Среди взглядов на происхождении жизни на нашей планете в современном мире практически безоговорочно преобладает концепция биологической эволюции. Ее сторонники утверждают, что первая жизнь зародилась сама по себе из неорганических компонентов в результате физических и химических процессов (абиогенез). Однажды возникнув, организмы усложнялись и совершенствовались под действием мутаций и естественного отбора наиболее приспособленных особей. Так появился весь биологический мир, включая человека. По сути, речь идет о том, что химические вещества, из которых состояла Земля на первоначальном этапе своего существования, под действием существующих физических законов через 4 миллиарда лет превратились в людей. Насколько научным является фундамент самой первой главы концепции биологической эволюции - самопроизвольного зарождения жизни?
Во второй половине XIX века опыты Луи Пастера, казалось бы, покончили с теорией абиогенеза (происхождения живой материи из неживой). Но в 1930-х годах академик А. И. Опарин выдвинул предположение, что в растворах высокомолекулярных органических соединений могут возникать зоны повышенной их концентрации - коацерватные капли, которые в некотором смысле ведут себя подобно живым объектам: самопроизвольно растут, делятся и обмениваются веществом с окружающей их жидкостью через уплотненную поверхность раздела. Затем, в 1953 году, С. Миллер, предполагая, что в составе первичной атмосферы Земли преобладали вода, водород, метан и аммиак, воспроизвел эти условия в своей установке и при помощи электрических разрядов, имитирующих грозу, синтезировал ряд органических соединений, в том числе аминокислоты, которые служат основными компонентами живого вещества.
Впоследствии ученым удалось соединить эти аминокислоты в короткие нерегулярные цепи (полипептиды), являющиеся составной частью белков. Этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках концепции абиогенеза. Тем не менее, до сих пор результаты этих экспериментов рассматриваются как очевидное доказательство возможности возникновения жизни в результате химической эволюции. Предложенная Опариным схема абиогенеза до сих пор подробно излагается в школьных учебниках, хотя на сегодняшний день разрабатываются и другие версии. Построению возможных моделей того, как давным-давно, случайно и самопроизвольно в первичном океане возникла жизнь (а также объяснению – почему до сих пор никак не удается воспроизвести этот процесс в лабораториях, не смотря на создание для этого самых благоприятных условий) посвящены сотни научных трудов.
Уже на этом этапе апологеты гипотезы самопроизвольного зарождения жизни вынуждены преодолевать сразу нескольких практически непреодолимых препятствий.
Первичный состав атмосферы. Состав газов первичной атмосферы, принятый в опытах С. Миллера, во многом определялся не фактическими геологическими данными, а набором компонентов, необходимых для синтеза органических соединений и их последующей сохранности. Известный российский геолог, академик В. Е. Хаин (2003) пишет: «В более ранних моделях принималось, что атмосфера носила восстановительный характер и состояла из метана, аммиака и водяного пара. Именно из такого состава атмосферы исходил С. Миллер при постановке своих знаменитых опытов. Однако в дальнейшем исследователи стали отдавать предпочтение нейтральной атмосфере с преобладанием углекислого газа и азота». Точно так же моделировались и температурные условия: «Почти все эксперименты по воссозданию условий первичной Земли выполнены при температурах 20-200 градусов Цельсия. Эти пределы были установлены не путем расчетов или экстраполяции некоторых геологических данных, а, скорее всего, с учетом температурных границ устойчивости органических соединений» (Захаров, 1996).
Если же учесть, что, согласно последним геологическим данным, первичный состав атмосферы не отвечал требованиям, необходимым для синтеза и устойчивого существования органических соединений, то в наши рассуждения органично впишется один старинный русский анекдот. Однажды Николай Iпосетил некий городок, а там его не встретили салютом из пушек. На вопрос, почему так, городничий ответил: «Ваше величество! На данный конфуз имеется восемь причин. Первая - нет пороха...» «Хватит, - перебил его Николай I, - довольно и первой причины...» Точно такую же картину можно наблюдать и в отношении проблемы самопроизвольного происхождения жизни, если соотнести состав первичной атмосферы с вышеупомянутым порохом. Тем не менее, список проблем абионегеза можно продолжить.
Конфигурация аминокислот. Многие органические соединения представляют собой смесь двух так называемых оптических изомеров - веществ, имеющих совершенно одинаковые химические свойства, но различающихся по строению молекулы примерно так, как правая ладонь отличается от левой. Сейчас известно, что все белки на нашей планете построены только из левовращающих аминокислот, а нуклеиновые кислоты - из правовращающих сахаров; это свойство считается одной из фундаментальнейших характеристик живого. При любом абиогенном синтезе (например, в аппарате Миллера) образующиеся аминокислоты будут состоять из приблизительно равных (по теории вероятностей) долей право- и левовращающих изомеров, и разделить эту смесь веществ, которые по определению химически идентичны, в ходе естественных процессов не представляется возможным.
Статистический подход. Известна такая аналогия: вероятность случайного возникновения осмысленной аминокислотно-нуклеотидной последовательности соответствует вероятности того, что несколько килограммов типографского шрифта, будучи сброшены с крыши небоскреба, сложатся в 10б-ю страницу романа «Братья Карамазовы». Абиогенез (в его классическом виде) как раз и предполагал такое «сбрасывание шрифта» - один раз, 10 раз, 1000 раз - сколько понадобится, пока тот не сложится в требуемую «страницу». Сейчас всем понятно, что это просто несерьезно - потребное для этого время (его вполне, можно рассчитать) на много порядков превосходит время, по расчетам тех же ученых, существования Вселенной (не более 20 млрд лет).
Принцип неуменьшаемой сложности (irreducible complexity). Между тем даже успешный синтез «живых» макромолекул (который еще даже не просматривается) сам по себе проблемы не решает. Для того чтобы макромолекулы заработали, они должны быть организованы в клетку. Причем никаких возможностей для промежуточных форм в ходе этой немыслимой сложности трансформации вроде бы не намечается - пропасть, отделяющая полный набор аминокислот и нуклеотидов от простейшей по устройству бактериальной клетки, в свете современных знаний стала казаться еще более непреодолимой, чем это представлялось в прошлом веке. Сейчас уже ясно, что любой «простейший» организм для нормальной жизнедеятельности должен обладать множеством функций (питание, размножение, удаление отходов, защита от внешней среды и т.д.), причем все они должны функционировать сразу, вместе и в полном объеме; постепенное появление этих функций невозможно. А тут еще экологи «подливают масла в огонь», доказывая, что в одиночку ни один организм существовать не может, то есть сразу же должна была появиться вся экосистема.
И это еще далеко не все проблемы абиогенеза. Понимая эти сложности, биологи-эволюционисты все чаще стараются уйти от вопроса о происхождении жизни. Как пишет К. Ю. Еськов (2000), «в результате (анализа проблем гипотезы абиогенеза. - А. Л) мы оказываемся перед неизбежной необходимостью признать прямое вмешательство в этот случайный процесс Бога (тут можно придумать какие-нибудь эвфемизмы, но суть от этого не изменится); а раз так, то данная проблема, как легко догадаться, вообще не относится к сфере науки...»
Многие ведущие биологические журналы (например, «Журнал общей биологии» Российской академии наук) не принимают к публикации статей по проблеме происхождения жизни. Не принимают в принципе - вроде как проекты вечного двигателя. Выдающийся генетик Н. В. Тимофеев-Ресовский, к примеру, имел обыкновение на все вопросы о происхождении жизни на Земле отвечать: «Я был тогда очень маленьким и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина...»
Впрочем, не все эволюционисты торопятся признать бесперспективность построения теории самопроизвольного происхождения жизни. Последние модели связаны с применением теории самоорганизующихся систем И. Пригожина к нелинейным авто каталитическим цепям (гиперциклам). Как высказался поданной проблеме убежденный эволюционист В. Е. Хаин (2003), «над этим вопросом продолжают биться химики органики, а теперь и генетики, встречая по-прежнему труднопреодолимые препятствия... Приходится повторять, что, несмотря на достигнутые в последние два десятилетия, и особенно в последние годы, успехи в ее решении, на коренные вопросы еще нет удовлетворительного ответа. И вряд ли он будет получен в обозримом будущем... »
Почему же так важно для них заниматься этим трудным и бесперспективным («несмотря на достигнутые успехи») делом? Ответ предельно прост: «До тех же пор, пока проблема происхождения жизни наряду с другими фундаментальными проблемами естествознания (происхождение Вселенной, направленность органической эволюции) будет оставаться нерешенной, всегда найдется повод допустить божественное вмешательство».
Широко распространено мнение, что фундаментальная наука призвана непредвзято исследовать основы мироздания. Благодаря откровению Хаина мы теперь знаем, что одной из основных задач современной фундаментальной науки является обоснование атеизма. Но вряд ли сторонникам самозарождения жизни стоит рассчитывать на успех «в обозримом будущем».
Анализируя сложившуюся ситуацию можно сделать вывод, что после 70 лет интенсивных исследований, сторонникам абиогенеза за исключением спорных теоретических построений, весьма слабо подтвержденных фактическими данными, пока предложить нечего. По сравнению со временами Опарина положение у гипотезы абиогенеза стало только хуже, и непоколебимая уверенность в возможность самозарождения жизни базируется, скорее, на мировоззренческих предпосылках, чем на научных данных. А вот библейская история о сотворении мира сразу, во всем его разнообразии и совершенстве, как это не удивительно звучит для человека, выросшего в системе материалистических ценностей, порою совпадает с новейшими научными открытиями.
А.В.Лаломов
кандидат геолого-минералогических наук
кандидат геолого-минералогических наук
ЛИТЕРАТУРАЕськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. Москва: Наука, 2000.Захаров В.Б. Биология: общие закономерности. Москва: Школа-Пресс, 1996.Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии. Москва: Научный мир, 2003.





Комментарии
RSS лента комментариев этой записи