[lanj]

Любое изложение теории иерархической организации, выдвинутой Ревичем, быстро превращается в чрезвычайно сложную задачу, которая по силам только обитателям научного Олимпа, компетентным во множестве научных дисциплин. Ревич аргументирует положения своей теории, ссылаясь на понятие квантовой физики, теории электромагнитных полей, ван-дер-ваальсовы силы межмолекулярного взаимодействия и так далее; объясняя, почему эволюция шла именно таким образом, а не каким-то другим, он оперирует точными научными терминами. В этой главе делается попытка изложить идеи Ревича простым языком. Некоторые основные положения иерархической организации, с помощью которой Ревич объясняет связь между химией, биологией, эволюцией и медициной, можно осветить, не прибегая к специальной терминологии. Все начинается с эволюции.
Давайте сначала обратимся к господствующей теории эволюции, согласно которой жизнь зародилась в море. Ревич убедительно доказывает, что эта теория неверна. Он утверждает, что жизнь зародилась на земле — более конкретно, в грязи, и переместилась в море, прежде чем снова вернуться на землю.
Поначалу споры относительно того, в грязи или в море появились предшественники человека, могут показаться надуманными и не имеющими никакого практического смысла. Однако, как вскоре вы сможете убедиться, понимание различия в представлениях о зарождении жизни важно для правильного развития медицинской науки.
Например, правильное понимание основных строительных блоков, использованных в ходе эволюции, дает огромное преимущество в решении многих проблем, связанных со здоровьем. Подобно тому, как хорошему механику нужно знать правильный порядок сборки автомобильного двигателя, врачам и пациентам полезно знать, как изначально был сконструирован человеческий организм. Ревич знает, как починить двигатель человека, потому что имеет представление о том, как он формировался.
Эволюционная теория Ревича отчасти базируется на предпосылке, что для возникновения любой формы жизни потребовался бы запас некоторых элементов, гарантирующий кратковременное и долговременное выживание. Чтобы проверить это, Ревич решил заглянуть в человеческую клетку. Он захотел сопоставить содержание тех или иных элементов в клетках с их содержанием на земле, в воздухе и в воде.
В ядрах клеток он обнаружил высокие концентрации углерода и азота. Обоих элементов значительно больше в атмосфере и земной коре, чем в океане. По всей вероятности, изобилие двух этих элементов было следствием относительно частых извержений вулканов на заре существования Земли. Более того, азот и углерод могут легко объединяться в цепочки (N—С—N—С). В соединении с водородом такие цепочки приобретают сильный положительный заряд, вследствие чего они начинают притягивать образования с отрицательным электрическим зарядом. N— С—N—C образования — основа многочисленных аминокислот и азотистых оснований, обнаруженных в клеточных ядрах. Аминокислоты и азотистые основания необходимы для образования протеинов — белков, которые являются важнейшими строительными материалами в создании живых организмов. Зги находки могут служить некоторой, пусть и слабой, поддержкой идеям Ревича.
Более убедительные свидетельства появились после изучения внеядерной части клеток — цитоплазмы. Ревич обратил внимание на то, что содержание калия в цитоплазме клетки человека в 59 раз превышает его содержание вне клетки. Он также отметил, что это отношение очень схоже с отношением, полученным при сравнении содержания калия в земной коре и в океане. В земной коре оно в 61 раз больше, чем в океане. Эти два отношения — 59:1 и 61:1 — достаточно близки, чтобы их можно было сопоставить.
Ревич также сравнил концентрации натрия и калия в плазме крови. Так, содержание натрия в 16 раз выше, чем содержание калия в сыворотке крови. Не случайно концентрация натрия в водах Тихого океана в 16 раз превышает концентрацию калия.
Следует отметить, что натрий и калий в химических реакциях почти равноправны, т.е. вступают в соединения с одними и теми же элементами, если есть такая возможность. Это подтверждается сравнением хлорида натрия и хлорида калия — оба соединения используются в качестве столовой соли. Отсюда можно сделать вывод, что если бы натрий и калий были одинаково доступны и на суше и в океане, очень маловероятно, чтобы их содержание в цитоплазме и во внеклеточной среде было столь различным.
Если внутриклеточный калий относится к внеклеточному приблизительно как 60:1 и отношение содержания калия в земной коре к его содержанию в океане также составляет около 60:1, можно предположить, что цитоплазма образовалась на суше.
Если отношение содержания натрия к содержанию калия в океане составляет 16:1, и в таком же соотношении натрий и калий содержатся во внеклеточном пространстве, это свидетельствует о том, что внеклеточный слой приобретен в океане.
Так как липидный слой на уровне цитоплазмы служит для защиты от поступления веществ извне, становится ясно, что развитие цитоплазмы предшествовало формированию внеклеточной среды (по причинам, которые слишком сложны, чтобы их можно было итожить ЗДЕСЬ (ван-дер-ваальсовы силы межмолскулярно-го взаимодействия и пр.), в образовании субъядерных и ядерных микроструктур, предшествующих образованию цитоплазмы, сыграл роль положительный электрический заряд N—С—N—С—Н).
Итак, Ревич предположил, что жизнь на уровне клетки зародилась на суше до образования внеклеточного компонента, которое произошло в океане. Что касается внеклеточной жидкости, здесь уместно вспомнить слова доктора медицины Шервина В. Наланда, преподавателя хирургии и истории медицины Йельского университета. В своей великолепной книге «Как мы умираем» («How We Die») он пишет о внеклеточной жидкости: «Похоже, что самые первые группы доисторических клеток, когда они начали образовывать сложные организмы в морских глубинах, из которых черпали пищу, прихватили немного моря в себя и вокруг себя, чтобы продолжать брать отгула пишу».
Чтобы представить себе картину того, как эволюция привела к появлению человека, вообразим некое ядро, которое находится в подвешенном состоянии в грязи в течение, скажем, нескольких миллиардов лет. Вокруг много калия. По Ревичу, некоторые из таких ядер находят калий полезным для себя, они присоединяют его как часть нового окружающего слоя, который мы называем цитоплазмой. Ядро уже имеет оболочку, которая предохраняет его от проникновения внутрь больших количеств калия. Поэтому калий удерживается в цитоплазме, окружающей ядро. Чтобы защитить цитоплазму, в ход идет липидный слой, но речь об этом пойдет ниже.
Проходят еще миллиарды лет, и некоторые из этих новых форм жизни, одетые в цитоплазму, мигрируют в море. Эти клетки находят в море изобилие натрия. Но натрий не может проникнуть через липилную защитную оболочку вокруг цитоплазмы. Все же через многие миллионы лет новые формы жизни начинают успешно использовать натрий с внешней стороны клеточной оболочки — по словам д-ра Наланда, они «прихватили немного моря в себя и вокруг себя, чтобы продолжать брать оттуда пищу». И снова добавляется липидная защита, чтобы поддерживать содержание натрия на одном уровне.
Таким образом, сначала появилась прослойка, богатая калием, образовавшая внутриклеточный слой, тогда как прослойка с высоким содержанием натрия появилась позднее и образовала внешний слой. Богатое липидами покрытие вокруг внутриклеточного слоя обеспечило изолирующую прокладку, удерживающую калий и натрий порознь, поэтому указанные отношения сохранились.

Прошло еще какое-то время, и некоторые из клеток с калиевой нижней и натриевой верхней одежкой вернулись из океана на сушу. Так как прошло много времени, окружающая среда изменилось. Растения, существовавшие уже многие миллионы лет, внесли в этот процесс свой вклад, создав обилие свободного кислорода. Это позволило возвратившимся на сушу формам жизни делать то, чего они не могли делать раньше, — например, развивать легкие.
Некоторые из живых существ с внешним натриевым слоем остались в море и прошли другой путь развития, не формируя легких. Развитие легких чрезвычайно затруднено, если нет изобилия свободного кислорода, как в атмосфере.
Наземные растения также не могли использовать кислород, потому что не обладали способностью обеспечивать достаточное внеклеточное поверхностное натяжение.
Широко известно, что одно из главных различий между растениями и животными организмами состоит в том, что в растениях есть только богатая калием внутриклеточная жидкость, но отсутствует богатый натрием следующий слой с липидным покрытием. Так как растения не прошли критическую стадию присоединения натриевого слоя и его дополнительной ли-пидной защиты, они оказались не в состоянии обеспечивать необходимое для усвоения кислорода поверхностное натяжение, несмотря на относительное изобилие кислорода в воздухе.
Если мы вспомним открытие д-ра Кдементса относительно поверхностного натяжения и развития легких у недоношенных детей, станет ясно, что оно прекрасно укладывается в эволюционную теорию Ревича.
Одна из главных особенностей теории эволюции Ревича заключается в том, что, согласно ей, эволюция шла путем наращивания новых слоев (a layered approach to evolution), т.е. простые формы жизни постепенно усложнялись за счет добавления новых слоев и образования с ними единого целого. Необходимым моментом в способности низших форм жизни присоединять к себе новые слои является формирование серии богатых липидами защитных оболочек. Без таких