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
Призраки в мешке Призраки в мешке

«Нечисть»: крепкий подвальный хоррор на основе успешной короткометражки

Weekend
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
Как стать счастливее? Совет эксперта: сделайте жизнь более креативной! Как стать счастливее? Совет эксперта: сделайте жизнь более креативной!

По-настоящему креативные люди делают творчество неотъемлемой частью жизни

ТехИнсайдер
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Упаковка меняет имя Упаковка меняет имя

Как меняются производители упаковочных материалов

Деньги
Ярчайшая Ярчайшая

О самой яркой звезде ночного неба — Сириусе

Наука и жизнь
Кто такие треш-стримеры и за что их наказывают Кто такие треш-стримеры и за что их наказывают

Отныне популярным блогерам больше не удастся уходить от ответственности

Maxim
Семена раздора Семена раздора

Наибольший объем квот на импорт семян получили никому не известные компании

Монокль
«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
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
Воззвание Минина Воззвание Минина

Картина Константина Маковского, изображавшая воззвание Минина

Дилетант
«Присцилла» Софии Копполы: как выглядела жена Элвиса Пресли — в его глазах и на самом деле «Присцилла» Софии Копполы: как выглядела жена Элвиса Пресли — в его глазах и на самом деле

Как развивались отношения Присциллы с Элвисом Пресли?

Psychologies
Шуршание, постукивание, причмокивание: что такое АСМР Шуршание, постукивание, причмокивание: что такое АСМР

АСМР: что это такое, кто к нему восприимчив и есть ли от него польза?

Psychologies
10 вещей, которые можно смело выбрасывать во время уборки: ты об этом никогда не пожалеешь 10 вещей, которые можно смело выбрасывать во время уборки: ты об этом никогда не пожалеешь

Какие же выброшенные вещи точно никогда не станут актуальными?

VOICE
«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
Красота внутри Красота внутри

Минималистичный интерьер в доме сталинской постройки

SALON-Interior
Знаковая архитектура Знаковая архитектура

В России целая генерация знаковых объектов

Монокль
Ешь, варись, люби Ешь, варись, люби

«Рецепт любви»: гимн кухне и жизни

Weekend
«Я никогда не думал, что живу в свинцовые годы» «Я никогда не думал, что живу в свинцовые годы»

Режиссер Михаил Богин о своей жизни до и после эмиграции

Weekend
Авоськи, бидоны и пирамидки из картона: какой была упаковка во времена СССР Авоськи, бидоны и пирамидки из картона: какой была упаковка во времена СССР

Рассказываем, какой была упаковка для продуктов во времена Союза

ТехИнсайдер
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
4 проверенных способа не срываться на детей 4 проверенных способа не срываться на детей

Как вернуть в общение с детьми радость?

Psychologies
С частичкой души С частичкой души

Сомелье — это профессия, в которой можно работать в любом возрасте

Bones
Генетики восстановили карту мобильности в Римской империи: римляне переезжали почти также часто как современные люди Генетики восстановили карту мобильности в Римской империи: римляне переезжали почти также часто как современные люди

Как выглядела карта путешествий и миграций во время расцвета Римской империи?

ТехИнсайдер
«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
Что добавить в воду, чтобы быстро и без усилий помыть стены Что добавить в воду, чтобы быстро и без усилий помыть стены

Вспомнишь ли ты, когда последний раз приводила в порядок стены?

VOICE
Как добавить поддержку беспроводной зарядки любому смартфону Как добавить поддержку беспроводной зарядки любому смартфону

Как настроить функцию беспроводной зарядки в любом телефоне?

ТехИнсайдер
«Паутинка жизни»: судьба Евгения Замятина «Паутинка жизни»: судьба Евгения Замятина

О важности темы отдельного человека в творчестве Е. И. Замятина

Знание – сила
Как спят морские млекопитающие Как спят морские млекопитающие

Как животные, которым нужно дышать воздухом, умудряются спать под водой?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении