Причина времени - Геннадий Петрович Аксенов Страница 44

Явление было открыто, было сделано множество химических работ, но смысл его оставался непонятен и прежде всего самому Пастеру. Неясно было назначение диссимметрии. Она не относилась к чисто кристаллическому строению, поскольку свойство вращать плоскость поляризации сохранялось в растворах, то есть на молекулярном уровне. В то же время не являлось следствием химического, то есть именно молекулярного состава, поскольку один и тот же химический состав, то есть одни и те же одинаково уложенные молекулы давали разные оптические свойства у веществ левого и правого своего строения. Приходилось надеяться на отыскание именно “первопричины”, как говорил Пастер. К таким первопричинам он отнес то свойство, о котором ранее не известно как о влияющем на качество: пространственное строение. В лекции, озаглавленной “Низшие организмы и строение материи” он попытался просто разделить все вещества на два основных класса по этому признаку: те, зеркальные изображения которых можно по своему построению совместить с самим собой и другие, зеркальные изображения которых совместить с оригиналом невозможно. (Пастер, 1960, с. 32). И оказалось, что он фактически провел в мире границу между живым и неживым, потому что к первым относятся разнообразные создающиеся человеком, то есть искусственные тела и существующие в природе минеральные соединения. А ко вторым — вот что самое важное, — относились вещества, играющие основную роль в биологических тканях: клетчатка, крахмал, камедь, сахара, винная кислота, хинная, таниновая кислоты, морфин. Масса разнообразных веществ, которые мы получаем как продукт живых существ, обладают диссимметрией.

Причем, есть множество веществ, которые образовались именно из диссимметрических, но утеряли ее, превратились в нейтральные. Синтезируя в лаборатории кислоты, он получал их только как нейтральные вещества. То есть, обнаруживалось новое явление: в природе существовало кардинальное разделение между живыми телами и продуктами их жизнедеятельности и неживыми веществами по этому признаку: быть диссимметричным или быть рацемичным. Оказалось, что вещество вообще может быть — по пространственному свойству — четырех различных видов: 1) левым, 2) правым, 3) смесью их в какой-либо пропорции и 4) ни правое, ни левое и не смесь. “Каким образом возникает диссимметрия? — спрашивал себя Пастер. — Почему возникает определенная диссимметрия, а не противоположная ей?”. (Пастер, 1960, с. 44). Вот одна из великих загадок.

Пастер обнаружил, что дрожжи, например питаются винной кислотой только правого типа, оставляя ту же кислоту левую без внимания. Он наливал в сосуд с дрожжами нейтральную винную кислоту и начиналось брожение. Потом оно прекращалось и оказывалось, что дрожжи переработали только правую кислоту, ее не было и следа, и оставалась целиком только левая, на которую дрожжевые грибки совершенно не обращали внимания. И бывшая нейтральная право-левая кислота начинает вращать плоскость поляризации влево. Он обнаружил также, что одно органическое вещество синтезируется организмами только в левом виде, например, кислоты, другое — только в правом, к последним относятся различные сахара. Причем и правые кислоты, и левый сахар ничуть не отличаются по своим лабораторным свойствам ни от своих естественно созданных антиподов, ни от их смеси. Зачем растениям и бактериям диссимметричный продукт? Нет никаких химических резонов, так сказать, для избирательности. И тем не менее растения или бактерии предпочитают только левые или только правые вещества, и никакие не их смеси. Они питаются одним изомером или только его и производят. Упорство в распознавании и употреблении или в синтезе диссимметрического вещества было стопроцентным, абсолютным. Дрожжи или бактерии никогда не ошибались.

Факт оставался фактом, но он вызывал у Пастера, как человека широко мыслящего, недоумение. Загадка состояла в том, что по идее диссимметрия существовать не может. Как может быть левое без правого, верх без низа? Все эти свойства существуют не сами по себе, а только в оппозиции. Случаются однорукие люди, но они воспринимаются как уроды, в рассуждении, что однорукость есть недостаток, неправильность и неполноценность, но нормой является наличие обеих рук. И в целом в природе действие должно иметь противодействие. Но вот для живых организмов нормой является диссимметрия, невозможное и даже по здравому суждению — невыносимое для природы в целом состояние. Нормальное состояние для всей природы рацемичность, равновесие левого и правого в одном месте.

Все эти необычные факты позволили Пастеру сделать очень далеко идущий вывод: что при всем химическом разнообразии мира диссимметрия есть “единственное, отчетливо выраженное различие, которое мы можем обнаружить между химией неживой природы и химией живой природы”. (Пастер, 1960, с. 47).

Мы называем правое и левое по отношению к собственному телесному строению. Но оказалось, как и предупреждали Аристотель и Кант, что это условность, или по терминологии Ньютона — относительное пространство. Но существует до всякого опыта и рассуждения, в нашей собственной природе различение правого и левого. А вместе с нами и дрожжи и все остальные, по-видимому, существа живущие, столь же хорошо, как и человек, различают правое или левое, несмотря на отсутствие рук. И невозможно заставить их употребить левое, если они питаются правым и наоборот. Значит, это явление не случайное. Действительно, по всем остальным признакам — химическим, физическим, энергетическим есть плавные переходы от неживого к живому, здесь же налицо резкий разрыв. Иначе говоря, у Пастера было ощущение, что он обнаружил в мире какую-то очень реальную, четко выраженную, но не имеющую в науке определений границу. Какова же причина диссимметрии? Имеется ли она в самом организме или за его пределам? “Не является необходимым и достаточным предположение, что в момент образования в растительном организме различных соединений в наличии имеется диссимметрическая сила”. (Пастер, 1960, с. 45).

Вот единственное, что можно сказать и Пастер предлагает в той же статье различные гипотезы, даже не гипотезы, а вскользь брошенные фразы о влиянии космических причин, разумеется, без всякой мистики. Может быть, вызывающая диссимметрию сила находится в самом геометрическом характере пространства космоса, сквозь которое пролетает Земля? Или в свойствах солнечного света, который тоже может быть диссимметрическим? Или в магнитных, в электрических влияниях на живое? Но его вопросы остались без ответа. Скажем в скобках, что и до сих пор, хотя исследования расширились.

Второй шаг в описании диссимметрии сделал Пьер Кюри. В его биографии, написанной Марией Кюри, есть упоминание о том значении, которое Пьер Кюри придавал общему понятию о симметрии. Он назвал ее хорошим термином “состояние пространства” и относил к тем “первопричинам”, о которых пытался догадаться Пастер. Иначе