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
В СССР шахматы не были просто игрой. Они обостряли отношения с США в холодную войну В СССР шахматы не были просто игрой. Они обостряли отношения с США в холодную войну

Почему шахматы использовали как оружие холодной войны?

Maxim
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Секс, ужас и королева: 20 лучших британских сериалов последних лет Секс, ужас и королева: 20 лучших британских сериалов последних лет

Собрали для вас лучшие сериалы из Великобритании

Правила жизни
Музей как увлечение Музей как увлечение

Единственный в своем роде: музей при Институте космических исследований РАН

Знание – сила
Убийца тенниса: как ненавистный пиклбол завоевал мир, спонсоров и Россию Убийца тенниса: как ненавистный пиклбол завоевал мир, спонсоров и Россию

Что такое пиклбол? И как он завоевал всемирную популярность?

Forbes
Истории со вкусом и запахом Истории со вкусом и запахом

Воспоминания детства. Возможно, это именно то, что мы называем ароматом времени

Знание – сила
Почему не стоит откладывать деньги на черный день: 3 принципа финансовой грамотности Почему не стоит откладывать деньги на черный день: 3 принципа финансовой грамотности

В чем заключается альтернативная система накоплений?

Psychologies
Почему некоторые люди едят, что хотят, и не толстеют? Узнайте ответ экспертов! Почему некоторые люди едят, что хотят, и не толстеют? Узнайте ответ экспертов!

В чем секрет всеядных людей, которые не толстеют?

ТехИнсайдер
У аппарата. 5 действий с телефоном, которые указывают на невротическое поведение У аппарата. 5 действий с телефоном, которые указывают на невротическое поведение

Как выявить склонность к неврозу и нездоровую привязанность к гаджету

Лиза
Велотур по Франции Велотур по Франции

Велопутешествие по следам мушкетеров из Парижа в Форж

Знание – сила
Константин Юшкевич: «Меня должны окружать приятные люди, чтобы не шел на работу как на каторгу» Константин Юшкевич: «Меня должны окружать приятные люди, чтобы не шел на работу как на каторгу»

Подходит мужчина-ровесник и осыпает восторгами: «Вы так нравитесь моей маме!»

Коллекция. Караван историй
Тело на шотландском пляже: пугающая история шведки Анни Боржессон, гибель которой запретили расследовать Тело на шотландском пляже: пугающая история шведки Анни Боржессон, гибель которой запретили расследовать

История этой женщины могла бы стать сюжетом для скандинавского детектива

VOICE
I can speak English: как быстро и эффективно запоминать иностранные слова I can speak English: как быстро и эффективно запоминать иностранные слова

Рассказываем, как запоминать новые иностранные слова быстро и эффективно

ТехИнсайдер
Нейроны ощутили сердцебиение механорецепторами и синхронизировались с ним Нейроны ощутили сердцебиение механорецепторами и синхронизировались с ним

Нейроны обонятельных луковиц синхронизируют свои осцилляции с сердцебиением

N+1
Глянец маленьких лебедей Глянец маленьких лебедей

О том, как Трумен Капоте предал светских львиц Нью-Йорка

Weekend
Тихая роскошь Тихая роскошь

Респектабельный интерьер в духе загородного дома

SALON-Interior
5 лайфхаков, которые продлят жизнь вашей собаки 5 лайфхаков, которые продлят жизнь вашей собаки

Правильный образ жизни поможет продлить жизнь вашего питомца

Psychologies
Сказке конец Сказке конец

Как порой из-за одной нелепой мелочи рушатся крепкие отношения с близкими людьми

Лиза
Великий мнимый Великий мнимый

«Май декабрь»: Джулианна Мур, Натали Портман и Тодд Хейнс о природе кино

Weekend
5 самых абсурдных теорий заговора про знаменитостей. Часть III 5 самых абсурдных теорий заговора про знаменитостей. Часть III

Что масоны и рептилоиды скрывают о наших кумирах…

Maxim
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
Как бороться с тревогой: методы доказательной медицины, которые вернут радость жизни Как бороться с тревогой: методы доказательной медицины, которые вернут радость жизни

В погоне за психологическим здоровьем многие прибегают к неэффективным средствам

ТехИнсайдер
Непростая паста Непростая паста

Несколько не очень известных в России, но популярных в Италии видов пасты

Bones
Madonna Madonna

Madonna — самая коммерчески успешная певица в истории мировой музыки

ЖАРА Magazine
39-летняя иранка стала «Мисс Германия — 2024»: как это изменит наши представления о красоте 39-летняя иранка стала «Мисс Германия — 2024»: как это изменит наши представления о красоте

Может ли один конкурс красоты в Германии повлиять на стандарты красоты в мире?

Psychologies
Взрывной характер Взрывной характер

«Оппенгеймер»: дебаты о коммунизме, квантовая физика и охота на ведьм

Дилетант
Вещь в себе. Тест-драйв гибрида Tank 500 Urban Вещь в себе. Тест-драйв гибрида Tank 500 Urban

Tank 500 Urban — самый практичный внедорожник из представленных в России

СНОБ
Око за оком Око за оком

Ослепление противников практиковалось с древнейших времён

Дилетант
5 российских кораблей, которые бесследно исчезли в море 5 российских кораблей, которые бесследно исчезли в море

Раньше загадочных историй о кораблях-призраках было немало...

Maxim
Открыть в приложении