Книга Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции - Билл Най

Для создания этих соединений Миллеру и Юри пришлось высчитать состав первобытной атмосферы Земли и первобытного океана Земли. Современные биологи, с высоты дополнительных знаний, накопленных за последние десятилетия, в целом считают, что ученые подошли к вопросу более консервативно, чем это, вероятно, требовалось. Они наполнили большую стеклянную колбу некоторым количеством природного газа или метана, добавили водяного пара и какую-то часть аммиака. В химической записи компоненты выглядят как CH4, Н2О, NH3. Также ученые резонно предполагали, что необходимая для начала химической реакции искра образовалась в результате первобытной грозы. И лишь одного ключевого элемента не хватало: у них не было источника серы.

Конечно, в качестве беспроигрышного варианта можно было бы предположить, что повсюду на поверхности молодой Земли происходили извержения вулканов, выбрасывающие на поверхность планеты пахучий сероводород (H2S). Это смертельный яд для животных, подобных нам, но в те далекие времена это, возможно, привело к образованию важной аминокислоты под названием цистеин. Сероводород мог также служить основным источником энергии для зародившейся жизни. Даже сегодня существуют целые экосистемы в глубоководных океанических гейзерах, работающие на сероводороде. Как я люблю говорить, отходы одного организма могут стать настоящим подарком для другого.

Для меня очень примечательно то, что креационисты, как правило, не признают эксперимента Миллера – Юри, говоря, что идея жизни, появившейся из химических веществ, не наполненных некоей божественной силой, попросту абсурдна. Одна из причин, по которой креационисты отвергают результаты этого опыта, заключается в том, что они считают слишком малым количество аминокислот – они и вовсе называют его незначительным. Это в корне неверно. Любое количество основных молекул жизни бесконечно больше, чем нуль, – бесконечно больше! Для происхождения жизни просто требуется исходное вещество, которое позволит искре жизни загореться. Эволюция является мощным детонатором. Как только самореплицирующаяся система появляется, она получает шанс на извлечение ресурсов из окружающей среды и систематическое самовоспроизведение. Даже 0,79 % от 10-литрового объема – именно такая концентрация аминокислот получилась в результате эксперимента Миллера – Юри – вполне может оказаться достаточной, чтобы жизнь начала свой путь по неосвоенной первобытной Земле.

С этой точки зрения идея, которую креационисты называют «от молекулы к человеку» (то есть эволюционная теория), выглядит вполне разумно, поскольку за 3,5 млрд лет может произойти многое. Этот процесс часто называют абиогенезом (неживое в живое), и он по-прежнему остается ведущей теорией того, как на Земле появилась биологическая жизнь. Возможно, именно абиогенез привел в результате к появлению и вас, и меня. Немного не в тему: некогда абиогенез использовался для описания другого псевдонаучного предполагаемого явления под названием «самопроизвольное зарождение». Например, моллюски-прилипалы выглядят так, будто растут из ниоткуда. Но дело в том, что люди, делавшие эти наблюдения, не использовали увеличительные стекла. Полипы моллюска невероятно крошечные, и все же они постепенно превращаются в защищенных раковиной, довольно неприступных существ. На протяжении всего времени они обитали в морской воде. Предположение, будто взрослые моллюски воспроизводятся самопроизвольно – всего лишь результат недостаточно близкого рассмотрения предмета.

Важно учитывать огромное количество времени и пространства, с которым пришлось столкнуться жизни. Эксперименты наподобие опыта, проведенного Миллером и Юри, использовали систему размером с лабораторную колбу – поверхность Земли же примерно в триллион раз больше. Эксперимент проходил в течение двух недель, в то время как жизнь на Земле длится уже около миллиарда лет. Кроме того, я подозреваю, что в этих экспериментах отсутствовал ключевой компонент наподобие электромагнитной или электрической или химической энергии, и если бы мы смогли понять, что это, то мы могли бы получить молекулы, которые самопроизвольно создавали бы свои копии, пусть даже довольно грубые. Мы многого не знаем об условиях на первобытной Земле. И, кстати, а почему абиогенез не может происходить сейчас, на современной Земле? Есть над чем подумать, не правда ли?

Крейг Вентер, ученый, расшифровавший геном человека, используя совершенно иной подход, утверждает, что он уже создал искусственную жизнь. Он и его команда выделили одну бактерию и расшифровали нуклеотидную последовательность ее гена. Затем они сами создали искусственный штамм. Он стал воспроизводиться как сумасшедший, создавая миллиарды нового антропогенного или искусственного вида бактерий. В отличие от Миллера и Юри, Вентер не стремился создать жизнь из чисто химического сырья, по крайней мере, пока. Тем не менее результат ошеломительный.

Ближайшие планы Вентера довольно прагматичны: создать искусственные бактерии, которые смогут производить возобновляемые виды топлива и новые лекарства. Создание лишь одного участка синтетической ДНК потребовало огромных усилий. Но даже самое длинное путешествие начинается с первого шага. Семь лет назад те же исследователи разработали искусственный вирус. Они имплантировали искусственный геном в живую клетку (бактерию), и, конечно же, клетка была направлена на производство копий последовательности имплантированного гена. Получился искусственный вирус. Он не мог жить сам по себе, но мог заставлять живую клетку создавать свои копии – позвольте заметить, совершенно как настоящий вирус. Кстати, Институт Вентера очень внимательно следил за соблюдением всех этических норм и правил микробной безопасности.

Со времени эксперимента Миллера – Юри исследования проделали долгий путь. Ученые изучили рост сложных углеродных молекул во льду. Они исследовали химический состав глины, обладающей сильными щелочными свойствами, которые могли бы вызвать химические реакции, способные дать толчок зарождающейся молекуле и побудить ее начать самовоспроизведение. Они высчитывали возможную форму только что зародившейся жизни, имеющую в своей основе молекулу РНК – упрощенной родственницы ДНК.

Совсем недавно, в результате исследования, проведенного под руководством физика из Массачусетского технологического института Джереми Инглэнда, появилось предположение о том, что жизнь могла появиться автоматически, как результат физики, а точнее термодинамики. Профессор Инглэнд утверждает, что молекулы объединяются в самую эффективную структуру, которую они могут создать. Молекулы могут быть запрограммированы на поиск термодинамического равновесия, и это может привести к зарождению жизни. Идея так же убедительна, как и нелепа.

Исследователи даже всерьез занимались изучением возможности зарождения жизни на другой планете, и самым логичным вариантом, откуда жизнь могла начать свой путь сквозь межпланетное пространство, был Марс. Но сможем ли мы отличить неживое от живого, но очень-очень медленно растущего организма, даже если оно в буквальном смысле укусит нас за ногу, пусть даже и на микроскопическом уровне? Да, возможно, оно будет иметь мембрану, но, к сожалению слишком много мелких неорганических соединений имеют ту же круглую или палочкообразную форму, что и бактерии.

Прогрессия жизни в первые 3 млрд лет ее существования на Земле от самореплицирующихся молекул до организмов кембрийского периода, когда окаменелости уже стали достаточно большими, чтобы их можно было различать, нам до сих пор не совсем понятна. Что если мы найдем жизнь, которая будет выглядеть как земные примитивные организмы – микроскопические и бесскелетные? Узнаем ли мы в ней жизнь?