Видимый мир: жизнь на Земле возникла

Людям с древности казалось очевидным, что прочная каменная часть Земли образовалась раньше живущих на ней существ. Первичны неорганические вещества. Органические вещества возникли на нашей планете позже неорганических веществ. В Библии сказано, что сначала в первый день Бог создал небо и землю, и только в третий день сотворены растения, а в пятый и шестой дни - животные.

Самозарождение жизни еще в Средние века принималось само собой разумеющимся явлением. Предполагалось, что, рыбы, например, могли зарождаться из ила дна реки, черви из почвы, мухи из мяса, мыши из грязи.

Все вещества по происхождению даже в конце XVIII в. разделялись на неорганические и органические. Органическими веществами принимались такие, какие образуются в организмах и слагают организмы. Если из неорганических веществ получить органические, тем самым покажется способ возникновения жизни.

С принятием наукой гипотез изначально расплавленного состояния земного шара еще больше утвердилась идея относительно недавнего возникновения жизни на Земле после ее остывания и создания условий, благоприятных для жизни. В 1865 г. немецкий геолог Б. Котта в истории Земли по мере ее охлаждения выделил следующие стадии:

1. изначальную стадию раскаленного газового шара;

2. стадию возникновения жидкого расплавленного ядра, окруженного газообразной оболочкой;

3. стадию формирования на жидком раскаленном ядре твердой коры, окруженного газообразной оболочкой;

4. стадию появления на поверхности земной коры при дальнейшем ее охлаждении от конденсации паров из окружающей газообразной оболочки воды, разрушающей неровности твердой оболочки;

5. стадию возникновения при последующем более значительном охлаждении воды органических веществ, а из них организмов;

6. стадию образования климатических поясов, а при большем остывании земного шара и областей оледенений;

7. появление человека, вызванное вынужденным приспособлением предка к усложнившимся для жизни условиям окружающей среды.

Наиболее последовательным сторонником подобного способа возникновения жизни на Земле в XX в. в СССР был А.И. Опарин. Будучи еще молодым ученым, он 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества выступил с докладом, в котором высказал предположение, что атмосфера нашей планеты 4-4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды. Мощные электрические разряды в такой атмосфере могли вызвать образование простейших органических соединений, необходимых для возникновения жизни. За разработку таких взглядов и исследования по биохимическим основам переработки растительного сырья А.И. Опарина в 1946 г. избрали академиком АН СССР.

Представления, высказанные А.И. Опариным, экспериментальным путем в 1955 г. подтвердил американский биолог-исследователь С. Миллер. Пропуская в стеклянном сосуде в течение недели электрические разряды напряжением до 60 000 В через смесь метана, аммиака, водорода и паров воды под давлением в несколько паскалей при температуре +80⁰С, он получил мочевину, простейшие жирные кислоты, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в частности глицин и аланин. Этот эксперимент подтверждал справедливость идеи абиогенного синтеза органических веществ как первого шага на пути создания жизни на Земле.

Происходило постепенное усложнение химической структуры и морфологического облика пробионтов (предшественников жизни) на пути к живым организмам. В мелководных районах моря формировались концентрированные растворы белков и нуклеиновых кислот («первичный бульон»), из которого образовывались сгустки коацервантов – мельчайших коллоидальных частиц, обладавших осмотическими свойствами. Коацерванты из раствора поглощали различные вещества, хотя еще и не были живыми существами. Это была еще стадия развития преджизни.

Когда стали образовываться сложные комплексы нуклеиновых кислот и белков, появилась возможность воспроизведения себе подобных и наследования свойств предыдущих поколений. Подобным свойством обладают уже живые существа.

В общем виде последовательность стадий возникновения жизни, как результата эволюции углеродистых соединений, по А.И. Опарину видится следующей. Из неорганических соединений создаются пробионты. Затем происходит синтез биополимеров, из них простейших органических молекул, коацервантов, сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот, что и приводит к живым организмам.

По способу потребления энергии все живые организмы делятся на две группы: автотрофные и гетеротрофные. Первые используют солнечную энергию в процессе фотосинтеза (зеленые растения). Вторые довольствуются энергией, выделяющейся при распаде органических веществ.

В начале жизни в земной атмосфере не было свободного кислорода. Поэтому первыми на земном шаре живыми организмами были гетеротрофные, получавшие энергию путем бескислородного расщепления органических соединений. И только с появлением организмов, способных к фотосинтезу, в атмосферу стал поступать свободный кислород, сделав ее из метан-аммиак-водородной азотно-кислородною.

«Крупнейшим вкладом в развитие теории происхождения жизни явились предположения А.И. Опарина и американского ученого Г. Юри о том, что первичная атмосфера Земли имела восстановительные свойства и на определенном этапе своего развития должна была содержать наряду с газообразным водородом и парами воды соединения углерода (в виде метана – CH₄ и циана – CN) и азота (в виде аммиака – NH₃). С течением времени состав атмосферы постепенно изменялся: в ней все больше возрастало содержание кислорода (в результате возникновения начальных анаэробных форм жизни) и она начала приобретать окислительные свойства. Установлено, что Земля возникла свыше 4,5 млрд. лет назад, а первые признаки жизни появились на ней 2-3 млрд. лет назад.» (БСЭ, изд. 3, т. 21, 1975, с. 57).

Уже при своем становлении в начале XIX в. идея возникновения жизни на остывающей Земле не имела оснований, противоречила достижениям естествознания того времени.

Принцип актуализма Ч. Лайеля

В 1830-1833 гг. вышел трехтомник «Основы геологии» английского геолога Ч. Лайеля. В нем было показано, что изменения земной поверхности в прошлые времена происходили под влиянием постоянных геологических процессов, действующих и в настоящее время (атмосферных осадков, текучих вод, ледников и др.). На основание этих реально наблюдаемых результатов действия геологических процессов Ч. Лайель сформулировал принцип актуализма: современность – ключ к познанию прошлого. На соблюдении этого принципа основана современная палеогеография. Если бы природные условия в прошлом были бы резко отличными от современных, выяснить, какими они были тогда, было бы невозможно.

Дожизненное временя на Земле не известно

В начале XX в., задолго до высказывания А.И. Опариным в 1924 г. предположения о возможности возникновения жизни при мощных электрических разрядах 4-4,5 млрд. лет назад в атмосфере из метана, аммиака, углекислого газа с парами воды, В.И. Вернадский доказал отсутствия эволюции земных минералов и горных пород. Все они, не зависимо от времени образования, одинаковые. В отложениях архея, протерозоя, палеозоя, мезозоя и кайнозоя присутствуют кварц, гематит, слюда, гранит, кварцит и т. д. Нет минерала или горной породы, присущих только архею и отсутствующих в палеозое. Все земные минералы и горные породы сформировались в одинаковых условиях, или в условиях биосферы. Отсюда гениальный вывод В.И. Вернадского: «Биосфера геологически вечна», или дожизненное время на Земле не известно.

В 1930 г. геологическое время было предложено разделять на криптозой (архей и протерозой) и фанерозой (палеозой, мезозой и кайнозой), что и принято современным естествознанием, тем самым согласившимся с положением геологической вечности биосферы.

Ни о какой первичной или вторичной расплавленности Земли, другом, чем сейчас, составе атмосферы и гидросферы, возникновении биосферы говорить не приходится. Это изначально ложное представление, или вымысел.

И не важно, что представления для последующего экспериментального подтверждения о метан-аммиак-водородном составе первичной атмосферы Земли высказаны академиком А.И. Опариным и дважды Лауреатом Нобелевской премии Г.К. Юри. Конечно, это выдающиеся люди, но в данном случае их представления не имели оснований.

Эксперимент же – попытка воспроизвести явление на основе его предварительного истолкования. Допустили такой состав атмосферы, подобрали необходимые параметры: давление несколько паскалей, температуру +80⁰С, электрические разряды до 60 000 вольт, и получили из неорганических веществ органические. Но таких условий на поверхности литосферы с архея не было, хотя бы потому, что в кварцитах возраста около 4 млрд. лет установлены остатки нитчатых (многоклеточных) водорослей, в толщах архея диагностируются тиллоиды – древние ледниковые отложения.

Озоновый слой атмосферы предохраняет живые организмы от гибели ультрафиолетовыми лучами

Вряд ли количество губительного для жизни ультрафиолетового спектра солнечной радиации 4 млрд. лет назад было меньше современного. Сейчас живые организмы от этого жесткого излучения защищает озоновый слой. На начальных этапах сначала химической эволюции, а затем и предбиологической эволюции живые организмы, как считает А.И. Опарин, создавались в бескислородной атмосфере и, стало быть, без защитного озонового слоя. Даже высокоорганизованные живые организмы на Земле без озонового слоя выжить не смогут. Как же в таких условиях могли создаваться слабые предбиологические образования?