Онлайн чтение книги ОрдЛар, древний мир OrdLar, the ancient world
Глава 3. Знакомство с клеточной биологией и биохимией древнего мира.

Будучи химиком, Фогель знал, как сделать бомбу. На самом деле большая часть его обучения была посвящена тому, как не сделать её по ошибке.

Энди Вейер. Марсианин.

Имеем лучшее образование, но меньше разума, лучшие знания, но хуже оцениваем ситуацию, имеем больше экспертов, но и больше проблем, лучшую медицину, но хуже здоровье. Достигли Луны и вернулись, но с трудом переходим улицу и знакомимся с новым соседом. Мы покорили открытый космос, но не свой внутренний мир. Очищаем воздух, но загрязняем душу. Подчинили себе атом, но не свои предрассудки. Увеличили свои притязания, но сократили ценности.

Джордж Карлин.

В сей главе я расскажу о том, какой стала жизнь мира, отличного от земного настолько, насколько это возможно. Разумеется, по законам физики и химии. Условия ОрдЛара от химически «нормальных», как это зовут люди, максимально отличаются. Поскольку планета формировалась быстрее Земли и имела неоспоримый перед ней плюс в виде большего - на три с малым порядка! - фона уровня ионизирующего излучения, то и жизнь на ней сформировалась быстрее земной. И больший процент мутаций – ещё бы, хотя вместо спирали ДНК тут куда более устойчивые комплексы, замещённые амидами «клубки» из фторированных терпенов с катализаторами на основе диборана! - сделал эволюцию этого мира куда быстрее земной. Как и бесполое размножение, которое исключает проблему правила 3000 и эволюционные тупики в виде аналогов павлинов и всяких гаремных морских слонов.

Все организмы в нормальном мире не узко специализированы, не привязаны к узкому спектру условий и привычек. Генерализм делает любой вид – хотя понятие «биологический вид» как скрещивающиеся между собой с плодовитым потомством в нормальных мирах вроде ОрдЛара неприменимо, но за отсутствием лучшего термина применять буду именно его, - более устойчивым и дальше расселяющимся в разнообразных средах обитания. При нормальной, правильной эволюции узкопрофильные виды истребляются, так что любое «живое ископаемое» - чистой воды нонсенс в таких местах. К счастью, на ОрдЛаре была именно такая эволюция, хотя флора и фауна разделились так же, как на Земле, но продуцентов и консументов с некоторыми чертами редуцентов иногда.

Поговорим о флоре и фауне с точки зрения биохимии и строения клеток более предметно. Отличия от земной жизни разительнее видны именно на флоре. Во-первых, гамма-излучение сделало ненужным увеличение площади внешней поверхности, так что всякие деревья-кусты-трава там никогда не появлялись, как и стелющиеся талломы водорослей. Скорее, наоборот, растения стали компактными, как кактусы, с защитной оболочкой в виде углеводородов с частым замещением фтором и магнием во избежание иссушения и, что важнее, обессоливания. К слову, от покрова фауны отличие оболочки лишь в меньшей гибкости и большей твёрдости, по составу – почти пластик, благо аммиак и вездесущие фтороводороды, неотделимую часть биохимии всего на ОрдЛаре, легче удержать именно в пластике и его аналогах.

Также флора ОрдЛара более активна, чем земная, потому более подвижна на ряде жизненных стадий, чувствительность к внешнему миру у них выше, чем земной флоры. Вплоть до наличия примитивных – на уровне ланцетника! – глаз и общего нервного кольца с уровнем развития улитки.

Биохимия жителей этой планеты держится на иных основных соединениях, чем на Земле, и для объяснения образа жизни местных организмов надо объяснить именно это. Начнём с того, что пептидной связи, любимой на Земле и формирующей любой белок, на ОрдЛаре нет. Она «заменена» на одинарную и двойную гидроборную. Вместо пептидного остатка - связанный с 2 соседними атомами бор и водород «довеском» к нему, если связь двойная, что бывает у всех ферментов на ОрдЛаре, то два атома бора связаны между собой одним атомом бериллия, что делает двойную гидроборную связь, она же гидроборноберилловая, «визитной карточкой» всего энзимного ряда. Это делает боропротеин не привычной пептидной спиралью, а ветвистым и змеящимся трёхмерным зигзагом, и атомы бериллия делают при связи разных витков «змеи» эту структуру стабильной.

Но у боропротеинов, кроме сворачивающихся в решётчатые глобулы, тут отличие от земных. Если земные белки имеют мало «активных центров» - термин для активно работающей для организма части белка, - то на ОрдЛаре всё наоборот, их у белков очень много. Любой фермент просто «увешан» ими под завязку, это неактивный стержень закрыт ими, как тело шубой.

Природа такого отличия проста и практична – боропротеины генерируют с помощью каталитической активности много небелкового компонента, и в биохимии участвует уже он, так что боропротеина в мясе и тканях местных меньше процентно, чем в земных организмах, они – не сколько структура, сколько «дирижёры». Вместо жирных кислот у всех организмов этого мира углеводороды, чьи атомы водорода замещены на… фтор и диборан. Последний у местных, кстати, в аммиачном растворе в связанном виде, освобождаясь лишь фтором, а тот при наличии катализатора - натрием с образованием фторида-витамина - вместо желудочного сока, потому как окисляет и белок, и много чего ещё. Разумеется, гамма-радиация делает эти реакции комплексными, а потому более сложными, чем в земных н. у.

Также энергию для работы безъядерных и сложных внутри клеток с углеводородными и замещёнными магниефторидами стенками – спасибо, что не нужен АТФ и углеводы! – приносит реакция водорода с фтором, крайне энергичная. Забавно, что эта реакция породит цивилизацию почти космического уровня на всех этапах её существования, но это – тема главы 6 и 7. Комплексы метана с металлами и бериллием и магнием, а также фториды натрия – регуляторы работы ферментов и витамины, аналогичные земным.

Нервная система у фауны и частично флоры работает от комплекса из ионов аммония и водорода, так что земной натриекалиевый насос имеют тут такой аналог. Сложные нейромедиаторы у жителей ОрдЛара встречаются реже, чем на Земле, это делает нервную системы куда быстрее земной, но более «грубой»: сложные реакции без прямого автоматизма, как у насекомых, стали доступны лишь наиболее развитым видом с большой массой нейронов. Они-то и вытеснили в итоге всех прочих!

Но как же устроены клетки и основные процессы в организме флоры и фауны? Скажем так, разница меньше, чем у земных растений и животных, намного. Углеводороды, бывшие в первичном бульоне, сразу пошли за счёт замещение части атомов водорода – алканы, но больше алкены и терпены, - на оболочки клеток, аналог ЦПМ у земного «бомонда». Но, как и у землян, поверх «мембраны» у всех появились специализированные клеточные оболочки. Флора предпочла «надеть» на второй и третий слой каркасной основы для оболочки клетки галогениды кремния вкупе с борными соединениями типа замещённых бороводородов, как африканские травы содержат в стеблях частицы «стекла», хотя химически это и есть стекло! Прогресс в том, что соединения фтора и бора взрывоопасны при катализаторах и большой концентрации, чем растения часто для своей защиты и пользуются. У них есть фермент, аналог гистамина у человека, называется фторборокиназа, хранится рядом с бороводородами в микропузырьках в межклеточной ткани растений, и при сильных систематических травмах немногочисленные нервные клетки – резко выпускают аммоний и водород, жертвуя собой, - и фермент запускает полноценный, на уровне динамита, взрыв!

Поэтому животные придумали хитрость: откусить лишь немного от одного растения и перейти к другому, но немалая их часть перешла на иную хитрость. Ну, не совсем хитрость, тут скорее эволюция физическая, они скапливают в своей слюне натрий, который нейтрализует весь водород и аммоний, делая из них гидриды и не давая раненой части растения взорваться. Разумеется, на это нужно время, и тут идёт гонка вооружения: концентрация фторида бора, натрия, аммония и водорода. И разных форм фторборокиназы с разной чувствительностью к отдельным компонентам среды, одни больше реагируют на водород, другие на аммоний, и чаще пул ферментов растений разнообразен по этому признаку. Поэтому большинство животных предпочитает есть предназначенные для этого съедобные и питательные орехообразные и зернообразные, а также ягодоподобные плоды, в коих такой защиты при зрелости нет, можно есть безопасно. По понятным причинам нет.

Для всего этого у всех организмов на ОрдЛаре в клетках появилось много вакуолей с составом почти что внешней мембраны – «клетка в клетке», с лабиринтом из канальцев и их клубков - ферментами, около них же многочисленный аналог ДНК, он же клубковый терпенофторпротеин (кТФП) с ферментами ТФП-полимеразой 4 типов. Дело в том, что «клубок» по форме – аналог широкой расчёски, и «зубцы» расположены так, что ТФП-полимеразы могут касаться аж 4 из них, одновременно синтезируя сразу 3-4 белка за один «акт» прохода. Аммиачный раствор уносит продукты туда, куда надо, по канальцам. И внутренней их части, и наружной, выдающейся в цитоплазму.

Причём, все вакуоли и канальцы имеют снаружи белковый компонент, и содержат ферменты, - целых 4 класса, - не имеющие аналогов у земной жизни.

Первый и второй классы – рельсовые ферменты, они же поверхностные и жидкостные регулазы, поверхностные находятся на внешних сторонах всех вакуолей и канальцев внутри клетки и доставляют белки с прочими продуктами метаболизма по назначению. Жидкостные регулазы «передают» все продукты поверхностным. Регулазы передают продукт, узнавая о его надобности в конкретной части клетки по градиенту от ферментов градиентаз – они расположены «точечно» на всех органоидах клетки комплексом из 60-70 ферментов каждый.

Они и направляют деятельность регулаз, аллостерически регулируя её и запуская конкретную регулазу аналогом нервного импульса, а именно резкой микроподачей конкретной порции фторводорода, который копится в глобуле посередине молекулы. Так один фермент может запуститься, не запуская другой. Вообще, внутриклеточный аналог нервной системы позволяет клеткам менять специализацию в широких пределах, - чего на Земле даже у грибов почти нет, не говоря о прочих земных горе-организмах, у кого нет этого вовсе, - и мигрировать в любую часть организма. Так ускоряется неземным образом по скорости всякую регенерацию и защитные реакции на травмы с болезнями и отравлением.

На канальцах, вакуолях и мембране есть 4-й класс ферментов – целлопротектазы, самый разнообразный класс клеточных ферментов жителей ОрдЛара. Их задача – уничтожать все инородные тела в клетке, так что любая ТПФ с белками, и вообще всё сложнее простых веществ – да и сами простые вещества в избытке! – подлежат уничтожению. Подкласс целлопротектодигаз растворяет без ограничений любое постороннее включение, запуская ферменты целлосинтаз – цитоплазметический фермент, тоже не имеющий аналогов у земной жизни, - для строительства новой оболочки для клетки, позади её полностью растворённой целопротектодигазами части. Так что при повреждении клетки чем-то, её оболочки, она не погибает, как земные! И это обеспечило полный иммунитет к вирусам, уничтожив их и эквивалент бактерий раз и навсегда, но вместо них появились иные паразиты, они живут в межклетниках и питаются там, причиняя немало проблем.

Второй подкласс целлопротектаз, целлорадикалазы, просто вызывают выброс по канальцам и из цитоплазмы «ловушек радикалов», нейтрализуя опасные вещества, и выводя по тем же канальцам прочь или в те части клетки, где они нужны. Там нудное количество попадает в вакуоли на хранение, извлекаясь по мене надобности, а сами химические комплексы либо идут сразу в метаболизм, если надо, либо выводятся прочь, часть разрушается «токарным станком», ферментами радикалорестриктазами.

Деление клеток происходит, когда вся кТФП во всех копиях – до 100-1000 в каждой крупной клетке, иногда больше, - раскрывается за счёт сжатия сигнальной вакуоли с итоговой формой всей молекулы вроде «морского ежа» после синтеза продуктов в определённой концентрации. В этом случае активируется не имеющая аналогов у земных организмов целлосинтаза деления, и вокруг каждой кТФП формируется оболочка, к которой придвигаются все канальцы и вакуоли по соседству. Далее оболочки разделяются, и новые клетки готовы.

Так можно образовать до 1000 клеток из одной большой, все ткани жителей ОрдЛара так могут и делают постоянно, а на месте травмы клетки немедленно образуют аналог клея из изопрена, который немедленно полимеризуется за счёт холода и фтороводорода, образуя как бы тромб. А под ним мелкие клетки начинают ускоренно расти, методом «надувных шариков» заполняя рану и регенерируя её, даже, если от тела осталось меньше четверти. Это же исключает любую старость, и всё живое на планете гибнет только от несчастных случаев или в бою, реже от болезней. Пожизненный рост с полицикличностью - общая для планеты практика. Аналог - красный морской ёж на Земле.

Адаптация нервной системы жителей ОрдЛара имеет особенность, свойственную земным насекомым – чувствовать не примитивно необъективную и убивающую шоком при сильных ранах боль, а объективный ущерб, что позволяет не страдать от болевого шока и сражаться дальше с врагом.

Такая живучесть и способность регенерировать из кусков – часть адаптации к суровым условиям жизни в этом холодном мире. Как и способность переживать заморозку, ведь кристаллов льда, могущих разорвать клетку, как на Земле, нет. Аммиак-то сжимается при замерзании, что для местных - немалое преимущество. При заморозке жизнедеятельность не останавливается, а переходит на режим «псевдосмерть»: находящийся в аммиаке внутренней среды организма водород и метан, ферменты по усвоению которых «работают» на радиации и фтороводороде, даёт остаточную активность клеток на годы без вреда для тела, но значительная подвижность и активность – никак.

Такая «забота» о жизнедеятельности в анабиозе – практически полезна, ибо после анабиоза надо становиться подвижным как можно скорее, пока не съели, а запуск нервной системы заново, как у лесной лягушки на Земле, долог и с побочными эффектами в виде слабой реакции на многие часы и дни.

Также вакуоли спасают флору и фауну накоплением фтора и водорода, который в слишком большой концентрации расстраивает деятельность ферментов и таким образом может надолго «отключить» жителя ОрдЛара. И ряда просто сильных, сложных по строению белковых ядов.

Ирония судьбы, что именно редуценты, разрушающие мёртвую органику ничем не останавливаемым химически аналогом целлопротектодигаз, останавливаемых лишь гидридом магния и в триллион триста миллиардов раз сильнее СОД целлодеструктаз, почти что самых сильных ферментов во Вселенной, вырабатывают пригодный для дыхания метан, но копят во всём теле ядовитый в большом содержании для потенциальных едоков фтор. А продуценты, растения, синтезируют органику для всех, но дышат метаном, как фауна, пригодный для дыхания воздух не создавая, а создавая немного азота, который уходит вверх.

В итоге продуценты и редуценты часто растут вместе, что порождает «забавную» ситуацию: при травмах фтор и водород из авларовых растений (Methanolaroplanta) и лжегрибов-редуцентов, авларомикот (Avlaromycota), высвобождается, вызывая взрыв под действием гамма-радиации, с силой тротила в пять раз. Однако эта реакция перемешивает почву и удобряет её фторводородом, для роста авларовой флоры из сохраняющихся под грунтом частей – самое то. Она же достаёт на поверхность кучу полезных веществ. Среди них - частички магния, который рождает защитную оболочку для авларомикотов и удобряет авларовые растения. И именно эта самая простая химическая реакция стала основой для цивилизации одного из величайших миров Вселенной, на фоне которого - да, и любого нормального мира, - Земли жалка и ничтожна, вместе со всеми её жителями как формами жизни.

К слову, большинство авларовых растений не показывается на поверхности, гамма-радиация попадает и под грунт на глубину до 5 метров, так что 90 % флоры вообще – подземные!

Но часть флоры и фауны всех классов и типов изменила жизненный цикл ещё радикальнее: водород, часто образующийся при радиосинтезе и аналоге брожения, стал применяться как газ для полётов по принципу дирижабля. Часто плоды, части растений, а иногда они целиком взлетают вверх, переносясь прочь. Авларомикоты, хоть и спорами плодятся на радость и иногда на болезни другим, тоже научились так делать - свысока безопасно можно осыпать аммиак водоёмов и грунт спорами! Разумеется, животные не оставили это без внимания: как всегда водится, за едой всегда идёт едок, так что летающие по принципу дирижабля животные быстро и прочно стали в порядке вещей. Дело в том, что изопрены и аналоги пластика химически изолируют крайне летучий из-за малого размера молекулы водород, что сделало их чуть ли не самым распространённым материалом в тканях летунов, хотя и до того они были покровами всего живого на планете.

Для синтеза всего подряд есть куча тканей, причём, специализация клеток зависит от того, сколько каких надо. Такого механизма нет у земной жизни, это - следствие суперрегенеративных механизмов местных жителей, постоянны лишь некоторые ткани, и то при серьёзных травмах - не всегда.

Теперь о дыхании флоры и фауны, благо радиосинтез у всех авларовых растений аналогичен земному с местной, так сказать, спецификой. Пигментов в этом процессе только нет, вещество для радиосинтеза - прозрачный ахромофилл, а сами растения окрашены под среду, коричнево-чёрные с алыми пятнами, плоды чаще алые или бурые с чёрными узорами. Дыхание у местных жителей чуть иное даже с этими поправками: комплексы метана и фтора дают процесс дыхания с помощью изопренопротеинов, аналоги цитохромов и сигнальных контроллеров кислотности клетки в одном лице, но передача метана идёт за счёт... воды! Редкая на ОрдЛаре вода, которая встречается лишь молекулярно и микрокристаллами водного аморфного льда, выполнила тут иную роль, чем на Земле.

Кристаллогидрат метана, переносимый водой вместо крови - клетки крови лишь лейкоциты 35-40 видов, и всё. На месте назначения метан отделяется от воды и фторируется - радиацией и комплексным сверхактивным ферментом флуородегидратазой. Он активнее целлодекструкатаз вдесятеро и тоже не останавливается ничем, так что готовый для акта дыхания комплекс поступает в клетки и применяется в дыхании и синтезе простых участников метаболизма.

Выводится всё это строго в виде углеводородной органики с полностью замещённым всем подряд водородом, который выходит в кишечник с малым выходом тоже, - у жителей ОрдЛара совсем нет аналога выдыхаемого углекислого газа, а сама органика уходит через аналог выделительной системы, открывающейся всегда в кишечник. Вот, откуда взялся водород у животных в кишечнике, и некоторые из них сделали их лётными, как рыба сделала себе крупный плавательный пузырь из пилорической увеличенной части кишечника.

У авларовых растений сугубо аналогичный процесс, воздух поступает через микропоры, а некоторые виды для сохранения аммиачной влаги делают как бы вдох через отверстия сверху на стебле-кактусе на манер китов несколько раз в сутки и через микро поры внутри такого вот тела-лёгкого получают метан во все свои внутренние ткани. И водород из пузырей позволил флоре летать тоже раньше прочих форм жизни планеты. Редуценты же дышат точно также, лишь обильная мёртвая органика с отходами жизнедеятельности в почве и водоёмах, они же аммиакоёмы, поддерживает атмосферу пригодной для дыхания всех остальных. В мало плодородных участках дышать так немного труднее по этой причине. Как в земном запруженном автопробками городе у любой автострады, где относительно мало кислорода.

Часть подземной флоры выбрала себе иной путь развития.

Реакция фтора с водородом, общая для всего живого на ОрдЛаре, как и основной источник энергии для цивилизации планеты от каменного века до эпохи полётов в космос, заменила в качестве источника энергии гамма-радиацию, которой на глубине больше 1000 метров относительно мало. ещё одно отличие от Земли-Грязи, где ресурсы постоянно сменялись со сменой уровней горе-цивилизации, если созданное человеком можно так назвать. Почва там на всей планете пропитана аммиаком же до гидридных магниевых и литиевых, бериллиевых слоёв на 2,8 километра вглубь, так что морские, по сути, потомки морских жителей продуценты авлароаидофиты (Avlaroaidophyta).

Это целое царство организмов, они используют прямой хемосинтез на его основе, а для дыхания они и обильный подземные животные около них используют формирующийся в почве средней разбавленности фторид аммония. Это не так эффективно, как метановое дыхание прочих жителей ОрдЛара, но для жизни, почти сравнимой с поверхностной по разнообразию видов, хватает.

Таково клеточное строение и биохимия жителей великого мира, в котором связь природы сильнее, чем на Земле, и чей разум стал велик сразу при появлении. Ещё бы, при такой-то прогрессии размножения и эволюции иные вымерли сразу! Побочный эффект всего этого совершенства, как и у всего развитого, - нужно много и постоянно - или(и) впадать в спячку на период бескормицы - есть. Так что повод развиваться у всех есть довольно весомый.