сами советовали, но в последовательности реальных реакций, с формулами всех соединений, даже без их механизмов, и попробуйте разобраться, где тут роль именно водорода.  Это сложные процессы, суть которых все же сводится к использованию энергии, выделяющейся при окислении органических веществ для нужд организма, преимущественно в форме запасания ее в виде АТФ. А механизм, обеспечивающий сопряжение необходимых реакций во многом завязан на протонную помпу, и похож на окислительно-восстановительные реакции в простых батарейках или лучше в топливных элементах.Причем лишних протонов той же митохондрии не нужно - вполне достаточно тех, которые получаются при диссоциации самой воды. И для создания электрического идля осмотического межмембранных потенциалов.

Это если достаточно корректно упрощать.

    Правильное упрощение - вещь очень непростая.  Вот Вы пишите :

"Взять хотя бы ту же глюкозу: хоть мы и называем себя с гордостью «жизнью на углеродной основе», но, получив на завтрак молекулу глюкозы (С6Н12О6), живая клетка, кажется, не обращает на этот самый углерод (С) особого внимания. Некоторые — например мы, при дыхании — даже сразу его выбрасывают в виде углекислого газа (СО2)."

   Я бы мог ответиь на это : Очевидно, что углеводы не зря так называются. Действительно, глюкозу можно представить формулой С6(Н2О)6. Отсюда следует, что организм воду из глюкозы сразу отбрасывает как ненужную, а с углеродом долго носится, обсасывая каждый его атом и обдирая с них электроны. Некоторые он окисляет до СО2, а энергию утилизирует в своих целях, а некоторые использует как строительный материал, но к сожалению не только для белков, но и для складирования излишнего запаса жира. А если бы вы были правы, и организм забирал бы только водород, то очевидно, что поскольку формулу глюкозы можно представить как (СО)6Н12, мы бы тогда выдыхали не СО2, а угарный газ. Ха-ха-ха!

   Но я так не отвечу, хотя спор дилетантов на этом уровне можно было бы и продолжить. И думаю, у нас были бы свои сторонники и противники, и боюсь, у меня сторонников было бы больше, поскольку мои формальные преобразования брутто-формулы глюкозы как-то очевидней . И все бы достигли своего понимания. Только вот кому оно такое надо ? Лучше чего-то не знать, чем испытывать иллюзию знания.

  Т.е. некоторые вещи лучше обходить, чтобы не возникало лишних иллюзий, или стараться описать максимально корректно при минимально допустимой точности, доступной для понимания.

«с углеродом долго носится»

Но это же просто не так. Вот как описывает процесс Ник Лейн, которого я вам посоветовал (а уж он-то биохимик, несомненно):

"Глюкоза расщепляется на более мелкие фрагменты, которые используются в карусели реакций под названием цикл Кребса. В процессе этих реакций атомы кислорода и углерода отщепляются и выводятся в виде побочного продукта – углекислого газа. Атомы водорода связываются с коферментами Варбурга и поступают в дыхательную цепь. Там их разбирают на элеткроны и протоны, дорожки которых тут же расходятся. Что происходит с протонами, мы узнаем потом <мембранный потенциал >, а пока проследим за электронами. Их передают по всей длине дыхательной цепи переносчики элеткронов (...) На заключительном этапе электроны переходят от цитохрома С к кислороду, где воссоединяются с протонами, образуя воду». 

Это не заблуждение, связанное с символизмом формул: это простое ядро, на котором накручен сложный процесс.

Ну хорошо, или давайте так, совсем просто. Вот три верных утверждения:

1. Общий предок всего живого питался водородом (путь Вуда-Льюнгдаля)

2. Весь водород на Земле образовался из молекул воды, распавшихся при поглощении УФ-фотона.

3. Основной процесс питания зеленых растений начинается с разложения молекулы воды с выбрасыванием кислорода.

Вы действительно не видите связи? 

 А что не так ? Лейн как можно корректней в нескольких словах описал суть процесса. При этом не все можно воспринимать буквально. Просмотрите на "карусель реакций" в цикле Креббса. Это же колоссально сложный и красивый процесс. Причем энергия запасается при окислении всей глюкозы с выделением СО2 и Н20, а отнюдь не тодлько атомов водорода. и с прекрасным КПД. "Атомы водорода связываются с коферментами Варбурга " - не понимайте это буквально, посмотрите на механизм самой реакции, и вы увидите, что этот процесс может быть передан только в брутто-записи ее. И то чисто формально там происходит перенос гидрид-иона, что в реальности практически невозможно.Ну примерно так, как мы можем формально записать синтез глюкозы в растениях : 6СО2 +6Н2О = С6(Н2О)6 +6О2. Откуда казалось бы очевидно, что кислород при фотосинтезе выделяется из углекислого газа. Но это совсем не так, и верное в принципе уравнение материального баланса ровным счетом нам ничего не говорит о механизме процесса и даже вводит нас в заблуждение.

  Что касается утверждений.

1 Из Вашей статьи оно кажется мне достаточно убедительным, хотя не уверен, что даже общепризнанным. Другой вопрос, что анаэробный процесс восстановления сульфатов водородом и аэробный процесс окисления органических субстратов кислородом должны иметь принципиально разную биохимию.

2, По поводу происхождения водорода в атмосфере ничего сказать не могу. Сейчас он по этому механизму практически не образуется, но в бескислородной атмосфере, в которой не было и озонового слоя, под действием жесткого ультрафиалета он мог идти значительно интенсивней. Хотя водород недолго живет в нижних слоях атмосферы из-за его легкости и плохо растворяется в воде. Так что гипотеза о генезисе водорода необходимого для жизни в результате глубинных процессов, как у Вас и описано, мне нравится больше.

3,Здесь могу сказать, что какие-то более простые фотокаталитические реакции должны были сыграть свою роль при возникновении фотосинтеза. А какие у Вас будут предложения - какие еще распространенные молекулы в водной среде могут использоваться для первичной утилизации высокоэнергетичных квантов света ? Т.е. роль воды для меня совершенно очевидна во всех планах биологической эволюции. А вот отдельная роль водорода, без которого, как и без кислорода, воды нет - уже совсем не очевидна. Просто я человек толерантный, и выступаю за равноправие окислителя и восстановителя а также электрона и протона.

Окей, значит я вас не убедил. Хотя: (1) не то чтобы общепризнано, но это самая мейнстримная гипотеза уже лет 10 как минимум, и эта работа - просто еще один маленький аргумент, не более. (2) – водород на самом деле вот отсюда , если хотите ужасных подробностей и сложностей (а вы их почему-то хотите). (3) – ну да, я же и говорю, что жизнь сделана из самого доступного чего попало, и что это доказывает?

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

 Не в убеждениях дело, а в процессе познания ) А на последний вопрос я даже затрудняюсь ответить. Ужели это доказывает существоваие Творца, ибо только он в состоянии из самого доступного чего попало сотворить шедевры ?

Ничто не доказывает существования Творца. Любое новое знание биполярно, оно или сильнейший аргумент против веры, или не менее сильный (эмоциональный) зов Духа Святаго. Поскольку это ровно одно и то же. Ну, или оно ни то ни сё, как многие бесполезные знания, о которых мы никогда не пишем в нашей рубрике.

Ну не доказывает, так не доказывает. Любая вера хороша, и лишь биполярное расстройство аффективно )

Об этом прекрасно рассказано в очень хорошей популярной книжке Ника Лейна «Энергия, секс, самоубийство: митохондрии и смысл жизни». Возмжно, вы ее читали, а если нет, получите огромное удовольствие. Лейн – как раз из тех биохимиков, которые видят общую картинку постоянно.

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

не читал, надо будет при возможности. Тем более что не знаю как насчет секса и самоубийства - а митохондрии - это святое, наши жизненные скрепы )

В спортроте московского военного округа боксеры дрались с каратистами. Вмешиваться не хотелось, но было интересно.

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов, Алексей Алексенко