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

Свержение Аполлона Свержение Аполлона

Как возник «лунный заговор» — главная теория фальсификации XX века

Вокруг света
Аутизм у мужчин и женщин: 4 главных отличия Аутизм у мужчин и женщин: 4 главных отличия

Как отличаются симптомы аутизма у мужчин и женщин?

Psychologies
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
«Умница с деньгами»: восемь подкастов для женщин, которые стоит послушать в 2024 году «Умница с деньгами»: восемь подкастов для женщин, которые стоит послушать в 2024 году

Лучшие зарубежные женские подкасты, которые рассказывают об актуальном

Forbes
Кубиты любят тишину Кубиты любят тишину

Чем квантовый компьютер лучше классического?

Наука и жизнь
Рыбам-клоунам не понравились сородичи с таким же количеством полос Рыбам-клоунам не понравились сородичи с таким же количеством полос

Животные способны различать сородичей по голосу, цвету или другим признакам

N+1
Загадка темной материи по-прежнему не раскрыта Загадка темной материи по-прежнему не раскрыта

Темная материя: проблема «последнего парсека», новые факты и рекорды в поисках

Знание – сила
Сказке конец Сказке конец

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

Лиза
Не просто фитнес: как танец влияет на нашу личность Не просто фитнес: как танец влияет на нашу личность

Танец — это не просто вид искусства, но и способ сделать свою жизнь лучше

VOICE
Какие предметы одежды женщины заимствовали у мужчин и сделали своими Какие предметы одежды женщины заимствовали у мужчин и сделали своими

Какими предметами своего гардероба мужчины не хотели делиться?

ТехИнсайдер
Харассмент в медицине: почему женщинам-врачам и медсестрам так сложно себя защитить Харассмент в медицине: почему женщинам-врачам и медсестрам так сложно себя защитить

Женщины-врачи и медсестры в России регулярно сталкиваются с домогательствами

Forbes
Веселье без похмелья: почему в России растет сегмент безалкогольного алкоголя Веселье без похмелья: почему в России растет сегмент безалкогольного алкоголя

Почему спрос на безалкогольный алкоголь растет?

Forbes
«Вражда»: как влиятельные женщины Нью-Йорка поссорились с писателем Труменом Капоте «Вражда»: как влиятельные женщины Нью-Йорка поссорились с писателем Труменом Капоте

Почему «Вражда» получилась не так задорно, как хотелось бы

Forbes
«Контакт с НЛО»: Катя Лель рассказала о первом знакомстве с инопланетянами в 16 лет «Контакт с НЛО»: Катя Лель рассказала о первом знакомстве с инопланетянами в 16 лет

На чем основана вера Кати Лель в инопланетные цивилизации?

Psychologies
Диета Бубновского: как нужно питаться, чтобы забыть об остеохондрозе, боли в спине и шее Диета Бубновского: как нужно питаться, чтобы забыть об остеохондрозе, боли в спине и шее

Отрывок из книги «Золотая книга» о здоровье позвоночника

VOICE
Дмитрий Харатьян: «Я такой, какой есть, просто живу и радуюсь» Дмитрий Харатьян: «Я такой, какой есть, просто живу и радуюсь»

«Как актер в кино и театре я всегда создаю образ другого человека, персонажа»

Караван историй
Наталия Воробьева: «Все сразу поняли, что Людоедка Эллочка — это я!» Наталия Воробьева: «Все сразу поняли, что Людоедка Эллочка — это я!»

Папа отказывался со мной выходить, когда я ему предлагала вместе поужинать

Коллекция. Караван историй
«Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни» «Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни»

Как развиваются зоны мозга, отвечающие за восприятие предметов

N+1
С научным подходом. Что такое ГМО-продукты и можно ли их есть С научным подходом. Что такое ГМО-продукты и можно ли их есть

Стоит ли бояться ГМО на самом деле? Рассказывает диетолог и эндокринолог

Лиза
Кто такая Милана Стар: как 14-летняя девочка покорила шоу-бизнес и в чем тут опасность Кто такая Милана Стар: как 14-летняя девочка покорила шоу-бизнес и в чем тут опасность

Милана Стар в шоу-бизнесе с детства — недавно отметила 10-летие карьеры

Psychologies
Дважды великий князь Дважды великий князь

Дмитрий Шемяка — умелый полководец и дипломат, который оказался забыт

Дилетант
Миф глубокой заморозки Миф глубокой заморозки

Какова настоящая роль Северного морского пути в развитии Российской Арктики?

Монокль
Словно в кинотеатре: как приготовить вкусный попкорн в домашних условиях Словно в кинотеатре: как приготовить вкусный попкорн в домашних условиях

Как приготовить попкорн в микроволновой печи, духовке и сотейнике

ТехИнсайдер
Fine dining Fine dining

Файн-дайнинг не может быть безликим, это авторская история

Bones
Красное платье вдовы: как женский костюм играет важную роль в популярных сериалах Красное платье вдовы: как женский костюм играет важную роль в популярных сериалах

Как одежда отражает внутреннюю трансформацию героинь?

Forbes
Непростая паста Непростая паста

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

Bones
5 книг, которые помогут извлечь максимум пользы из наших болезненных воспоминаний 5 книг, которые помогут извлечь максимум пользы из наших болезненных воспоминаний

Книги, в которых болезненные воспоминания помогают найти собственное «Я»

Psychologies
«Один дома»: можно ли оставить кошку в одиночестве на несколько дней и как сделать это правильно «Один дома»: можно ли оставить кошку в одиночестве на несколько дней и как сделать это правильно

Как поступить, если вам нужно уехать из дома и оставить питомца в одиночестве?

ТехИнсайдер
Голубые глаза оказались лучше приспособлены к тусклому свету по сравнению с карими Голубые глаза оказались лучше приспособлены к тусклому свету по сравнению с карими

Цвет радужки у людей влияет на то, как глаза воспринимают свет

N+1
Сила любви Сила любви

Роман Костомаров и Оксана Домнина: одна из самых красивых пар российского спорта

VOICE
Открыть в приложении