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
Зачем детей отправляли по почте и за что однажды казнили свинью: самые невероятные факты, которые вскружат вам голову Зачем детей отправляли по почте и за что однажды казнили свинью: самые невероятные факты, которые вскружат вам голову

Читайте нашу подборку с интереснейшими фактами!

ТехИнсайдер
Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018» Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Playboy
«Больше не познается в беде»: 5 главных вопросов о современной дружбе «Больше не познается в беде»: 5 главных вопросов о современной дружбе

Как найти близких людей? И как научиться доверять после предательства?

Psychologies
Джон Кеннеди, наш западный партнёр Джон Кеннеди, наш западный партнёр

60 лет назад центральные газеты СССР напечатали полный текст речи президента США

Дилетант
Тоник и тонер – не одно и то же Тоник и тонер – не одно и то же

Как мы заблуждаемся при использовании этих средств

Лиза
Идти навстречу светилу! Идти навстречу светилу!

История института солнечно-земной физики уходит корнями в докосмическую эру

Наука и жизнь
Семена раздора Семена раздора

Наибольший объем квот на импорт семян получили никому не известные компании

Монокль
Трудный зимний «хлеб» Трудный зимний «хлеб»

«Крадусь, следуя цепочкам следов диких коз...»

Наука и жизнь
Меняю стресс на секс: почему россияне покупают товары для взрослых охотнее алкоголя Меняю стресс на секс: почему россияне покупают товары для взрослых охотнее алкоголя

С помощью чего взрослые россияне справляются со стрессом?

Forbes
Чем полезен орех пекан: 4 свойства Чем полезен орех пекан: 4 свойства

Насколько пекан полезен и почему не стоит им увлекаться, выясняем у экспертов

РБК
Моя вторая мама? Моя вторая мама?

Как выстраивать отношения со свекровью, не ломая себя

Лиза
Одевай VS надевай Одевай VS надевай

Ошибки в речи, которые выдают в тебе безграмотного человека

Лиза
Зоны платных парковок в Санкт-Петербурге: где на карте и как пользоваться Зоны платных парковок в Санкт-Петербурге: где на карте и как пользоваться

Где работают платные автомобильные парковки в Санкт-Петербурге

РБК
Эмма Стоун, Бред Питт и Дженнифер Лоуренс: 12 звезд, которые не пользуются соцсетями Эмма Стоун, Бред Питт и Дженнифер Лоуренс: 12 звезд, которые не пользуются соцсетями

Знаменитости, которые оберегают свою личную жизнь от соцсетей

Forbes
Резиденция божеств: почему альпинисты не могут покорить гору Кайлас в Тибете Резиденция божеств: почему альпинисты не могут покорить гору Кайлас в Тибете

Таинственная и необычная история горы Кайлас

ТехИнсайдер
Кульницы, мишурники и уррнака. «Питерские монстры» Веры Сороки Кульницы, мишурники и уррнака. «Питерские монстры» Веры Сороки

Сказки для взрослых, герои которых держат магазин неизданных и недописанных книг

СНОБ
Болезнь Гоголя? Узнайте, как людей с «каталепсией» хоронили в гробах заживо! Болезнь Гоголя? Узнайте, как людей с «каталепсией» хоронили в гробах заживо!

Когда-то от погребения некоторых людей буквально «спасал звонок в колокол»

ТехИнсайдер
Своя обжарка Своя обжарка

Нам хотелось, чтобы гости могли проникнуться кофейной культурой

Bones
11 российских фильмов последних лет, которые и вправду можно смотреть 11 российских фильмов последних лет, которые и вправду можно смотреть

Российские фильмы, которые вас удивят

Maxim
10 фильмов Берлинале 10 фильмов Берлинале

Программа Берлинале–‍2024 выглядит сильнейшей за годы

Weekend
Денежные клички: как называют купюры на сленге в разных странах Денежные клички: как называют купюры на сленге в разных странах

В каждой стране для купюр придумывают свои клички

ТехИнсайдер
Представление начинается Представление начинается

Давай вместе возьмемся за дело и как следует отрекламируем тебя работодателю

VOICE
Берлинале-2024: как Руни Мара попала на «Кухню» Берлинале-2024: как Руни Мара попала на «Кухню»

Какими приемами пользуются режиссеры и как их воспринимают зрители?

РБК
«Встречая нас за кулисами, Раневская сокрушалась: «Как я сегодня плохо играла!» «Встречая нас за кулисами, Раневская сокрушалась: «Как я сегодня плохо играла!»

«Я к вам больше не приду никогда. Потому что в вашем доме книги — пленницы»

Коллекция. Караван историй
Александра Ревенко: «Я очень люблю абсурд» Александра Ревенко: «Я очень люблю абсурд»

Александра Ревенко — о восточном подходе к работе и личных границах

Grazia
10 советов, которые помогут вернуть вашей жизни смысл 10 советов, которые помогут вернуть вашей жизни смысл

Что можно сделать, чтобы снова увидеть ценность своего существования?

Psychologies
Из жизни насекомых: каким получился новый сериал «Клипот» про современную золотую молодежь Из жизни насекомых: каким получился новый сериал «Клипот» про современную золотую молодежь

«Клипот» — детективный сериал о группе юных революционеров

Правила жизни
Никогда не оставайся Никогда не оставайся

Мотивы и маршруты перемещения кинорежиссеров в пространстве

Weekend
Родительская забота песочных ос не ограничилась кормлением Родительская забота песочных ос не ограничилась кормлением

Потомство ос, оставленное с едой, но без взрослых, погибало чаще

N+1
Открыть в приложении