Если бы Иисус Христос явился сегодня, никто бы не стал его распинать. Его бы пригласили к обеду, выслушали и от души посмеялись.

Путеводитель
Новости
Библиотека
Дайджест
Видео
Уголок науки
Пресса
ИСС
Цитаты
Персоналии
Ссылки
Форум
Поддержка сайта
E-mail
RSS RSS

СкепсиС
Номер 2.
Follow etholog on Twitter


Подписка на новости





Rambler's Top100
Rambler's Top100



Разное


Подписывайтесь на нас в соцсетях

fb.com/scientificatheism.org

vk.com/scientificatheism_org



Уголок науки / Происхождение жизни

Оставить отзыв. (0)

А есть ли жизнь на Земле?

Рафаил Нудельман

Давненько мы не говорили «за жизнь», как выражались в моей бывшей Одессе. Давайте же поговорим о жизни, а конкретнее — о загадке возникновения жизни, тем более что не так давно вышла вторым изданием книга, подводящая итоги всему, что наука сегодня знает об этой загадке. Но о книге попозже. А мы начнем издалека.

То и дело в печати появляются сообщения об очередной попытке установления связи с нашими космическими братьями по разуму или об очередной попытке отыскать в радиошуме космоса их осмысленные сигналы. Все эти попытки исходят из оптимистического предположения, что такие разумные братья где-то в космосе существуют. Предположение это не совсем беспочвенно: оно опирается на давнюю, еще времен Джордано Бруно и Коперника аксиому науки, согласно которой Земля не является чем-то уникальным в космосе. Если Земля типичная планета, то и существующая на ней жизнь тоже должна быть типичным космическим явлением.

Это замечательная аксиома, и во многих отношениях она верна, но вот в отношении земной жизни она явно не работает. В нашей Солнечной системе жизнь не обнаружена ни на одной другой планете. Последние надежды отыскать ее на Марсе — пусть в виде бактерий или на худой конец хотя бы в виде следов когда-то существовавших бактерий, запечатленных в толще упавших на Землю марсианских метеоритов, — все эти недавние надежды недавно и развеялись, как сон, как утренний туман. И это невольно внушает страшное подозрение: а может быть, жизни нет и на самой Земле?

Нет, речь идет не о том, чему посвящен знаменитый 66-й сонет Шекспира («Я жить устал. Мне видеть невтерпеж…» и так далее), то есть не о том, что, мол, жизнь на Земле — вовсе не жизнь, а сплошные мучения, отвратное зрелище, торжество глупости и зла и все прочее, что жизнью и называть неудобно. Все эти справедливые сетования — не по нашей епархии. Сомнения в том, существует ли жизнь на самой Земле, — это в нашем контексте всего лишь маловысокохудожественное, как говаривал Зощенко, оформление нижеследующей мысли: если ни одна другая планета Солнечной системы, кроме Земли, не породила даже простейшей органической жизни в виде бактерий, то не может ли быть, что и Земля ее не породила. То есть что жизнь вообще является не продуктом местного производства, а занесена извне, например, с помощью каких-то «спор», витающих в космосе и случайно попавших именно на нашу планету?

У этой мысли тоже есть свои основания и своя история. Первым рьяным глашатаем теории «космических спор» был шведский физикохимик Сванте Аррениус (1855 — 1923), а основанием для нее является то очевидное соображение, что вероятность случайного «самообразования» жизни благодаря счастливому стечению благоприятных обстоятельств чудовищно мала, если учесть многочисленность необходимых для этого «обстоятельств». Сегодня, когда известна огромная сложность и тонкая слаженность молекулярных основ жизни, всех этих генетических и белковых молекул, вероятность их случайного образования представляется совсем уж исчезающе малой, но и во времена Аррениуса эта возможность уже не казалась реальной. Поэтому в 1908 году Аррениус выдвинул теорию так называемой панспермии, согласно которой все космическое пространство заполнено некими «живыми спорами», которые движутся под давлением света, излучаемого звездами (Лебедев как раз в ту пору доказал реальность светового давления), и «засеивают жизнью» подходящие планеты. Эту гипотезу в тех или иных вариантах поддерживали и поддерживают многие крупные ученые — Дж. Дж. Томсон, Фред Хойл и другие. (Самые свежие аргументы в ее пользу изложены в вышедшей недавно книге «Пятое чудо» австралийского специалиста по квантовой гравитации и автора многочисленных научно-популярных книг Пола Дэвиса.)

Поскольку критики сразу же указали на главное слабое место гипотезы Аррениуса — неизбежность повреждения спор той же радиацией, которая их движет, — сторонники этой гипотезы выдвинули несколько новых подвариантов, свободных от этого недостатка. Так, «споры» могли бы сохраняться внутри некоторых небесных тел — комет и астероидов, попадая на планеты вместе с ними. Эта мысль легла в основу другого подварианта — так называемой литопанспермии (от слова «литос» — камень), и действительно, последующие наблюдения показали, что многие такие тела и в самом деле содержат органические вещества. Так, метеорит, упавший в 1969 году в Австралии (и по месту падения названный «Мэрчисон»), содержал свыше семидесяти различных аминокислот (а эти молекулы являются составными звеньями всех белков); а спектральные наблюдения показали, что ядро знаменитой кометы Галлея на 25 процентов (а космических пылинок — на 10 процентов) состоит из углеводородной органики. Но и этот вариант панспермии вызывает серьезные сомнения. Известно, что многие органические молекулы обладают определенной симметрией, своего рода «закрученностью» (по-английски — chirality), и давно установлено, что все белковые молекулы земных организмов имеют только «левую» такую «закрученность». Между тем органические молекулы космического происхождения — это, как правило, смесь «левого» и «правого» типов. Правда, недавно промелькнуло сообщение о том, что будто бы определенные свойства космического излучения (преимущественное направление вращения его электрического поля) могут вызывать образование органических молекул только одной какой-то «закрученности», но это пока еще далеко от однозначности.

Как бы то ни было, увлечение многих ученых гипотезой панспермии не утихает, в ее подкрепление выдвигаются все новые и новые соображения, а два крупнейших специалиста, Л. Оргелл и первооткрыватель ДНК Ф. Крик, даже выдвинули идею «направленной панспермии», то есть целенаправленного «засеивания» планет «спорами жизни», созданными какой-то высшей цивилизацией; но все эти идеи имеют в нашем контексте один общий недостаток: они нисколько не приближают к пониманию загадки возникновения жизни. Как говорил Маяковский о Безыменском:

Жаль лишь: стихи не умеет писать,

а это для поэта недостаток.

Летящие в мертвом ледяном космическом пространстве, подгоняемые ветрами звездных излучений микроскопические споры жизни — это, бесспорно, красиво, как и всякая фантастика эпического размаха, но нетрудно понять, что все глашатаи этой гипотезы, от Сванте Аррениуса до Пола Дэвиса, всего лишь отодвигают, а не решают ими же указанную трудность: ничтожная вероятность самопроизвольного возникновения жизни не станет менее ничтожной, если перенести проблему с Земли в космос. И даже если пресловутые «споры жизни» создала «высшая цивилизация», то как же все-таки возникла та жизнь, венцом которой стала эта цивилизация? Нет, в поисках разгадки явно не стоит «ездить так далеко», поэтому лучше вернуться на грешную Землю и атаковать проблему происхождения жизни, что называется, «в лоб», то есть в произвольно взятой космической точке, каковой и является Земля. Нет ли способов обойти тот «вероятностный аргумент», который привел Аррениуса и других к мнению о невозможности «самозарождения» жизни на нашей планете?

В 1953 году Стенли Миллер, тогда еще безвестный аспирант знаменитого геохимика Гарольда Ури, а сегодня и сам крупнейший специалист по происхождению жизни, проделал следующий опыт. Он создал установку из двух сообщающихся сосудов, в одном из которых была вода, а в другом — та смесь газов (водород, метан, аммиак и, естественно, водяные пары), из которой, по представлениям специалистов, состояла атмосфера первобытной Земли. Когда он пропустил через эту смесь электрические разряды (а можно не сомневаться, что молнии в первобытные времена наличествовали в изобилии), вода в сосуде побурела, а ее химический анализ показал, что там образовалось множество аминокислот и других органических молекул. Этот знаменитый опыт (до сих пор упоминаемый во всех учебниках) впервые показал, что чисто случайные химические реакции в смеси простых неорганических молекул могут приводить к «самообразованию» все более и более сложных органических молекул и веществ, возможно, вплоть до тех, на основе которых построено все живое. Правда, тут имелась некая тонкость: согласно господствовавшей тогда теории Опарина — Холдейна, первичная атмосфера была богата водородом (но лишена кислорода); именно поэтому миллеровская смесь содержала водород. Сегодня многие думают, что водорода в первичной атмосфере было намного меньше, но, как показала проверка, на результаты Миллера это не влияет.

Опыт Миллера породил совершенно новую область исследований — «абиотическую (то есть «неживую» или «до-живую») химию», и вскоре в этом направлении были получены другие ободряющие результаты. В 1961 году Хуан Оро упростил эксперимент Миллера, взяв за исходное смесь аммиака и циановодорода (тоже наверняка наличествовавшего в первичной атмосфере Земли), и получил не только аминокислоты, но и один из тех «кирпичиков«-нуклеотидов, из которых построены все генетические молекулы, — нуклеотид «аденин». Еще позднее Вехтерхойзер и Хубер использовали для эксперимента ту смесь газов, которая выделяется в местах прорыва горячей лавы на дне Мирового океана, и показали, что в этой смеси происходят те же циклы взаимосвязанных химических реакций, которые характерны для живых клеток. Это последнее открытие породило целую полемику: немецкие исследователи на основании своих результатов утверждали, что жизнь «самозародилась» на дне первичного океана при высокой температуре, тогда как другие сторонники «самозарождения» выдвигали гипотезу «холодных родов». Эта последняя гипотеза учитывала установленный к тому времени факт, что «юное» Солнце (во времена образования Земли, 4,5 миллиарда лет назад) было намного тусклее, чем сейчас; поэтому утверждалось, что земной океан был поначалу покрыт ледяным панцирем, который изредка взламывался падавшими астероидами и кометами; эти же падения приносили в океан органические вещества и перемешивали воды океана и атмосферу. Дальше же все шло по сценарию Миллера.

Как бы то ни было, в любом из этих вариантов жизнь действительно «самозарождалась», причем с такой химической неизбежностью, что это на время привело некоторых ученых в эйфорию, им стало казаться, что загадка жизни решена. Вскоре, однако, в этом пришлось всерьез усомниться. Постепенное выяснение молекулярной структуры белков (выдающиеся работы М. Перутца и других) и ДНК (Д. Уотсон и Ф. Крик) привело к пониманию, что оба этих вида молекул, лежащих в основе жизни (во всяком случае, земной), гораздо сложнее по строению, чем те простейшие аминокислоты и нуклеотиды, которые возникали в экспериментах Миллера и Оро. Конечно, можно было оптимистически предположить, что каким-то (еще неизвестным) образом эти аминокислоты и нуклеотиды впоследствии все так же самопроизвольно и случайно сложились в более сложные молекулы белков и ДНК, но очень быстро выяснилось некое принципиальное обстоятельство, которое положило конец и этой надежде. Оказалось, что удвоение молекул ДНК, происходящее во время каждого клеточного деления и обеспечивающее передачу клеткам-потомкам наследственности родителя, может происходить только при участии белков-катализаторов, и напротив, образование этих белков происходит по «инструкциям» ДНК, то есть только в ее присутствии. Иными словами, белки не могли появиться без наличия ДНК, а ДНК — без наличия белков. Но допустить, что они самопроизвольно и случайно образовались одновременно и в одном и том же месте, не могли даже самые пылкие оптимисты. Проблема возникновения жизни на Земле снова зашла в тупик.

Первый намек на возможность выхода из него указали Томас Чех и Сидней Альтман, которые в 1983 году открыли новый тип ферментов-рибозимов, состоящих не из белков, как обычно, а из так называемой РНК. Эта РНК, или рибонуклеозиновая кислота (не путать с дезоксирибонуклеозиновой кислотой, или ДНК), представляет собой третью основу жизни, наряду с ДНК и белками. По своему химическому строению молекула РНК очень похожа на молекулу ДНК: она также состоит из длинной цепи «кирпичиков«-нуклеотидов нескольких различных типов (если рассматривать каждый из нуклеотидов как «букву», то с помощью таких букв, чередующихся вдоль цепи молекулы в определенном порядке, можно «записать» любую наследственную информацию), только эти нуклеотиды несколько отличаются от нуклеотидов ДНК: их тоже четыре разных типа, но вместо тимина в РНК входит урацил. Второе отличие РНК от ДНК сводится к тому, что РНК представляет собой одиночную цепь, тогда как молекула ДНК состоит из двух взаимно дополнительных (по нуклеотидному составу) цепей, обмотанных друг вокруг друга в виде так называемой двойной спирали.

ДНК, как уже сказано, несет в себе (в отдельных участках — «генах») наследственную информацию и, удваиваясь во время деления клетки, передает эту информацию клеткам-потомкам. РНК предназначена природой для других функций. Один ее вид, намного более короткий, чем ДНК, «переписывает» на себя (с помощью своих «букв«-нуклеотидов) информацию, содержащуюся в том или ином гене ДНК (поэтому этот вид так и называется — «информационная РНК»), а затем плывет сквозь клеточную протоплазму к особым органеллам клетки — рибосомам и «сообщает» им эту информацию; в соответствии с нею рибосомы строят молекулы нужных клетке белков. Строительные «кирпичики» — аминокислоты, необходимые для построения этих белков, — тоже доставляются к рибосомам из протоплазмы клетки молекулами РНК, только другого вида — «транспортными». Если еще добавить к этому, что и сами рибосомы тоже построены из молекул РНК — так называемых рибосомальных, то возникает ощущение, что РНК является одним из главных действующих лиц во всех основных жизненных процессах, воистину тем «третьим китом», на котором держится жизнь.

Это действительно так, и это открытие давно уже, еще в конце шестидесятых годов, навело некоторых ученых (Ф. Крика, К. Везе и Л. Оргелла) на мысль, что, может быть, РНК, будучи более простой молекулой, чем ДНК и белки, была и самой первой, самой древней «молекулой жизни», возникшей раньше и ДНК, и белков. Но для того чтобы играть роль такой молекулы, то есть стать той основой, на которой впоследствии могли бы возникнуть ДНК и белки, эта «первичная РНК» должна была обладать хотя бы в зачаточном виде двумя главными свойствами ДНК и белков — способностью удваиваться, как ДНК, и способностью катализировать биохимические реакции, как белки.

И вот открытие Чеха — Альтмана подтвердило, что определенные виды РНК — «рибозимные» — действительно обладают каталитическими способностями: они оказались в состоянии разрезать другие молекулы РНК на куски и соединять эти куски друг с другом.

Лиха беда начало: некоторое время спустя В. Шостак сумел так видоизменить рибозимы Чеха — Альтмана, что они оказались способны катализировать некоторые важнейшие этапы удвоения РНК, то есть создания ею своих «копий». Еще позже тот же В. Шостак показал, что в смеси коротеньких цепочек, состоящих из нескольких нуклеотидов каждая, возникает некий каталитический агент, под влиянием которого эти цепочки начинают соединяться друг с другом в длинную цепь, подобную «настоящей» РНК. Энергию для такой реакции цепочки получали, как оказывается, из особых фосфатных молекул, которые и сейчас обеспечивают живые клетки этой энергией. Можно было думать, что такие простейшие полинуклеотидные цепочки и фосфатные молекулы вполне могли образоваться путем случайного соединения атомов в первичных земных океанах, а уж затем дать начало образованию простейших молекул РНК, обладавших способностью удваиваться и самим катализировать свое удвоение. Это предположение было куда реалистичнее, а его вероятность куда больше, чем самопроизвольное и случайное образование сложнейших структур ДНК и белков в одно и то же время в одном и том же месте. А когда вслед за тем была открыта еще и способность определенных видов РНК приобретать под давлением определенных обстоятельств новые свойства (например, резистентность к веществу, стремящемуся эти молекулы разрушить, к так называемой рибонуклеазе), то стало окончательно формироваться представление, что искомым «переходным звеном» между неорганическим миром древней Земли и миром нынешней ДНК-белковой жизни действительно могли быть молекулы РНК.

Так возникла новая гипотеза возникновения земной жизни, утверждавшая, что появлению мира первых живых клеток с их ДНК, РНК и белками предшествовал намного более примитивный мир, в котором существовали только молекулы «архаичной РНК», работавшие поначалу сразу «за троих», то есть несшие в себе простейшую биологическую информацию, поддающуюся небольшим усовершенствованиям, передававшие ее (путем самоудвоения) своим потомкам и сами катализировавшие все эти первые, очень простенькие и коротенькие биохимические реакции их функционирования. В 1986 году гарвардский биолог Уолтер Гилберт придумал для этого древнейшего этапа возникновения земной жизни «РНК-овый мир». С этого момента начался энергичный поиск экспериментальных подтверждений новой гипотезы. В ходе такого поиска было накоплено много любопытных результатов. В 1993 году они были собраны в книге «Мир РНК», выпущенной лабораторией «Колд Спринг Харбор» на Лонг-Айленде, руководимой знаменитым Джеймсом Уотсоном (тем, что в паре с Френсисом Криком некогда открыл двойную спиралевидную структуру молекул ДНК). В нынешнем году эта книга была переиздана с добавлением новых результатов, и именно об этом переиздании я и упомянул в начале заметки. Посмотрим теперь, что говорит новое издание о результатах почти тридцатилетнего штурма «РНК-ового мира».

Прежде всего, оно обрисовывает, как именно представляют себе сторонники РНК-гипотезы становление жизни. «На первых стадиях эволюции, — пишет У. Гилберт, — молекулы РНК развиваются по схеме самоудвоения, используя обмен своими участками и случайные мутации для выработки новых свойств и приспособления к новым жизненным нишам. По мере такого усложнения эти молекулы начинают использовать свои зачаточные каталитические способности, чтобы наладить синтез простейших белков. Белки, будучи намного более мощными катализаторами, сразу же после своего появления берут на себя управление процессами в клетке и помогают создать ДНК, которая становится тем «жестким диском», где записывается вся клеточная информация».

В этой картине не хватает только самого первого этапа — образования самой «архаичной РНК». И вот тут, признаются авторы, их гипотеза наткнулась на трудности. Для образования молекулы РНК нужны, как уже говорилось, «кирпичики«-нуклеотиды четырех разных типов. Мы уже видели, что в опытах Х. Оро один такой нуклеотид — аденин — возникал «сам собой» в условиях, близких к эксперименту Миллера. Позже было показано, что так же легко возникает и нуклеотид второго типа — гуанин. Оба они относятся к классу так называемых пириновых нуклеотидов. Но вот два других типа, цитозин и урацил, — это нуклеотиды так называемого пиримидинового класса, и вот они в «первичном бульоне» миллеровского типа упорно не хотят возникать. Правда, Миллеру и его ученику Робертсону удалось в 1995 году создать урацил, резко увеличив концентрацию мочевины в таком «бульоне», но большинство специалистов сомневаются в том, что такие условия были широко представлены и в древнем океане.

Эти скептики считают, что причиной неудач с пиримидиновыми нуклеотидами является входящий в их состав сахар «рибоза». Фосфатные и так называемые кольцевые химические группы, тоже необходимые для построения нуклеотидов, легко и в достаточном количестве образуются в «первичном бульоне», а вот рибозы получается меньше двух процентов. Но и это еще не все. Неожиданно возникла новая проблема — проблема времени.

Раньше считалось, что первые «живые молекулы» появились примерно через миллиард лет после того, как кончился период интенсивной бомбардировки Земли метеоритами и кометами. Эти небесные осколки образовались из того же первичного газового сгустка, что Земля и другие планеты, в том же месте в огромном количестве, поэтому первые 500 миллионов лет столкновения с ними были чрезвычайно частыми. Жизнь в таких условиях просто не могла возникнуть: Земля то и дело плавилась и кипела. А ведь для случайной сборки многих атомов в молекулу нужной структуры («архаичную РНК») нужен огромный период неизменных условий.

Миллиарда лет, по оценкам специалистов, было бы достаточно. Но в последние годы стали множиться данные, говорящие о том, что этого миллиарда у жизни в запасе не было. Сначала Шопф обнаружил окаменелые структуры, подобные современным цианобактериям и имевшие возраст 3,5 миллиарда лет, то есть отстоящие всего на полмиллиарда лет от конца периода «метеоритно-кометной бомбардировки». А в 1996 году Мойзис нашел в Гренландии аналогичные, но еще более древние структуры — их возраст оказался 3,8 миллиарда лет. Интервал для случайного возникновения РНК сузился до двухсот миллионов лет, и уже тогда Ф. Крик писал, что это «поразительно короткий период времени для появления жизни». А недавно появились данные, что последние по времени массовые падения метеоритов произошли не 4 миллиарда лет назад, а всего 3,8 миллиарда, иными словами, для появления жизни (напомним, путем случайных переборов) вообще не осталось зазора.

Конечно, сторонники РНК-гипотезы требуют тщательной перепроверки всех этих цифр, но неприятности подкрались к ним и с другой стороны. Группа генетиков под руководством Дулитла занялась сравнением генетического состава трех древнейших классов живых существ — бактерий, так называемых археобактерий (предшественников микробов) и эукариотов (предшественников всех остальных современных организмов). Последовательно отбрасывая накопившиеся в них за время раздельного существования генетические отличия, исследователи в конце концов пришли к той генетической структуре, которая была у их общего предка. При этом выяснилось, что этот общий предок появился всего 1,8 миллиарда лет тому назад. Как согласовать эту цифру с теми 3,8 миллиардами лет, которые, по данным Мойзиса, отделяют нас от первых живых организмов, не понимает пока никто.

Все эти трудности, вместе взятые, сообщили переизданию книги «РНК-овый мир» некий пессимистический настрой, которого не было шесть лет назад, в первом издании. Ведущие глашатаи РНК-гипотезы высказываются теперь весьма осторожно. Л. Оргелл говорит, что самопроизвольное возникновение «архаичной РНК» граничило бы с чудом. Т. Чех заявляет, что такая РНК «слишком сложна для первой самовоспроизводящейся молекулы, чтобы она могла появиться без всякой подготовки, как Афина из головы Зевса». И те же Чех, Оргелл и присоединившийся к ним нобелевский лауреат К. де Дюв уже выдвигают очередную новую гипотезу — о «предРНК-овом мире». (Она, впрочем, не так уж нова: шотландский биолог А. Кэйрнс-Смит уже какое-то время назад начал говорить о том, что молекула РНК, возможно, «перехватила» роль главной «молекулы жизни» у какого-то более примитивного предшественника; эту возможность Кэйрнс-Смит назвал «генетическим перехватом».)

Теперь речь уже идет о каких-то «квазиживых» молекулах, которые предшествовали появлению самой РНК и сделали возможным, а главное — быстрым и более вероятным это появление. Альберт Эшенмозер из Швейцарии показал, например, что существует молекула n-РНК, близкая к обычной РНК, но включающая другой тип рибозы; такие молекулы способны спариваться наподобие двух цепей ДНК, но без образования двойной спирали, это сильно облегчает их удвоение. Такая n-РНК с ее способностью к легкому удвоению и самовоспроизведению могла быть предшественницей обычной РНК, что весьма укоротило бы время, необходимое для появления последней. Другой вариант предложил П. Нильсен из Копенгагена: при помощи компьютерных моделей он доказал возможность существования гибрида белка с ДНК — молекулы БНК (или «белковонуклеозиновой кислоты»), у которой к «позвоночнику» из аминокислот (как в белке) подвешены «ребра» тех «кольцевых» групп, которые характерны для нуклеотидов. Такая молекула тоже способна существовать в форме двойной спирали, а значит — хранить информацию и самовоспроизводиться. Некоторые исследователи ищут даже такие молекулы, которые обладали бы теми же свойствами, но состояли только из аминокислот (как мы уже знаем, легко образующихся в «первичном бульоне»).

Выдвигаются и более радикальные идеи. Об одной из них мы уже упоминали — это предположение Вехтерхойзера, что жизнь вообще начиналась без всяких «молекул жизни», просто на основе тех циклов биохимических реакций, которые самопроизвольно возникают вблизи мест выхода горячей лавы на океанском дне. Уже упомянутый де Дюв тоже считает возможным, что такой «добиотический метаболизм» был предшественником жизни, основанной на специфических молекулах типа РНК, ДНК и белков. В свою очередь, Джим Феррис из Соединенных Штатов предлагает возродить тридцатилетней давности гипотезу А. Кэйрнса-Смита, согласно которой первые самовоспроизводящиеся системы вообще были неорганическими, например система ионов в слое глины, «диктовавшая» аналогичный способ укладки следующего слоя, и так далее. На этом пути Феррис уже показал, что добавка глины, содержащей положительные ионы, к смеси отрицательно заряженных нуклеотидов приводит к самопроизвольному образованию цепочек РНК длиной в 10 — 15 нуклеотидных звеньев.

Еще дальше пошел Стюарт Кауфман, который утверждает, что возникновение жизни вообще не требует появления каких-то сложных «носителей каталитичности и самовоспроизведения». Исходя из теории сложных систем («theory of complexity»), Кауфман приходит к выводу, что любая такая система, будь она сложена из камней, звезд или молекул, достигнув определенного уровня сложности, неизбежно порождает определенную упорядоченность. Первичная смесь нуклеотидов, жиров и аминокислот неизбежно должна была поэтому в какой-то определенный момент перейти из хаотического состояния в «интегрированное» и проявить способность к самовоспроизведению и «самокатализу», то есть превратиться в своего рода «молекулярный кооператив», воспроизводящий себя как целое и создающий внутри себя все более сложные молекулы. Воздействие внешней среды, по Кауфману, уже на первых стадиях существования такого древнего «самовоспроизводящегося организма» должно было вести к его совершенствованию, и именно на этом пути в нем возникли молекулы РНК, ДНК и белков. Подобные процессы «антиэнтропийной самоорганизации», утверждает Кауфман, спонтанно происходят в любой ситуации, когда сквозь достаточно сложную систему проходит поток энергии извне, помогающий ей подняться против градиента энтропии в сторону прироста информации. Из этого, в частности, следует вывод, что Вселенная должна буквально кишеть очагами спонтанно возникшей жизни, подобной земной. (Подробное изложение этой сверхоптимистической картины мира можно найти в научно-популярной книге Кауфмана «Во Вселенной как дома», а также в книге «Планетарные мечты» другого крупного биохимика, профессора Роберта Шапиро из Нью-Йоркского университета, и в уже упоминавшейся книге Поля Дэвиса «Пятое чудо».)

Так что же можно сказать о жиз-ни? — спросим мы в заключение вслед за поэтом. Ее загадка оказалась сложной. И даже чересчур, добавим вслед за другими. Еще недавно наука казалась близкой к решению этой загадки. Сегодня она снова вернулась к исходным позициям. Обилие новых гипотез свидетельствует именно об этом. Ни одна из этих гипотез не представляется убедительной. Ни одна из них не имеет достаточного экспериментального подтверждения. И ни одна не кажется столь же перспективным кандидатом на роль новой всеобъемлющей теории.


Источник: www.znanie-sila.ru
Оставить отзыв. (0)

111


Создатели сайта не всегда разделяют мнение изложенное в материалах сайта.
"Научный Атеизм" 1998-2013

Дизайн: Гунявый Роман      Программирование и вёрстка: Muxa