Оглавление

Теория биохимической эволюции

В целом современных эволюционистов можно разделить на следующие две группы. Одни - приверженцы генобиоза, то есть подхода, предполагающего, что жизнь возникла на основе первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода. Другие говорят о голобиозе, то есть о первичности структур, наделенных способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментного механизма.

Есть и другие критерии, разделяющие современных приверженцев эволюционной теории на группы. Если многообразие всего живого возникает из одного источника, то это монофилия, а если из многих, то полифилия. Многообразие может складываться медленно и постепенно (градуалистская концепция) или внезапно и быстро (сальтационная концепция). Если эволюционные события имеют случайный, ненаправленный, нецелесообразный характер, то можно говорить о тихогенезе, а если они идут направленно, к определенной цели, то тогда мы имеем дело с моногенезом.

В.И. Вернадский, например, полагал, что "первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде появления какого-нибудь вида организма, а в виде совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были сразу появиться биоценозы''.[1]

Нужно отметить, что отечественными исследователями предпринимались попытки моделирования эволюции, и небезуспешные. С помощью математических методов удавалось найти определенные закономерности и объяснить те или иные аспекты эволюции.[2] Но не эволюцию в целом.

Долгое время многие эволюционисты придерживались так называемой белково-коацерватной теории Опарина, которая представляет собой определенный синтез дарвинизма и биохимии.[3] Сейчас эта теория утратила своих сторонников и считается неверной. Однако почти столетие именно она была доминирующей. Согласно ей процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, делился на три этапа:

возникновение органических веществ;

возникновение белков;

возникновение белковых тел.

Наверное, было бы неправильно в деталях описывать в данной работе эту теорию. В самом этом описании заложен довольно сомнительный механизм. Дело в том, что мы живем в мире, где подавляющее большинство фактов, констант и вообще каких-либо сведений приходится принимать на веру. Человек имеет ограниченные способности и ограниченное время существования. Он с трудом может освоить виды деятельности, которые позволяют ему хотя бы зарабатывать себе на жизнь. Куда уж тут перепроверять всю ту информацию, которая прямо его не касается?! Это просто невозможно. Потому-то мы и воспринимаем весь окружающий мир как набор сведений, авторами которых являются другие люди. По определенным критериям мы решаем, доверять этим людям или нет. Основной критерий – это доверие всех остальных людей. Если все доверяют, то и мы, как правило, доверяем.

Еще один критерий – это наличие в такой информации элементов, которые мы склонны толковать как достоверные. В частности, это сложные научные формулы, якобы устоявшиеся научные термины. Ясно, что мы с вами не химики и не физики. Куда уж тут разобраться в теории, которую, во-первых, многие называют достоверной, и которая, во-вторых, сплошь состоит из мудреных научных формул и непонятных терминов.

Вот именно такой и является белково-коацерватная теория Опарина. Излагать ее во всех деталях – это невольно убеждать читателя, что в чем-то она, наверное, верна. Не будут же серьезные ученые, которые разбираются в таких терминах и формулах, зря все это выписывать, причем на многих страницах! Нашу задачу как авторов данной книги тут облегчает только то, что научное сообщество и без нашей помощи признало эту теорию недостоверной. Несмотря на все мудреные формулы и термины.

Суть ее тем не менее сводится к тому, что в определенный период времени, когда Земля уже остыла, но не до конца, под воздействием ряда природных факторов (молнии, ультрафиолет, катализаторы) некоторые природные органические вещества превратились во что-то хотя и неживое, но уже достаточно сложное. А потом произошло еще что-то такое, пока нам непонятное, и это сложное неживое превратилось в простое, но уже живое. А из первичного живого возникло и все остальное сложное живое.

Коацерваты – это молекулы, которые были окружены водной оболочкой, но не растворялись в ней, а, наоборот, объединялись в многомолекулярные комплексы. Синтезировались углеводы, аминокислоты, возникли сахара и нуклеотиды. Потом коацерватные капли подверглись естественному отбору. Якобы отобранной оказалась сама жизнь. Возникли самовоспроизводящиеся молекулы РНК. А тут уж вроде бы рукой подать до современной РНК-ДНК-белковой жизни.

В целом теория Опарина базировалась на представлении, что все начиналось с белков, а также на возможности в определенных условиях спонтанного химического синтеза мономеров белков – аминокислот – и белковоподобных полимеров (полипептидов) абиогенным путем. Надо признать, что при поведении лабораторных опытов удавалось создавать условия, когда возникали достаточно сложные органические вещества.[4] Тут отрицать очевидное невозможно. Другое дело, что сложное органическое вещество, несмотря на титанические усилия, так и не превратилось в живое существо. Это тоже общеизвестно и очевидно.

Сторонники этой теории утверждали, что первыми организмами (протоорганизмами) были, может быть, гетеротрофы, а может, и хемолитотрофы, обеспечивавшие свою жизнедеятельность за счёт окислительно-восстановительных химических реакций. Ну как не поверить специалистам, которые оперируют такими словами?! Многие наверняка бы поверили.

Сами сторонники этой теории признают, что нерешенной в ее рамках проблемой оказалось объяснение, как возникшие внутри коацервата единичные удачные конструкции белковых молекул могли копироваться внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам. Проще говоря, как сложные органические вещества превратились в живые организмы.

Говоря о теории Опарина, нужно упомянуть и о предположениях об особой роли РНК, согласно которым функции как хранения генетической информации, так и катализа химических реакций выполняли ансамбли молекул РНК. Впоследствии из их ассоциаций возникла современная ДНК-РНК-белковая жизнь, обособленная мембраной от внешней среды. Якобы между химической эволюцией, в которой размножались и конкурировали отдельные молекулы, и полноценной жизнью, основанной на модели ДНК—РНК—белок, был промежуточный этап, на котором размножались и конкурировали между собой отдельные молекулы РНК. Однако пока не предложено убедительных объяснений, как мог произойти переход от мира РНК к современному белок-синтезирующему миру. Нужно отметить, что теория РНК-мира до сих пор имеет своих сторонников.

Собственно говоря, возражений против теории Опарина и ее модификаций выдвигается много. Говорят об очень малой вероятности самостоятельного возникновения веществ, послуживших исходным материалом для живых организмов. Еще более маловероятным представляется спонтанное превращение неживой органики во что-то живое. Ученые говорят о том, что период, когда Земля была совершенно непригодна для жизни, очень быстро сменился периодом, когда уже можно обнаружить признаки живых организмов. Пока без ответа остался и вопрос, каким образом аминокислоты без участия ферментов могли образовать белковые структуры, как образовались первые ферменты.

Было бы несправедливо утверждать, что сторонники теории биохимической эволюции лишь провозглашают сомнительные истины, а им охотно поддакивают властолюбивые политики. Да, и такой элемент несомненно присутствует. Однако точно так же несомненно, что многие ученые предприняли немалые усилия для проверки этой теории. В результате были получены определенные результаты, которые являются бесспорным вкладом в науку. Теория не получила подтверждения в своих ключевых элементах (в первую очередь сам переход от неживого к живому). Однако знания в этой области были серьезно систематизированы, и то, что можно было проверить, просчитать, подтвердить с помощью опытов, во многом было проверено.[5]

Тут в качестве небольшого отступления отметим следующее. Эволюционисты проделали титаническую работу по перепроверке своих гипотез. В целом доказательств их правоты найти не удалось. Но попутно выяснилось следующее. Стало ясно, что весь окружающий нас с вами живой мир устроен определенным образом. Он состоит из соответствующим образом организованных органических веществ. Исключительно сложных и при этом хрупких.

Но почему? Почему именно органика? Может быть, действительно, все возникло «само». А может быть, возникло по воле какого-то самостоятельного организующего фактора, который сам возник на основе более простых естественных процессов. Кто знает?! Но в любом случае, жизнь на Земле – это переплетение белков, аминокислот и прочей сложной органики. Если это произошло не случайно, а ко всему этому причастен какой-то пока не учтенный учеными фактор, то ведь почему-то он выбрал именно такой материал, а не иной. Почему? Мало ли во Вселенной различного строительного материала? Мы сами, например, создаем умные машины совсем из других "кирпичиков", еще кое в чем и получше получается.

Наверное, в выборе именно органики нет никакой неизбежности или безальтернативности. Можно было использовать ее, а можно было пойти и другим путем. Однако работы, проведенные эволюционистами, показывают, что в природе имелось достаточно естественного материала, чтобы при относительно минимальных усилиях его можно было усовершенствовать и довести до того уровня, который мы называем живой материей.

Органика имеет определенные свойства. Сложные молекулы могут иметь достаточно значительное количество вариантов строения. При определенных условиях они превращаются в носителей информации. Очень важной информации, той, которая влияет на биохимические процессы и заставляет белки и аминокислоты все вновь и вновь сплетаться в клубок, имеющий определенные свойства. Клубок, который и является тем или иным живым существом.

Важно еще одно свойство сложных органических веществ. Они довольно хрупкие и нестойкие. Если действительно жизнь возникла сама в результате биохимической эволюции, то это не очень важно. Такая нестойкость просто понижает шансы на спонтанное возникновение жизни. А вот если речь идет о постороннем организующем начале, то оно не могло не знать о нестойкости органики. Но все равно выбрало именно ее. Почему? Может быть, авторы большого опыта под названием "органическая жизнь" не хотели, чтобы их творение как-нибудь вышло из-под контроля? Если так, то подобные опасения явно не были совсем уж беспочвенны. Может быть, мы не наблюдаем вокруг себя биологическую эволюцию. Но интеллектуальную эволюцию очень даже наблюдаем. Человек открывает все новые и новые законы мироздания, создает все более и более сложные системы и устройства. Мы явно подбираемся к таким силам, которые при неосторожном использовании запросто могут смести все на своем пути.

При этом человек добивается подобных результатов в освоении сил природы, даже несмотря на то, что он сильно несовершенен, опутан предубеждениями, предрассудками, прочими немыслимыми недостатками и заблуждениями. И, самое главное, смертен. Творческий период даже у современного человека довольно короток. Передача информации и знаний от поколения к поколению предельно сложна. На это уходят даже не годы, а десятилетия. И все равно человечество добивается серьезного интеллектуального прогресса. Если все-таки существовало какое-то гипотетическое организующее начало, оно вполне имело основания опасаться, что вся эта деятельность может в конце концов привести, в том числе, и к всеобщим катастрофическим последствиям.

Очень может быть, что именно поэтому любые представители живого мира, которых мы знаем, смертны. И ничто живое на Земле не относится к исключениям. Могут происходить какие угодно мутации, любые процессы селекции и отбора, но бессмертные живые существа на нашей планете не возникают. Нигде, никак и ни в каком виде. Вряд ли это случайно.[6] А если это не случайность, то тогда объяснимо и то, почему все живое состоит из довольно нестойких органических веществ. Ведь ясно, что вся жизнь способна существовать при комплексе достаточно определенных условий. Это в первую очередь температура, кислород, наличие воды, отсутствие жестких излучений и т.д. Все это значит, что достаточно даже немного изменить любое из этих условий, и все живые существа быстро или, может быть, даже мгновенно развалятся на составные элементы. То есть перестанут существовать в форме, которая называется жизнью.

Именно поэтому нельзя исключать, что выбор такого достаточно экзотического строительного материала, как органика похож на устройство предохранительного клапана. Ежели вопреки всему давление в нашем котле жизни превысит допустимые значения, клапан откроется и вмиг мы с вами со всеми нашими коллайдерами, ядерными бомбами и нанороботами исчезнем без следа.

Отвлечемся на минуту и представим себе, что человечество стало способным создать мир самостоятельно существующих нанороботов (или просто роботов). Каким именно его создавать, какими качествами наделить? Из каких материалов и с какими программными установками мы бы создавали такие существа? Скорее всего, первым условием было бы обеспечение механизма, чтобы эти самые роботы в конечном итоге нас самих не сожрали. То есть, с одной стороны, такие роботы должны сами существовать и размножаться. А с другой стороны, они не должны создавать нам никакой угрозы. Просто записать в их программу, что человек – это святое? Наверное, этого мало. Роботы могут не избирать человека объектом прямых посягательств. Но они могут, например, использовать весь доступный органический материал или все жизненное пространство и тем самым вытеснить человека косвенно. Такой вариант известен в науке под названием «серая слизь».

То есть, с одной стороны, должен быть механизм самовоспроизведения, передачи наследственной информации, а может быть, и самосовершенствования в определенных рамках. Должен быть механизм самосохранения, который предполагает противопоставление роботом себя всему остальному миру. Такой механизм означает возникновение сознания (эта тема более подробно рассмотрена в другом разделе книги). С другой стороны, обязательно должен быть предохранительный механизм. Например, хрупкость и неустойчивость исходных материалов, такой механизм передачи наследственной информации, который неизбежно ведет к деградации. Ограничение продолжительности существования (смертность) тоже, пожалуй, было бы не лишним. Все это вам ничего не напоминает? Да, похоже, именно по таким принципам и устроено все живое на Земле.

Исследования эволюционистов показывают помимо всего прочего, насколько хрупкой является система, называемая жизнью. Конечно, для ее создания или возникновения имеется материал с определенными свойствами. Но до чего же он нестоек! Не говоря уж о том, как он сложен. Ни в каких пробирках пока не удалось создать ничего похожего, как ни стараются ученые по всему миру. Не только "само" никак не выходит. Даже и "нарочно" ничего не получается. Получается только то, что подтверждает, что исходный материал имелся и имеется, он может приобрести нужные свойства (хранить сложную и весьма обширную информацию в небольшом объеме). А еще эти опыты, надо полагать, подтверждают, что ничего в возникновении живых существ нет божественного или даже волшебного. Все в пределах известных нам законов физики и химии. Просто известные атомы соединены в молекулы, а те в еще более сложные структуры. И ничего сверх того. Если у нас с вами и имелся создатель, то вполне вероятно, что он был предельно материален, никаких нимбов над головой, никаких заседаний на облаках и никакого окружения из ангелов с крыльями.