Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего

Исходя из его повторяющейся простоты и биохимических возможностей, многие изучающие происхождение жизни полагают, что этот обратный цикл лимонной кислоты (или что-то подобное) стал той самой первой самовоспроизводящейся системой миллиарды лет назад. Мы считаем, что именно эта химическая инновация и была действительным началом жизни. В наших текущих экспериментах, где воспроизводятся обстановки первичной Земли, уже воссоздано большинство главных химических этапов цикла (хотя и не все). Мы чувствуем, что разгадка соблазнительно близка.

Независимо от того, что стало этим стимулирующим фактором, — обратный цикл лимонной кислоты, самореплицирующаяся молекула РНК или какая-то другая самовоспроизводящаяся система, которую еще только предстоит описать, — спутанное сообщество молекул еле-еле взаимодействовало посредством этих замечательных новых способов. Но внезапно, в один момент непревзойденного творческого становления, это молекулярное сообщество начало создавать собственные копии. Как происходило это преобразование, какие молекулы участвовали и в какой последовательности они вступали в химические реакции друг с другом, мы пока расшифровать не можем — это самый большой пробел в нашем понимании происхождения жизни. Впрочем, наше нынешнее состояние незнания не столь безнадежно, как кульминационный пункт моей любимой карикатуры Сидни Харриса, на которой длинное и сложное математическое доказательство, неразборчиво написанное ученым на доске, разбивается посередине фразой «Затем случилось чудо…», а потом продолжается дальше. Но пробелы в нашем понимании остаются, и исследователи происхождения жизни продолжают свои поиски в надежде найти простой цикл молекул, который копирует себя, хотя параллельно они горячо обсуждают природу той первой самовоспроизводящейся системы.

Говоря коротко и упрощенно, переход от неживой геохимии к живому миру выглядит как поступательное движение. Жизнь появилась в виде логической последовательности химических шагов, каждый из которых добавлял структуру и сложность углеродсодержащей молекулярной сети, и в конечном счете получился эволюционирующий живой мир. Первыми возникли небольшие молекулярные кирпичики, затем функциональные макромолекулы и наконец — соединения тех углеродсодержащих молекул, которые делали собственные копии. Если вы посетите одно или несколько научных мероприятий по происхождению жизни, которые ежегодно проводятся по всему миру, вы увидите непрерывный ряд ученых, представляющих свои последние данные и гипотезы, сопровождая их сложными диаграммами и графиками, а также уверенными заявлениями. И нужно сказать, мы действительно многое узнали о появлении жизни миллиарды лет назад. Но сколько еще остается неизвестного, скрытого, загадочного…

Вот поэтому-то исследование происхождения жизни так занимательно!

Второе Бытие: жизнь на других планетах {168}

Жизнь на Земле появилась миллиарды лет назад, когда геосфера преобразовалась в биосферу. По мере того как жизнь на нашей планете, эволюционируя, выходила из глубокого моря, захватывая сушу и воздух, расширялся и репертуар стратегий выживания.

Чего мы не знаем, так это уникальна ли данная эпическая история жизни для нашей планеты. Или она повторялась бесчисленное число раз в бесчисленных мирах по всей Галактике? Это единичное явление или множественное? Космический императив или счастливая случайность? Философы не уклоняются от споров об этом. Жак Моно, французский биолог, лауреат Нобелевской премии, занял довольно пессимистическую позицию. В своей классической книге 1970 г. «Случайность и необходимость» Моно делает вывод: «Вселенная вовсе не была чревата жизнью, равно как и биосфера — человеком. <…>Человек наконец сознает свое одиночество в равнодушной бескрайности Вселенной, из которой он возник по воле случая»[45]{169}.

Многим ученым, включая поистине всех нас, занимающихся исследованием происхождения жизни, не по душе столь негативная оценка. Если это так, получается, мы зря тратим время в своих лабораториях. Бельгийский биолог Эрнест Шоффенильс так сказал за многих из нас в книге 1976 г. «Антислучайность» (своем ответе Моно), представляя альтернативную философскую позицию: «Происхождение жизни и эволюция были неизбежными, обусловленными условиями на Земле и присущими элементам свойствами»{170}. Это занимательный спор, но никто на самом деле не знает правильного ответа.