Слайд. Концепция стационарного состояния.

Концепция вечности жизни: Вселенная существовала вечно, всегда обладала способностью поддерживать жизнь.

Основана на идеях гилозоизма (Фалес), согласно которым жизнь - внутреннее свойство материи, но материи неразвитой, неструктурированной. Попытки переопределения жизни: необязательно, чтобы жизнь была представлена существами, сходными с земными организмами.

Посмотрите на 16 слайд. Опыты Пастера и опровержения концепции самозарождения восприняли как абсолютное доказательство полной невозможности возникновения в неорганической природе живых существ. И тогда появился интерес к разного рода представлениям о вечности жизни, основанных на старых идея геолозоизма, истоки которого уходят к Фаллесу, Анаксимандру, Анаксимену, согласно которым жизнь – это внутреннее свойство материи, но материи неразвитой, не структурированной. Если жизнь существует вечно, тогда проблемы происхождения просто не существует. И тогда оживился интерес к концепции стационарного состояния, согласно которой Вселенная существует вечно, всегда обладает способностью поддерживать жизнь, а вот живые организмы на Земле в ходе исторического времени обладают только способностью менять численность, вплоть до нуля, то есть вымирать. Этот вывод пытались обосновать с ссылками на геологические ископаемые останки, когда появление ископаемых останков в определённых горных породах стали интерпретировать в экологическом аспекте, например через увеличение численности популяций или перемещение популяции в места, благоприятные для сохранения останков. Эти взгляды в большей части своих доводов связаны с увеличением значений разрывов в палеонтологической летописи. Кроме идеи вечности жизни, высказывались мнения о том, что понятие «жизнь» надо пересмотреть и необязательно привязывать понятие «жизнь» только к существам, сходным с земными организмами. Например, Фехнер и Преер в 40-50 гг. 19 века утверждали, что не живые организмы происходят из неодушевленной материи, а наоборот – инертная материя выделяется из тела организма в виде неживых масс. Они отождествили понятие «жизнь» и «движение». И огненные небесные тела Фехнер и Преер рассматривали как живые существа. По их мнению, таким живым, в свое время, был и земной шар. Единый гигантский органиим, который дышал раскалёнными живыми массами, по его жилам текли раскалённые металлы, его пищей были метеориты, а потом огненно-жидкие ткани застыли в безжизненные горные породы, а остатки жизни теплятся еще в растениях и животных. То есть, по Фехнеру и Прееру, «жизнь» – это слабая дрожь той громадной могучей жизни, которой был охвачен весь земной шар.

СЛАЙД 18. Концепция панспермии.

Идея направленной панспермии: переселение жизни с планету на планету могло происходить в результате сознательного «посева» жизни космическими «пришельцами».

Английский биофизик и генетик лауреат Нобелевской премии Ф. Крик.

Концепция не может наметить четкую программу решения проблемы происхождения жизни.

Но мы понимаем, что такие попытки переопределять жизнь, не играли большой роли в развитии естествознания. И был еще один вектор выхода из кризиса. Посмотрите, пожалуйста, на 18 слайд. Когда были выдвинуты гипотезы, тоже имеющие истоки в античности, в Анаксагоре, это концепция панспермия. Кстати, термин «панспермия» и принадлежит Анаксагору. Концепция панспермии была создана шведским физиком и химиком, лауреатом Нобелевской премии Аррениусом и немецким физиком и физиологом Гельмгольцем. Сущность гипотезы заключается в том, что жизнь возникла не на Земле (они предполагают изучать не возникновение жизни вообще, а именно на Земле). Они считали, что жизнь могла возникнуть где-то на других планетах или, возможно, существует вечно во Вселенной, но с планеты на планету зародыши жизни (спермии) переносится под действием каких-то физических факторов. Когда споры жизни попадают на какую-то планету с благоприятными условиями, то они дают начало новой биологической эволюции.

СЛАЙД 17. Идея ненаправленной панспермии: земная жизнь – производная от космической жизни; причина возникновения жизни на нашей планете – случайное попадание в земную среду неких частиц жизни. Шведский физик и химик, лауреат Нобелевской премии С.Аррениус и немецкий физик и физиолог Гельмгольц. Концепция не может наметить четкую программу решения проблемы происхождения жизни.

На слайде 17 показана концепция ненаправленной (классической панспермии) – ее суть в том, что земная жизнь рассматривается как производная от космической, но причина начала жизни на земле случайная. Идея ненаправленной панспермии и в настоящее время поддерживают некоторые астрономы, те, которые изучают природу межзвездной пыли. Они приходят к выводу, что в космическом пространстве, в газовых и пылевых облаках могут присутствовать микроорганизмы – выдвигается гипотеза, что облака созданы из бактерий и микроспор, которые путешествуют в пространстве от планеты к планете. Микроорганизмы могут подхватываться кометами и метеоритами.

Согласно гипотезам академика Гольданского, на частицах газа пылевых межзвездных облаков может протекать синтез достаточно сложных, в том числе полимерных молекул. Образования таким путем даже вирусов, без совместной эволюции вируса и организма-хозяина, без действия биологического отбора невозможно. Так что теория не убедительна, что чувствуют и её создатели (они не верят в предопределенность возникновения жизни, но не могут признать и чисто случайный характер ее возникновения) – они выдвигают тезис о вечной и безграничной вселенной, в которой каким-то естественным путём может возникать жизнь (то есть материя порождает разум, разум связан с жизнью, жизнь снова порождает разум).

Интересный вклад в развитие ненаправленной панспермии был внесен в 80-х годах 20-го века, когда в Ленинградском Физико-Техническом институте Академии СССР проводили эксперимент с моделями комет – в вакуумную камеру помещался лед с примесями различных органических соединений, имитировались условия космоса, действие Солнца, и эти эксперименты показали, что в глубоком вакууме после испарения льда из условного ядра кометы на образовавшемся сухом остатке образовалась корочка из тончайших параллельных нитей – при большом увеличении было видно, что каждый волосок этой условной щётки – это ледяной стерженёк, спрятанный в плотно навитую на него спираль, из скрученных между собой молекул биополимеров. Если комету нагревали, ледяной сердечник испарялся, а образующийся ледяной пар раздвигал витки спирали – они становились подвижными, легко различимыми (похожи на двойную спираль ДНК). Когда исследователи ввели в состав экспериментальной смеси молекулы аминокислот и детали нуклеотидов, то установили, что в условиях вакуума и нагрева цепи из аминокислот – всё это послужило матрицей для нуклеотидов. То есть происходили процессы, напоминающие те, что происходят в живом. Эксперименты не подтвердили концепцию ненаправленной панспермии, но дали ей новую жизнь.

Хочу обратить внимание, что когда планируется уже сейчас марсианская экспедиция (не ранее 2030-х годов по планам Российской академии наук), уже на конференции в 2006 г. обсуждалась уже подготовка к пилотируемому полету с высадкой космонавтов на Марс, обсуждалась проблема Карантина – необходимость предотвратить попадание микроорганизмов с Земли на Марс и, если там жизнь есть, то и марсианских форм жизни на Землю. В 2006 году это оказалось важно в свете эксперимента, который был проведен. За пределы космической станции вынесли споры грибов и микроорганизмов – они оказались способны к жизнедеятельности после 12 месяцев в открытом космосе. Но опыты по обнаружению подобных спор в космическом пространстве дали отрицательные результаты. Споры не могут все-таки долго хранится в условиях космоса.

Всё это вызвало к жизни вторую разновидность концепции панспермии – концепцию направленной панспермии (слайд 18 выше). Английский биофизик и генетик лауреат Нобелевской премии Ф. Крик, создатель этой теории, предположил, что происходил сознательный «посев» жизни космическими «пришельцами». Цитирую Крика: «Если это не фантазия, то мыслящее существо, homo sapiens, служит только орудием, упаковкой, неким космобусом для распространяющегося истинного разума, скрывающегося в разумной и победоносной крупинке дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК творит цивилизацию, наше тело и разум вместе с духовными и физическими ценностями, это орудие этого зародыша, который занесён несколько миллионов лет назад на нашу Землю и имеет задачу овладеть нашей галактикой или нашей Вселенной, чтобы после встретиться с теми, кто занёс его на нашу Землю». Доводом в пользу этой гипотезы служил факт наличия в белке вещества молибден в количестве непропорционально большем, чем в среднем на Земле – на этом факте строилось предположения французского биохимика и микробиолога Нобелевского лауреата Жака Моно о невозможности возникновения жизни на Земле. Он делал вывод, что генезис ДНК имеет космический характер. Жизнь могла возникнуть где-то в окрестностях молибденовых звёзд, а потом достичь Земли. Однако на сегодняшний день эти аргументы были сняты работами японских биохимиков (в частности, биохимика Игами), так как было обнаружено, что в водах океана содержание молибдена выше, чем на Земле в целом и не уступает концентрации его в аналогичных микроэлементах. Концепция направленной панспермии еще более трудно опровергаема, чем концепция ненаправленной панспермии. В каком случае она может быть признана ложной? Когда будут исследованы все уголки Вселенной, и жизнь нигде не будет обнаружена – тогда можно будет сделать вывод, что жизнь не возникала где-то вовне Земли и принесена на Землю извне. Но представить себе такую возможность ни теоретически, ни тем более практически невозможно. Поэтому концепция панспермии, особенно в варианте направленной панспермии, интересна в условиях общей космизации взглядов человека. Проводится аналогия: было когда-то доказано, что Земля не центр Вселенной, поэтому можно предположить, что и высший разум не находится на Земле. Сторонники концепции направленной панспермии считают, что жизнь на Земле и в целом во Вселенной не может возникнуть случайно – слишком уж она сложна, поэтому предполагают существование Высшего разума, являющегося частью космоса. Это согласуется с идеей иерархической Вселенной: если есть что-то сложное, то можно представить еще более сложное – аналогия с доказательствами бытия Бога, которые использовались в Средневековье. Поэтому предлагается объяснить генезис жизни не с ссылкой на естественные причины, а со ссылкой на иерархию разумов, иерархию Вселенной. Аргументы: белки, нуклеиновые кислоты, т.е. биологические соединения сложной структуры столь сложны, что предположить их случайное возникновение сложно – они не могут быть результатом взаимодействия простых веществ в Мировом океане. Кроме того, сторонники концепции панспермии считают, что формирование биологических систем возможно в рамках законов термодинамики, но термодинамика открытых систем не может объяснить происхождения жизни. Концепция панспермии не открывает никакой чёткой программы для решения проблем происхождения жизни в рамках науки, поскольку заменяет хотя и плохо известные, но все же вероятные условия первичной Земли до появления на ней жизни на абсолютно неизвестные условия других миров – т.е. практически концепция панспермии «уходит от решения проблемы», заменяя проблему происхождения жизни вопросом о том, как возникла жизнь на Земле.

СЛАЙД 19. Ф. Энгельс (1820-1895): «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь». Подход к определению сущности жизни, исходя из субстрата, носит название субстратного подхода.

Складывается такая ситуация (на рубеже 19 и 20 веков), когда концепция панспермии и вообще логика проблемы происхождения жизни оказалась связанной дискуссией о природы белка. Дело в том, что знания о наличии жизни в живых жидкостях (крови, молоке) какого-то твердого субстрата – эти знания были давно (это знание из простых наблюдений за закисанием молока или свертыванием крови). То, что белки полимеры, сложенные цепями кислот, доказано было в 1901 году было доказано Фишером и Гофмейстером, когда был произведен первый искусственный синтез белка из аминокислот, что было окончательным док-вом аминокислотной природы белков и их природной структуры. Посмотрите на цитату Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь». Я бы не стала говорить об Энгельсе, если бы не его вклад в проблему происхождения жизни. Он дал определение жизни, исходя из субстрата – жизнь есть субстрат. Такие определения называются субстратными: сущность есть субстрат. Это задавало некую возможную стратегию (которая потом реализовалась) поиска сущности жизни внутри естествознания. Если мы объясним, как возникает белок, мы объясним, как возникает жизнь. Конечно, позицию Энгельса нужно воспринимать в контексте общефилософской установки, для него было важным на материальную субстанцию. Энгельс материалистически истолковал опыты Пастере: единство мира снимает непроходимую границу между живым и неживым. Но его понимание проблемы не сразу нашло поддержку среди ученых – Энгельс вошел в науку через Дарвина – принятие диалектики опосредовалось принятием эволюционной идеи в решении проблемы существования и происхождения жизни, но прямо руководствовался идеями Энгельса создатель концепции биохимической эволюции биохимик Александр Иванович Опарин (1894 – 1980).