Человек разумный обосновал приоритет научного эксперимента и наблюдения над убеждениями и размышлениями. Мифические вселенные с их богами и демонами пали. Наряду с мифическими представлениями появилась научная точка зрения на Вселенную, она связана с наблюдением и экспериментом, иногда и с интуитивным пониманием, которое, однако, должно быть затем подтверждено наблюдением и экспериментом. Следствиям неправильного понимания, стремлениям выдавать желаемое за действительное был положен конец.

Мистические и религиозные догмы провозгласили своей доказательной базой невежество(как правило, принципиальное) эклектику и сумбур, быстрое переключение с одного на другое, как только какой-либо прежний аргумент стал бесповоротно разбит наукой, некритический подход к отбору фактов, демагогия и стремление потрясти обывателя.

Миллионы людей всеми силами противятся самой идее биологической эволюции, при том, что они знают очень мало или вовсе ничего не знают о доказательствах в пользу оной, как и о содержащемся в ней рациональном зерне. Для них достаточно, что библия утверждает: было так-то и так-то. И точка.

Библейские утверждения покоятся на авторитете. Коль скоро они воспринимаются как вдохновенное слово божье, всякие доводы здесь прекращаются. Для разногласий просто нет места. Библейское утверждение окончательно и абсолютно на все времена. Ученый, напротив, связан обязательствами не принимать на веру ничего, что не было бы подкреплено приемлемыми доказательствами.

Даже если существо вопроса кажется на первый взгляд очевидным, лучше все-таки с доказательствами. Доказательство считается приемлемым, если оно наблюдаемо и измеримо, причем в такой мере, что субъективное мнение исследователя сведено к минимуму. Иными словами, другие ученые, повторяющие наблюдения и измерения другими инструментами в другое время и в других местах, должны прийти к точно такому же заключению.

Более того, выводы из наблюдений и изменений должны подчиняться определенным правилам логики и законам здравого смысла. Тем не менее наука стоит на том, что в любой момент допускает возникновение новых, более убедительных доводов, выявление скрытых ошибок и ложных допущений, обнажение неожиданных дефектов. И то, что еще вчера было "твердым" выводом, вдруг переворачивается и превращается в еще более глубокое и более точное умозаключение. Но почему-то не для всех очевидно то что все без исключения религиозные ответы лежат в области домыслов, поскольку никаких доказательств их точек зрения на мироздание не существует. Более того, они противоречат наблюдениям и научным фактам.
Атеизм это отсутствие веры, а не вера в отсутствие.

Доказывают наличие, а не отсутствие. Пусть мы не в состоянии доказать, что чего-то не существует, но если эту несостоятельность считать доказательством существованием чего-то, то мы должны прийти заключению, что существуют все боги сразу. Молодежь поворачивается от науки к мистицизму, от разума к эмоциям, от честного усердного труда к пустым словам о "любви". Они пытаются найти убежище от реальностей сегодняшнего дня в эйфории от наркотиков или весьма сходных по эффекту с ними религиозных учениях, а это все равно что спасовать перед жизненными трудностями.

Это означает просто сидеть и ждать своей смерти. Надо признать, что пока наука не дала ответа на многие вопросы. Иногда делаются даже попытки придать мистицизму наукообразный характер, что лишь усугубляет проблему. Но тем не менее подлинную науку и человеческий ум все равно нечем заменить. Любую некомпетентность в мистицизме распознать невозможно, достаточно сочинить любую чушь, типа мантру-молитву: "туалетная бумага, туалетная бумага, туалетная бумага, туалетная бумага" и сказать кому-нибудь, что эту песенку надо повторять 666 раз(число зверя) для достижения внутренней безмятежности и космического сознания - и вам поверят!

Почему бы и нет? Это звучит не хуже, чем что-либо в оккультизме, и потому вы станете всеми уважаемым гуру. Многие верят в ту же астрологию потому что, во-первых, это модно, во-вторых, дает восхитительное, хотя и ложное чувство уверенности и, в-третьих, дает пропуск в сферу фальшивого умствования. И по этим, казалось бы, веским причинам многие не желают признать, что астрология - лженаука.

Систематические попытки решить загадки Вселенной двадцать пять столетий назад предприняли греки. Во второй половине шестнадцатого столетия ученые окончательно пришли к выводу, что одних только умозаключений недостаточно, необходим эксперимент.

Для определения возраста были использованы методы, основанные на распаде урана и других медленных радиоактивных изменениях. Проведенными измерениями было наконец установлено, что возраст Солнечной системы, и в частности возраст Земли, равен 4,6 млрд. лет. Вот как давно первоначальное газопылевое облако сгустилось в измеримые твердые объекты, продолжающие существовать и поныне!

Поскольку Земля за свою жизнь претерпела столько всякого рода геологических изменений, очень маловероятно или даже почти невозможно выделить теперь породы, оставшиеся неизменными с самого начала существования планеты. Самые древние из всех найденных до сих пор пород имеют возраст 3,4 млрд. лет, и мы поэтому не имеем никаких прямых свидетельств первого миллиарда лет жизни Земли. Луна, которая меньше Земли по размерам и, геологически говоря, менее «живая», сохранила породы, имеющие возраст 4,4 млрд. лет.

Однако даже Луна не осталась нетронутой со времен своего рождения. В первые несколько сот миллионов лет существования, когда процесс формирования обоих миров завершился, Земля и Луна испытывали жесточайшую бомбардировку со стороны меньших космических тел — метеоритов. Следов этой бомбардировки на Земле уже нет благодаря воздействию воды, ветра и жизни, но на Луне она оставила по себе живое напоминание в виде многочисленных кратеров, обозначивших место ударов.

К счастью, метеориты — это маленькие космические тела, оставшиеся такими, какими они были почти с самого начала, и их анализ — результат, являющийся лучшим подтверждением возраста Солнечной системы, — 4,6 млрд. лет.

Жизнь — не очень новое явление на Земле. Жизнь была на Земле на протяжении большего отрезка ее долгой истории. Прямым свидетельством тому служат обнаруживаемые в земле ископаемые. Эти ископаемые — окаменевшие остатки древних форм жизни, и, чем глубже слой, в котором их находят, тем они старше.

Эти ископаемые находили и в древности, однако почти на всем протяжении истории Земли им не придавали значения или же объясняли самым фантастическим образом. Ведь долгое время людям казалась незыблемой мысль, что Земле, а с ней и всей Вселенной всего несколько тысяч лет. Даже ученые не желали отступиться от этой догмы или противоречить ей.

Однако в течение 1800-х годов ученые были вынуждены признать, что Земля очень стара. Тогда еще невозможно было определить абсолютный возраст ископаемых, а только относительный, т. е. уверенно можно было сказать, какая, например, из пород более старая, судя по тому, как глубоко под поверхностью лежит слой (или стратум), в котором оказалась данная порода.

Казалось естественным, что осадочные отложения постепенно, очень медленно с течением веков покрывали земную поверхность, поэтому чем глубже в земле пролег слой определенной породы, тем старше и сама эта порода. И если был найден относительный возраст слоя, то относительный возраст ископаемых остатков можно было определить, просто отметив слой, в котором было найдено данное ископаемое.

Древнейшие породы, хранящие в себе ископаемые остатки, получили название кембрийских. Дал им такое название английский геолог Адам Седжвик (1785–1873) в честь Кембрии, старинного римского названия области Англии, которая ныне зовется Уэльсом. (Седжвик впервые столкнулся с породами этого типа в Уэльсе.)

Кембрийские ископаемые, по всей очевидности, были остатками морских организмов: в ископаемых остатках того периода нет ни единого признака земной жизни. Преобладающей формой жизни были различные разновидности моллюсков, получившие название трилобитов. Из живущих ныне животных наиболее близко напоминает нам трилобита мечехвост.

Все породы более древние, чем кембрийские, назвали общим словом «докембрий».

С появлением техники измерения возраста методом радиоактивного распада выяснилось, что древнейшим кембрийским породам, а значит, и древнейшим ископаемым — 600 млн. лет. Возраст неслыханный, но все-таки эти древнейшие ископаемые относительно молоды в сравнении с возрастом Земли.
В породах, сложившихся в течение первых 4 млрд. лет истории Земли (семь восьмых всей ее жизни), ископаемых остатков найти не удается. Означает ли это, что жизнь существует на Земле только в последней, наиболее близкой к нам одной восьмой ее возраста?

Биологи этому не верят. Образование ископаемого, рассуждают они, — это слишком случайная, деликатная вещь, возможная лишь в необычных, неординарных обстоятельствах. Несчетные миллиарды организмов жили и, умерев, не оставили после себя ничего, что могло бы окаменеть и сохраниться в виде ископаемого. Весьма вероятно, целые классы организмов ничего не оставили после себя, что могло бы, хотя бы в виде окаменелости, пролежать до наших дней и быть случайно обнаруженным. С другой стороны, другие, менее распространенные немногочисленные организмы могли случайно оставить после себя целые россыпи ископаемых остатков.

Надо заметить, не все части организмов становятся ископаемым. Зубы, кости, раковины — все твердые части более вероятно станут ископаемым остатком, чем мягкие ткани. Так 50 000 — 4 000 000 лет назад в пространствах Африки и Евразии бродили стаи человекоподобных существ, но мы располагаем лишь очень немногими их ископаемыми остатками (они были слишком смышлеными, чтобы умереть в условиях, подходящих для превращения в окаменелость, а те остатки, которые есть, — это в большинстве своем окаменелые твердые части организма: черепа, зубы).

Трилобиты — самые ранние ископаемые, уже облаченные в раковины, — имели довольно сложное строение.

Вообще, чем старше ископаемый организм, тем он менее развит и более прост в строении. Есть предположение, что в докембрии должны были существовать еще более древние формы жизни, менее развитые, чем трилобиты, настолько менее развитые, что не имели твердых покровов, были насквозь мягкими, как теперешние слизни или земные черви. Они наверняка не оставили после себя никаких следов, поэтому отсутствие докембрийских ископаемых не означает «не было», но скорее «не было твердых частей».

В 1950 г. американский биолог Элсо Баргхурн (1915–1984) обнаружил следы окаменевших колоний синезеленых водорослей близ озера Лэйк Супериор. Сине-зеленые водоросли относятся к простейшим ныне существующим формам клеточной жизни. Они очень близки к бактериям, за исключением одного: в синезеленых водорослях присутствует хлорофилл, в бактериях его нет.

И бактерии, и синезеленые водоросли состоят из одной чрезвычайно мелкой клетки, не имеющей четко выраженного отдельного ядра: вещество ядра рассеяно в них по всей клетке. Биологи называют их прокариоты, дословно с греческого «вместо ядра». Все остальные клетки (от одноклеточных растений и животных до составляющих многоклеточные организмы, включая нас самих) — это эукариоты, дословно с греческого «полностью ядерный».
Ископаемые синезеленые водоросли не так-то просто было обнаружить.

Они настолько крохотны, что рассмотреть их можно через микроскоп, а признать в этих миниатюрных клеточках биологическое живое начало в отличие от минерального можно лишь по едва уловимым следам их структуры. Это было нелегким делом, но Баргхурн справился с ним, приведя самые скрупулезные, в высшей степени убедительные свидетельства.

Первые открытые и изученные им микроископаемые были обнаружены в породах возрастом 2 млрд. лет. Хорошо определив цели и задачи, Баргхурн открывал теперь признаки простейшей микроскопической жизни во все более старых пластах. Так, в 1977 г. он обнаружил микроископаемые в Южной Африке, в породах, чей возраст оценивается в 3,4 млрд. лет.

Анализ органических веществ в первой половине девятнадцатого века привел к провозглашению принципиально нового различия между органическими и неорганическими веществами. Оказалось, что в состав всех веществ, выделяемых из живой ткани, входит водород и углерод, очень часто – кислород, часто – азот, иногда – сера и т. д. А вот в состав типичных неорганических веществ водород, кислород, азот, сера, и многие другие атомы входят тоже очень часто, но углерод – крайне редко, за редкими исключениями вроде известняка.

Этим и объясняется горючесть органических веществ, ведь и углерод, и, разумеется, водород, горючи сами по себе. Любое вещество, молекула которого включает в себя атомы водорода и углерода, тоже является горючим. Так что на этот фактор влияет банальный химический состав вещества, а не мистическая «жизненная сила».

Важным отличием органических веществ от неорганических оказался размер молекул. Даже самые крупные неорганические молекулы – достаточно невелики, состоят из десятка-двух атомов. А вот у органических веществ, с другой стороны, такое количество атомов характерно лишь для самых крошечных молекул. В молекуле глюкозы, для органических веществ достаточно маленькой, содержится 24 атома, а в средней молекуле жира – 170. Молекулы крахмала или белков состоят из тысяч и даже миллионов атомов.

И именно размер и хрупкость строения органических молекул, а не какие-то таинственные «свойства жизни», приводят к тому, что они легко распадаются при высоких температурах и теряют свои свойства даже при слабом нагревании. Подтверждение тому было впервые получено в 50-х гг. девятнадцатого века, когда химики научились синтезировать не просто вещества, идентичные выделяемым из живой ткани, но и множество других веществ с крупными молекулами, состоящими из углерода, водорода и других элементов – вещества, в природе не встречающиеся. Эти вещества, не являясь частью ни одной живой ткани на Земле, вели себя точно так же, как и природные – легко воспламенялись, оказались капризно-нестабильными, и во всех остальных отношениях – тоже «органическими».

Остается только пожалеть, что гипотеза о «жизненной силе» оказалась несостоятельной. Вот если бы она была верна, и действительно существовало бы два отдельных свода законов природы – один для живых существ, другой для неживой материи – то тогда действительно можно было бы составить точное, корректное и безошибочное определение. Живой организм – это тот, который подчиняется таким-то законам, а неживой предмет – таким-то.

Увы, все предметы во вселенной – и живые, и неживые – существуют по одним и тем же правилам, и поэтому так трудно провести разграничительную линию. Если сделать определение слишком широким – то под него обязательно подпадет какая-нибудь звезда или солнечная система, а чересчур сужая определение, можно сделать его слишком антропоморфным.

Суть в том, что материя может организовываться как простыми, так и сложными способами, и часть сложных способов, которыми самоорганизовывается материя, принято называть «жизнью», а принципиальной границы между этими способами и близкими к ним провести невозможно. Никто не спорит с тем, что пчела – более тонкий и сложный механизм, чем самолет, а мышь – более удивительная конструкция, чем гора.

Обратимся к истории нашей планеты. Когда-то она была полностью покрыта водой. Содержание паров воды в атмосфере, ее окружающей, было высоким. Назовем такую атмосферу атмосферой I. Вследствие фотодиссоциации атмосфера I постепенно перешла в атмосферу углекислого газа и азота, или в атмосферу II. В верхних слоях атмосферы мог образоваться озоновый слой, после чего спонтанные изменения в ней приостановились. Могла ли в условиях прежних атмосфер возникнуть жизнь?

Углекислый газ растворим в воде, и в то время, когда Земля была окружена атмосферой II, океан, покрывающий Землю, представлялся огромным бассейном, заполненным газированной водой. В то время ультрафиолетовое излучение Солнца на уровне Мирового океана было интенсивнее, чем в наши дни, так как атмосфера II была на последней стадии своего формирования и ниже озонового слоя, по сути, уже полностью сформировалась. Более того, почва Земли в то время была более насыщена радиоактивными элементами, чем в наше время. Могла ли в тех условиях зародиться жизнь?

По мнению американского физико-химика Гарольда Клейтона Юри, жизнь могла зародиться еще в условиях атмосферы I. В 1952 году Стэнли Ллойд Миллер, в то время работавший после окончания университета в лаборатории Юри, занялся тем, что пропускал разряды электрического тока через воду, насыщенную аммиаком, метаном и водородом (электрические разряды имитировали ультрафиолетовое излучение Солнца). Через неделю эксперимента он произвел анализ полученного раствора путем хроматографии на бумаге и обнаружил, что в добавление к простым веществам, содержащим азот, в растворе появились две самых простых аминокислоты - глицин и аланин, более того, существовали намеки и на то, что в растворе имеются и более сложные аминокислоты.

Эксперимент Миллера имел большое значение по нескольким причинам. Во-первых, эти вещества получились быстро и в достаточно больших количествах. Всего за неделю эксперимента шестая часть метана превратилась в более сложные органические соединения.
Во-вторых, в результате эксперимента Миллера образовались не просто новые органические молекулы, а молекулы, присущие живым тканям. Путь, который прошли простые молекулы, был направлен непосредственно в сторону зарождения жизни. И жизненная направленность этого пути подтвердилась в более поздних и более сложных экспериментах.

Вскоре за Миллером последовал Р.Г. Абельсон, который провел несколько подобных экспериментов, используя в качестве исходных веществ газы в различных комбинациях и соотношениях. Абельсон получил ошеломляющий результат: во всех опытах, в которых в качестве исходных веществ использовались молекулы, содержащие углерод, водород, кислород и азот, образовывались аминокислоты, причем именно те, из которых состоят белки.

И ни разу в результате таких экспериментов не образовывались в значительных количествах молекулы, которые характерны для неживой природы.
Для образования аминокислот не обязательна энергия именно электрических разрядов. В 1959 году немецкие ученые Вильгельм Грот и Н. фон Вейсенгофф доказали, что использование в подобных экспериментах вместо электрических разрядов ультрафиолетового облучения также приводит к образованию аминокислот.

Если у ученых и была неуверенность в том, что пресловутая жизненная направленность возникновения молекул является наиболее вероятным путем создания молекул вообще, то факт, установленный в конце 60-х годов, значительно развеял сомнения: в космическом пространстве вне земной атмосферы были обнаружены газовые облака, в состав которых входили соединения, появляющиеся на промежуточных этапах образования молекул жизни. Возможно, еще в то время, когда Земля только образовалась из космических пыли и газа, на ней уже присутствовали эти промежуточные между живой и неживой природой молекулы.

Можно даже предположить, что на Земле в момент ее зарождения уже были аминокислоты. Доказательства в пользу такого предположения были получены в 1970 году, когда американский биохимик, выходец из Цейлона, Сирил Поннамперуна исследовал остатки метеорита, упавшего 28 сентября 1969 года в Австралии. Тщательный анализ показал наличие в метеорите небольших количеств пяти аминокислот: глицина, аланина, глутаминовой кислоты, валина и пролина.

Прилетевшие из космоса аминокислоты не обладали оптической активностью, что свидетельствовало об их атиотическом происхождении, подобном тому химическому процессу, который протекал в колбе у Миллера. (Отсутствие оптической активности говорило также и о том, что наличие этих аминокислот не является результатом загрязнения земным материалом.)

Могли ли химики исследовать более поздние, чем образование аминокислот, стадии зарождения жизни? Одним из путей проведения подобного рода исследований было использование большего набора исходных материалов и более длительное энергетическое воздействие на него. Такой подход позволил бы получить большее число продуктов более сложного строения, но тогда получившаяся смесь соединений имела бы сложный состав, который было бы трудно проанализировать.

Поэтому химики пошли по другому пути. Они начали исследовать более поздние стадии, минуя ранние: стали использовать в качестве исходного сырья продукты, которые образовались на ранних стадиях. Одним из продуктов, полученных Миллером, был цианистый водород. Американский биохимик Хуан Оро, испанец по происхождению, в 1961 году начал эксперименты, в которых к исходным субстратам он добавил цианистый водород. В результате реакции он получил более богатую по составу смесь аминокислот и даже несколько коротких пептидов.

Более того, среди продуктов реакции он обнаружил пурины - преимущественно аденин, один из основных компонентов нуклеиновых кислот. В 1962 году, добавив в смесь исходных веществ формальдегид, Оро получил в качестве продуктов реакции рибозу и дезоксирибозу - сахарные компоненты нуклеиновых кислот.

В 1963 году Поннамперуна также повторил эксперимент Миллера, в качестве источника энергии ученый использовал поток электронов. В этих условиях также образовывался аденин. Вместе с Рут Мерайнер и Карлом Саганом он попробовал облучить смесь аденина и рибозы ультрафиолетовым светом и в результате получил молекулу аденозина - продукта соединения аденина и рибозы. Если в реакционной смеси присутствовал еще и фосфат, тот также присоединялся к аденозину, при этом образовывался адениловый нуклеотид. К нему могли присоединиться еще два остатка фосфорной кислоты, и тогда образовывался аденозинтрифосфат (АТФ), который необходим для протекания энергетических процессов в организме.

В 1965 году Поннамперуне удалось получить молекулу динуклеотида (два нуклеотида, соединенные вместе). Если в исход- мую смесь добавляли такие вещества, как цианамид (CNNH,) или этан (СН2СН3)- вещества, которые вполне могли присутствовать в первобытном океане, - то в качестве продуктов получали и другие соединения. Таким образом, у исследователей не осталось сомнений в том, что вследствие сочетания химических реакций и физических явлений, которые происходили в океане первобытной планеты и окружающей ее атмосфере, могли образоваться белки и нуклеиновые кислоты.

Каждое вещество, образовавшееся в безжизненном океане, существовало длительно и поэтому со временем накапливалось. На Земле не было живых организмов, ни больших, ни малых, которые могли бы употребить его или разложить. Более того, в атмосфере того времени не было кислорода, который способствовал бы окислению и разрушению молекул этих соединений.

Единственным существовавшим в то время фактором, который мог бы способствовать разрушению вновь образованных молекул, была энергия ультрафиолетового и радиоактивного излучения, благодаря которой они и возникли. Но океанические течения заносили эти молекулы в средние слои океана - то укромное место, где образовавшиеся вещества были в безопасности: их не достигали ультрафиолетовые лучи Солнца, идущие сверху, равно как и не достигало радиоактивное излучение, исходящее со дна океана.

Эксперимент Миллера — Юри — известный классический эксперимент, в котором симулировались гипотетические условия раннего периода развития Земли для проверки возможности химической эволюции. Фактически это был экспериментальный тест гипотезы, высказанной ранее Александром Опариным и Джоном Холдейном, о том, что условия, существовавшие на примитивной Земле, способствовали химическим реакциям, которые могли привести к синтезу органических молекул из неорганических. Был проведён в 1953 году Стэнли Миллером и Гарольдом Юри. Аппарат, спроектированный для проведения эксперимента, включал смесь газов, соответствующую тогдашним представлениям о составе атмосферы ранней Земли, и пропускавшиеся через неё электрические разряды.

Эксперимент Миллера — Юри считается одним из важнейших опытов в исследовании происхождения жизни на Земле. Первичный анализ показал наличие в конечной смеси 5 аминокислот. Однако более точный повторный анализ, опубликованный в 2008 году, показал, что эксперимент привёл к образованию 22 аминокислот.

Поннамперуна и его коллеги рассчитали, что образовавшиеся таким образом органические вещества могли занимать 1 процент всего объема первобытного океана. Если это действительно так, то масса органических соединений составляла величину более миллиарда миллионов тонн. Силам природы этого количества материала для экспериментов было, конечно, предостаточно, и нет ничего невероятного в том, что в такой огромной массе субстратов за не очень продолжительный период времени могли образоваться немыслимо сложные молекулы (чего-чего, а уж времени для этого у них было предостаточно - пара миллиардов лет).

Можно предположить - и трудно найти аргументы против этого предположения, - что из простых веществ, присутствующих в первобытном океане и тогдашней атмосфере, со временем стало появляться все больше и больше более сложных по строению аминокислот и простых сахаров; что аминокислоты, соединяясь, образовывали пептиды; что из пуринов, пиримидинов, сахаров и остатков фосфорной кислоты синтезировались нуклеотиды и что со временем постепенно начали образовываться белки и нуклеиновые кислоты.

В конце концов должна была наступить ключевая стадия - образование путем случайных комбинаций нуклеиновой кислоты, способной к репликации. Этот момент и означал начало жизни.

Таким образом, эволюции жизни, как таковой, предшествовала химическая эволюция.

В принципе одной живой молекулы было вполне достаточно, чтобы породить жизнь, дать начало целому миру самых разнообразных живых существ, ведь дает же одна-единственная оплодотворенная клетка начало самому сложному организму. В той густой органической "похлебке", которая и составляла в то время Мировой океан, первая живая молекула могла реплицировать много-много раз и породить за довольно короткое время миллиарды и миллиарды молекул, подобных себе.

Случайные мутации могли несколько видоизменять молекулы и создавать ее более совершенные модификации, которые, размножаясь за счет старых исходных форм, постепенно замещали их. Если одна группа молекул более эффективно размножалась в теплой воде, а другая - в холодной, то могли возникнуть две популяции молекул, ареал распространения которых определялся условиями, к которым они были более приспособлены. Таким образом был запущен механизм органической эволюции.

Даже если вначале независимо возникло несколько разных молекул, наиболее продуктивная из них со временем должна была вытеснить все остальные, и в таком случае можно считать, что вся сегодняшняя жизнь на планете произошла из одной-един- ственной молекулы. Несмотря на большое разнообразие живых существ, населяющих Землю, все они устроены по одному генеральному плану. Метаболизм в их клетках протекает в значительной степени одинаково.

Более того, что особенно важно, белки всех существующих организмов состоят, как правило, из L-ами- нокислот. Можно предположить, что белки исходного нуклео- протеида, от которого произошла вся жизнь, случайно оказались построенными из L-аминокислот, и поскольку D- и L-аминокис- лоты не могут соединиться в единую стабильную цепь, то такое строение при дальнейшей репликации стало универсальным. (Это не означает, что D-аминокислоты вообще отсутствуют в природе. Они встречаются в клеточной стенке некоторых бактерий, а также входят в состав некоторых антибиотиков. Но эти исключения лишь подтверждают правило.)

Безусловно, переход от живой молекулы ко всем формам жизни, которые существуют сегодня, не является простым. Все живые организмы, за исключением вирусов, состоят из клеток, а клетка, даже несмотря на относительную простоту ее организации по сравнению с человеческим организмом, является чрезвычайно сложной структурой как по химическому составу, так и по функциональным связям, существующим между внутриклеточными структурами. Как же возникла клетка?

Тайну происхождения клетки слегка приоткрыли исследования американского биохимика Сидни В. Фокса, который предположил, что на Земле в примордиальные времена было жарко, достаточно жарко для того, чтобы одной лишь тепловой энергии хватило для образования сложных молекул из более простых. Для того чтобы убедиться в правильности своего предположения, Фокс в 1958 году проделал такой эксперимент: он нагрел смесь аминокислот и обнаружил, что они соединились в полипептидную цепь, напоминающую белковую молекулу. Эти протеноиды, как назвал такие молекулы Фокс, расщеплялись ферментами, расщепляющими обычные белки, и так же, как и обычные белки, могли быть использованы в качестве пищи для бактерий.

При помещении в горячую воду протеиноиды растворялись в ней. Но самым поразительным было то, что при охлаждении таких растворов молекулы протеиноидов слипались и образовывали маленькие структуры - микросферы, такие же по величине, как и небольшие бактерии. Эти микросферы, безусловно, нельзя было считать живыми (в полном понимании этого слова) образованиями, но их поведение чем-то напоминало поведение клеток. Они были окружены неким подобием мембраны. При добавлении в раствор одних реактивов они сморщивались, при добавлении других - набухали, как обычные клетки. Они могли образовывать почки, которые иногда росли и отпочковывались. Микросферы могли отделяться друг от друга, делиться на две или собираться в цепочки.

Вероятно, в те далекие времена такие, еще не живые, но уже похожие на них скопления молекул образовывались в различных вариантах. Некоторые из них содержали много ДНК, поэтому они хорошо воспроизводили себя, но свойство накапливать энергию было в них мало выражено. Другие агрегаты умело обращались с энергией, но слабоваты были в воспроизводстве. Со временем одни и другие нашли способ скооперироваться и создать единую структуру, в которой те и другие хорошо дополняли друг друга, структуру, напоминающую современную клетку, которая существует гораздо эффективнее, чем ее составные части в отдельности.

И в современной клетке до сих пор существуют ядро, богатое ДНК, но не способное утилизировать кислород, и митохондрии, которые, наоборот, прекрасно утилизируют кислород, но не могут в отсутствие ядра воспроизводить себя. (Митохондрии прежде могли быть независимыми структурами, поскольку, как показали исследования, они помимо всего прочего содержат еще и небольшие количества ДНК.)

На всем протяжении существования атмосфер I и II примитивные жизненные формы могли существовать лишь за счет разложения сложных химических веществ до простых и утилизации энергии, которая при этом выделялась. Количество сложных веществ пополнялось под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Когда атмосфера II окончательно сформировалась и сформировался наружный озоновый слой, над живыми организмами нависла угроза голода, поскольку озоновый слой не пропускал ультрафиолетовых лучей.

К тому времени образовались подобные митохондриям агрегаты, содержащие хлорофилл, - предшественники современных хлоропластов. В 1966 году канадские биохимики Дж.В. Ходсон и БЛ. Бейкер, проделав эксперименты с пирролом и параформальдегидом (оба этих довольно простых соединения образовывались из еще более простых веществ в опытах, подобных тем, которые ставил Миллер), показали, что достаточно всего лишь небольшого трехчасового нагревания такой смеси, чтобы в ней образовалось порфириновое кольцо, основа структуры хлорофилла.

При формировании озонового слоя способность этих примитивных хлорофиллсодержащих агрегатов использовать видимый свет, пусть даже малоэффективная, давала им значительное преимущество перед системами, в которых хлорофилл отсутствовал. Видимый свет легко проникает через озоновый слой, и небольшой энергии видимого света (по сравнению с энергией ультрафиолетового излучения) достаточно, чтобы активировать систему хлорофилла.

Первые организмы, использующие хлорофилл, могли быть не более сложными, чем сегодняшние отдельные хлоропласты. Сегодня существует 2000 разновидностей одноклеточных организмов, способных к фотосинтезу, - это так называемые сине-зе- лепые водоросли (не все они имеют сине-зеленую окраску, по первые изученные разновидности действительно были сине-зе- леными). Это очень простые клетки, по структуре напоминающие бактерии, за исключением того, что в них содержится хлорофилл, тогда как в бактериальных клетках хлорофилл отсутствует. Сине-зеленые водоросли могут быть наиболее простыми потомками первичных хлоропластов, тогда как бактерии могут быть потомками хлоропластов, которые потеряли свой хлорофилл, поэтому прибегли к паразитированию или питанию компонентами мертвой ткани.

По мере увеличения числа хлоропластов в первобытных морях количество углекислого газа на планете уменьшалось и его место стал занимать кислород. Образовалась атмосфера III, которая существует и в настоящее время. Растительные клетки становились все более жизнеспособными, каждая из них содержала несколько хлоропластов. В то же время более сложные клетки, не содержащие хлорофилла, не могли существовать так же, как при прежних условиях, поскольку растительные клетки использовали весь запас питания, который когда-то существовал в океане, и этот запас никоим образом не пополнялся.

Этим клеткам следовало рассчитывать только на то, что образуется в них самих. Однако клетки, не содержащие хлорофилла, но оснащенные митохондриями, могли жить, используя в пищу растительные клетки и утилизируя молекулы, которые те так старательно создавали - ведь митохондрии способны с большой эффективностью разлагать сложные молекулы и запасать энергию, выделяющуюся при их разложении. Так произошли современные животные клетки. Постепенно развились сложные организмы, ископаемые остатки которых (растений и животных) мы можем видеть сегодня.
Происходит ли на Земле зарождение жизни сегодня? Нет.

Условия среды на нашей планете существенно изменились, они уже далеки от тех, которые способствовали возникновению жизни. На основе химической эволюции жизнь на нашей планете больше не может возникнуть и развиться. Во-первых, сейчас отсутствуют те формы энергии, которые когда-то способствовали зарождению жизни, - это, прежде всего, энергия ультрафиолетового и радиоактивного излучений. Во-вторых, любые спонтанно возникшие органические молекулы не имеют перспективы развития, так как уже существующие формы жизни быстро используют их для своих нужд. По этим двум причинам возможность нового прорыва от неживой материи к живой фактически отсутствует (я не имею в виду вмешательство в этот процесс человека, если он, конечно, научится делать этот хитроумный трюк). Спонтанное зарождение жизни сегодня столь маловероятно, что его следует рассматривать как событие абсолютно невозможное.


Эдиакарская биота или вендская биота — фауна ископаемых организмов, населявших Землю в эдиакарском периоде (около 635—542 млн лет назад).

Все они, по-видимому, обитали в море. Большинство из них резко отличаются от всех других ныне известных живых существ и представляют собой загадочные, мягкотелые, в основном сидячие организмы, имеющие трубчатую (и обычно ветвящуюся) структуру. По своей форме они подразделяются на радиально-симметричные (дискообразные, мешкообразные) и двусторонне-симметричные со сдвигом (похожие на матрасы, ветви деревьев, перья). Для подобных существ предложен собирательный термин «Вендобионты»; но их систематическое положение остается неясным.

По мнению многих палеонтологов, они являются многоклеточными животными, но относящимися к типам, полностью вымершим и не оставившим потомков.
Представители эдиакарской биоты появились вскоре после таяния обширных ледников в конце криогения, но стали распространенными лишь позже, около 580 миллионов лет назад. Вымерли они почти одновременно с началом кембрийского взрыва, животные которого, видимо, и вытеснили эдиакарскую биоту. Впрочем, изредка ископаемые, напоминающие эдиакарские, обнаруживаются ещё вплоть до середины кембрия (510—500 млн лет назад) — но это, в лучшем случае, лишь реликтовые остатки когда-то процветавших экосистем

Источник