Глава 12

ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ПРИНЦИПЫ БИОЛОГИИ

Прогресс в биологии — это Что там, за ветхой занавеской

переход от ложного знания тьмы?

к истинному незнанию. В гаданиях запутались умы.

И.Я. Александров Когда же с треском рухнет

занавеска, Увидим все, как ошибались мы.

О. Хайям

12.1. От атомов к протожизни

От не vivum ex vivo. Жизнь — это плесень на

(Все живое от живого.) поверхности небесных тел.

Ф. Реди Джине

12.1.1. Гипотезы происхождения жизни

Возникновение жизни на Земле и ее биосферы является од­ной из основных проблем современного естествознания, фило­софии и религии. На протяжении всего развития человечества этот вопрос волновал и волнует нас до сих пор. Остановимся кратко на главных гипотезах возникновения жизни: креациони­стской, теории самопроизвольного зарождения, существования жизни вечно, занесения элементов жизни из Космоса и биохи­мической эволюции.

Согласно креационистской гипотезе сотворения жизни на осно­ве толкования Библии предполагают, что животный, растительный мир и Человек создан Богом сразу по его желанию, как гово­рится, во всей своей красе и всем разнообразии. При этом все эти творения - Бога созданы в совершенной гармонии и не требуют своего дальнейшего развития. Любопытно, что в рамках этой гипо­тезы на основе анализа возрастов и родственных связей лиц, упо­минаемых в Библии, это произошло в 9 часов утра 23 октября 4004 г. до н.э.! Очевидно, это умозрительная гипотеза, не находя­щая своего подтверждения в современной науке. Это понимают и сами теологи. Еврейский философ Маймонид (1135—1204) в своей книге «Наставник колеблющихся» говорит: «Конфликт между нау­кой и религией проистекает из-за неверной интерпретации Библии». И там же: «Если хочешь постичь взаимосвязь между миром и тем, как Бог управляет им, изучай астрономию и физику».

В противоположность этой гипотезе еще в древности в Китае и Египте была выдвинута идея самопроизвольного непрерывного зарождения живого из неживого. Эти представления поддержива­ли древнегреческие мыслители (Аристотель, Платон) и более по­здние ученые (Галилей, Бэкон, Декарт, Гегель, Ламарк). Соглас­но Аристотелю, частицы вещества содержат «активное начало», дающее возможность зародиться живому, например, лягушки и насекомые при определенных условиях заводятся в сырой почве, в стоячей воде — черви и водоросли, в протухшем мясе при гниении — личинки мух.

Первый ощутимый удар по этой теории нанес итальянский естествоиспытатель и врач Ф. Реди (1626—1698), который в 1688 г. проделал опыт с закрытыми и открытыми сосудами, где были помещены мертвые змеи. В открытом сосуде мухи от­кладывали свои яйца й из них развивались личинки мух. В закрытом сосуде этого не происходило — отложенные на за­крывающую банку кисею яйца не давали личинок. Из этих опы­тов и возник известный принцип Ф. Реди — «все живое от жи­вого». В дальнейшем французский микробиолог Л. Пастер (1822—1895) и английский физик Тиндаль (1820—1893) показа­ли, что при определенных условиях (стерилизация, а в дальней­шем возник и термин «пастеризация») живые организмы — вирусы — не могут возникать. Однако это еще не является дока­зательством невозможности возникновения живого из неживого.

Согласно современным представлениям жизнь возникла из неживой материи, но только в условиях, сильно отличающихся от современных, и за длительный промежуток времени — в те­чение сотен миллионов лет. Можно также предположить, что возникновение жизни является обязательным этапом эволюции материи, и такое событие могло происходить неоднократно и в разных частях Вселенной.

Теория пансмермии о занесении «зародышей жизни» из Кос­моса является гипотезой о внеземном происхождении жизни. Известно, что в мировом пространстве имеются частицы веще­ства, пылинки, на которых могут находиться живые споры мик­роорганизмов. Попадая на планету с подходящими для микроор­ганизмов условиями, они и создают жизнь на этой планете. В настоящее время получены космохимические данные, указы­вающие на возможность возникновения органических веществ, характерных для живых организмов, химическим путем в косми­ческих условиях. При изучении состава метеоритов (главным образом хондритов) и комет были обнаружены спирты, карбо­нильные соединения, вода, синильная кислота, формальдегиды и т.д. Большая часть молекул, обнаруженных в межзвездных об­лаках, относится к простейшим соединениям углерода, в том числе к аминокислотам. Предшественники аминокислот в 1975 г. были найдены и в лунном грунте.

Поскольку метеориты типа углистого хондрита довольно час­то падают на Землю из Космоса, можно предположить, что об­разование органических соединений в Космосе — не такое уже редкое событие, скорее типичное и довольно распространенное. Несмотря на то, что о существовании жизни вне Солнечной сис­темы сказать пока однозначно и определенно достаточно слож­но, существует гипотеза о возникновении жизни на Земле прак­тически одновременно с моментом образования самой Земли около 4,6 млрд лет назад. И тогда условно можно считать, что жизнь зародилась в момент создания Солнечной системы, в том числе и Земли, т.е. в Космосе. В качестве аргументов в пользу этой гипотезы любители экстравагантных доказательств приво­дят такие факты, как прилеты инопланетян на Землю, неопоз­нанных летательных объектов (HJIO), наскальные, топологиче­ские рисунки на поверхности Земли (об этих рисунках рассказы­вал фильм Деникена «Воспоминания о будущем»!) и т.д. Однако эта гипотеза не дает ответа на вопрос о механизме изначального возникновения жизни, а просто переносит эту проблему в другое место во Вселенной.

По данным ядерной геохронологии длительность геологиче­ской эволюции Земли и жизни на ней близки друг к другу, что привлекает сторонников другой гипотезы происхождения жизни на Земле — вечного ее существования. Эта модель близка к те­ории вечного существования жизни во всей Вселенной. Логич­ная идея всеобщей эволюции должна приводить к пониманию того, что жизнь возникла где-то на этапе перехода от космохи- мической эволюции к геохимической и затем биохимической эволюции. Остается «только» найти время и место возникнове­ния живого в этой цепочке! В эволюционном процессе измене­ния условий для возникновения жизни можно предположить, что жизнь на Земле может совпадать с образованием и сущест­вованием материи. Такой точки зрения придерживался извест­ный глобалист естествоиспытатель В.И. Вернадский: жизнь и материя неразрывны, взаимосвязаны, и между ними нет времен­ной последовательности. Эту мысль подтверждает палеонтолог Б.С. Соколов: «...даже на «сумасшедший вопрос» — что древнее — Земля или жизнь на ней, мы не можем дать определенного ответа. Возможно, они почти ровесники и поэтому предпочтительнее гово­рить о появлении жизни на нашей планете, а не о ее происхож­дении».

В современном естествознании идея эволюции нашего мира находит свое применение и к возможности появления жизни из неживого на этапах , развития материи от неорганического мира к органическому и далее к биологическому. Как указывал в 1912 г. русский естествоиспытатель К. А. Тимирязев, «..мы вы­нуждены допустить, что живая материя осуществлялась так же, как и все остальные процессы, путем эволюции... Процесс этот, вероятно, имел место и при переходе из неорганического мира в ор­ганический». В более широком смысле эволюцию мира, в тече­ние которой происходит и появление жизни как феномена ново­го состояния материи, необходимо увязывать с космологической эволюцией в целом. Ее этапы можно представить себе следую­щим образом:

БВ излучение + вещество —» —> Галактики, Вселенная —» —> планеты —> первичная атмосфера —» вторичная атмосфера, гидросфера —> образование органических веществ, аминокислот —» -¥ коацерватные капли — естественный отбор, мутация ДНК — РНК белок.