Мистерия Луны

«Большинство людей воспринимают жизнь как должное, но для физика вроде меня ее существование поразительно. Каким образом бессмысленные атомы делают такие умные вещи? Физики обычно думают о веществе как об элементарных частицах, взаимодействующих друг с другом, поэтому сложнейшая организация живой клетки выглядит почти чудом. Нет никаких сомнений в том, что живые организмы представляют состояние вещества, абсолютно отличающееся от всех остальных».

Решение, определившее проблему

В 1953 г., когда Уотсон и Крик открыли двойную спираль молекулы ДНК и способ кодирования и воспроизведения клеточных белков, казалось, что мы получили обоснованное научное объяснение происхождения жизни. Лабораторный синтез аминокислот из простых химических веществ привел к ожиданиям, что человечество находится на грани создания живой клетки.

Предполагалось, что в результате вулканической деятельности и процессов выветривания молодая Земля приобрела океаны, богатые минералами и питательными веществами – так называемый «первозданный бульон». Благодаря постоянному смешиванию и перемешиванию химических веществ, а также, возможно, ударам молний появилась первая примитивная жизнь. Специалисты пребывали в уверенности, что теория «первозданного бульона» является наиболее вероятным объяснением, и ожидали, что со временем кому-то удастся создать жизнь в лабораторных условиях.

Вскоре после открытия Уотсона и Крика Стэнли Миллер, закончивший Чикагский университет, в сотрудничестве с нобелевским лауреатом Херолдом Ури воссоздал условия, предположительно существовавшие в «первозданном бульоне» на молодой Земле. Эта смесь состояла из водяных паров, водорода, метана и аммиака. Считалось, что молнии играли важную роль в появлении жизни, поэтому Миллер и Ури обеспечили электрические разряды и в конце концов смогли создать простые аминокислоты. Отовсюду посыпались поздравления, так как аминокислоты являются главным компонентом органической жизни. К сожалению, спустя полвека никто так и не продвинулся дальше в создании жизни.

Отмечалось также, что аминокислоты, созданные Миллером, Ури и другими исследователями, являются лишь немногими из компонентов, необходимых для жизни. Так или иначе, сам эксперимент был очень избирательным. Аминокислоты, присутствовавшие в «бульоне» Миллера и Ури, были левосторонними и правосторонними, тогда как жизнь пользуется только левосторонними аминокислотами. Более того, электрические разряды, приводившие к созданию аминокислот, одновременно уничтожали их, так что аминокислоты приходилось искусственно изолировать в ходе эксперимента.

Представляется логичным, что, если жизнь некогда появилась в океанах, она продолжает появляться и в наши дни. На самом деле ничего подобного не происходит из-за изменения температуры, химического и газового составов. В целом считается, что жизнь не может спонтанно возникать в обогащенной кислородом атмосфере, поэтому эволюционистам пришлось предположить существование совершенно иной атмосферы на молодой Земле (кислород, сохраняющий жизнь, вместе с тем разрушает неживые органические молекулы).

Создание жизни в лабораторных условиях оказалось совершенно невозможным, и исследователи начали понимать, что им придется открыть новые законы природы, чтобы объяснить появление хотя бы одной клетки в ходе случайных и естественных процессов.

Молекула ДНК имеет форму двойной спирали. Основания ДНК расположены попарно и образуют перекладины «лестницы», несущей информацию для воспроизведения живого существа. Когда ДНК копирует себя, «лестница» разрывается посередине перекладин, новые основания аналогичны старым, так что первоначальная молекула ДНК становится двумя идентичными молекулами. Информация, необходимая для построения новых белков и осуществления других необходимых химических изменений, приносится к разным частям клетки с помощью другой молекулы – рибонуклеиновой кислоты (РНК). Она сходна с ДНК, но представляет собой одинарную спираль. Таким образом, РНК является «гонцом», доставляющим информацию, содержащуюся в ДНК, для дальнейшего распространения и выполнения генных инструкций.

Остается один важный вопрос, на который наука не может ответить до сих пор: как появилась ДНК? Насколько известно сейчас, лишь ДНК может создавать другую ДНК.