187

Теории возникновения жизни

Проблема происхождения жизни.

Природа жизни, ее происхождение, эволюция живых существ и неживой природы занимает одно из центральных мест в биологии.

В данной главе мы постараемся обсудить различные теории возникновения жизни. При изложении этого вопроса постараемся также избежать слепой приверженности к какому-либо убеждению или учению, т.е. не проявим склонность к доктринерству, а рассмотрим с различных точек зрения характер этого события.

Большая часть соображений, на которых основываются эти теории, умозрительны, так как произвести в сколько-нибудь наглядном виде события, происходившие при возникновении жизни невозможно. Это относится как к научным, так и к теологическим построениям. Однако одна теория, теория биохимической эволюции, все больше воспринимается не как отдельная теория, а как совокупность ряда научных гипотез, каждая из которых поддается проверке.

Следует отметить, что “сегодняшние” данные могут дополняться и, конечно, пересматриваться в будущем соответственно научным знаниям в каждый данный момент, так как достоверность взглядов ограничена уровнем наших знаний на определенный момент времени.

Теории возникновения жизни, Земли и всей вселенной разнообразны и далеко не достоверны.

Согласно теории стационарного состояния Вселенная существовала извечно.

Согласно теории “Большого взрыва” она возникла из сгустка нейтронов в результате взрыва в одной из черных дыр.

Согласно теологическим представлениям она создана Творцом.

Вопреки бытующим представлениям, наука не в состоянии опровергнуть идею о божественном сотворении первозданной вселенной, так же как и теологические взгляды не обязательно отвергают возможность того, что жизнь в процессе своего развития приобрела черты, объяснимые на основе законов природы.

Среди главных теорий возникновения жизни на Земле следует упомянуть 5, которые мы и рассмотрим.

1. Теория креационизма

Креационизм – жизнь создана сверхъестественным существом. Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события о прошлом; ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных учений. В 1650 году ирландский архиепископ Ашер из г. Арма вычислил, что бог сотворил мир в октябре 4004 г до н. э. и закончил свой труд 23 октября в 9 ч. утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возрасты всех людей, упомянутых в библейской генеалогии, начиная от Адама и заканчивая Христом. С точки зрения арифметики это верно, однако при этом получается, что Адам жил во времени, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая цивилизация.

Традиционные иудейско-христианские представления о сотворении мира, изложенные в Книге Бытия, вызывали и вызывают массу споров.

Одни считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней продолжительностью по 24 часа. Они отвергают любые другие точки зрения и целиком полагаются на божественные откровения.

Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в ней в понятной форме изложено теологическое откровение о сотворении всего живого всемогущим творцом. Для них описание сотворения живых существ творцом скорее отвечает на вопрос “почему?”, а не “каким образом?” Если наука в поисках истины широко использует наблюдения и эксперимент, то богословие постигает истину через веру. Вера признает вещи, которым нет доказательств в научном смысле слова. Это означает, что не может быть противоречия между научным и богословским объяснением сотворения мира, так как эти две сферы мышления взаимно исключают друг друга. Для ученого научная истина всегда содержит элемент гипотезы, требующий доказательств, а для верующего теологическая истина абсолютна.

Процесс божественного сотворения мыслится как имевший место единожды и поэтому недоступно для наблюдения; этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.

2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение.

Жизнь возникала неоднократно из неживого вещества. Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она существовала. Выразителем этой теории был Аристотель (384-322г. до н.э.), который является, по мнению многих, отцом биологии, а до него и после него Эмпедокл, Фаллес, Анаксимандр, Демокрит, Лукреций Кар и другие древние материалисты Древней Греции и Древнего Рима. Аристотель, говоря о спонтанном зарождении жизни, развивал эту гипотезу дальше, связывая все организмы в непрерывный ряд – “ лестницу природы” (scala naturae): “Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их такой близости, едва можно заметить различия”. (Аристотель).

Согласно теории Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные “частицы” вещества содержат некое “активное начало”, которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, в тине, в гниющем мясе.

“Таковы факты – живое может возникнуть в результате не только спаривания животных, но разложения почвы... Также обстоит дело и у растений: некоторые развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием сил природы, возникая из разлагающейся земли или из определенных частей растений...” (Аристотель).

С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалось не в чести; ее признали лишь те, кто верил в колдовство, в нечистую силу, но эта идея, хотя и недолго, но продолжала существовать. В 16 в. Ван Гельмонт (1577-1644) описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей, использовав при этом грязную рубашку, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

В 1688 г (1661г.) и биолог и врач Франческо Реди, живший во Флоренции, подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Ф. Реди установил, что маленькие белые черви, появляющиеся в гниющем мясе, образуются из яиц, отложенных мухами. Он поместил кусочки мяса в несколько сосудов. Часть из них он оставил открытыми, а часть прикрыл кисеёй. Через несколько дней в открытых сосудах кишело личинками мух, тогда как в прикрытых сосудах их не было. Следовательно, личинки появились из яиц, отложенных мухами, а не самозародились из мяса, т.е. появляется концепция биогенеза.

“Убежденность была бы тщетной, если бы её нельзя было подтвердить экспериментом. Поэтому в середине июля я взял 4 больших сосуда с широким горлом, поместил в один из них змею, в другой – немного рыбы, в третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал, затем я поместил то же самое в 4 других сосуда, оставив их открытыми....Вскоре мясо и рыба в незапечатанных сосудах зачервивели, можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них, но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как в них была положена дохлая рыба”. (Реди).

Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и она продолжала существовать. В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергали спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антони Ван Левенгука в 17 в усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками теории спонтанного самозарождения и между сторонниками теории биогенеза, но его наблюдения под микроскопом давали пищу обеим теориям и в конце концов побудили другого ученого поставить эксперименты для решения вопроса возникновения жизни путем спонтанного зарождения.

В 1775 г. Ладзоро Спалланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, он не нашел в них признаков жизни. Из этого сделав вывод, что высокая температура уничтожила все живые существа в сосудах и без них живое уже не могло возникнуть.

Виталисты (от лат. vita – жизнь) заявляли, что длительное кипячение убивает “жизненную силу”, которая не может проникнуть в закрытый сосуд и “вдохнуть жизнь” в мертвый бульон.

В 1859 г. французская Академия наук учредила премию тому, кто раз и навсегда покончит со спорами о возможности и невозможности самозарождения.

В 1860 г. проблемой занялся французский химик и микробиолог Луи Пастер, к тому времени уже много сделавший и сумевший разрешить проблемы, угрожавшие шелководству и виноделию. В основу своих экспериментов он положил опыты Спалланцани, но использовал колбы с S-образным горлом. Открытое горлышко не мешало доступу в колбу мифической “жизненной силы”, однако благодаря изгибам горлышка споры микроорганизмов оседали в нем и не могли проникнуть в питательную среду. Раствор в колбе долгое время оставался стерильным. Лишь когда горлышко сломали, хлынувшие внутрь микробы вызвали помутнение раствора. Своим гениально простым экспериментом Л. Пастер нанес сокрушительный удар виталистам и поддержал теорию биогенеза, согласно которой все живое происходит только от живого. Премию, таким образом, в 1862 г. получил Л. Пастер от французской Академии наук.

Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. Коль скоро для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда же взялся самый первый живой организм?

Только теория стационарного состояния, о которой сейчас пойдет речь, не требует ответа на этот вопрос, а во всех других теориях подразумевается, что на какой-то стадии истории жизни произошел переход от неживого к живому.