Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле

Миллер лишь получил несколько аминокислот, строительных блоков белков. Но живые организмы построены из 20 разных аминокислот, благодаря чему способны производить огромное разнообразие белков. Кроме них, живому также необходимы ДНК и РНК, не говоря уже об углеводах, жирах и огромном количестве других соединений. Видимо, первые формы жизни, в отличие от форм современных, не использовали полный спектр химических веществ. Но даже если это так, аминокислоты Миллера сами по себе, безусловно, недостаточны для формирования жизни. К тому же Миллер получил их в мизерных количествах и вдобавок перемешанными с десятками других соединений, которые могли быть гораздо менее ценны для жизни.

Изучая органическую химию, Кернс-Смит понял, что биологические молекулы очень капризны. Если раствор ДНК просто оставить при комнатной температуре, то молекулы нуклеиновой кислоты в нем разрушатся на составляющие. ДНК сохраняется в клетке только благодаря особым соединениям, которые защищают ее от повреждений и “чинят”, если поломки все же случатся. И даже если бы эксперимент Миллера был усовершенствован так, чтобы он создавал множество аминокислот и каких-то еще соединений, они никогда не смогли бы сами собраться в белки и ДНК. А если бы каким-то чудом им это все же удалось, то эти большие молекулы вскоре вновь бы распались на составляющие.

В начале 1960-х Мартин Лютер Кинг, борясь за гражданские права, возглавил Марш на Вашингтон, а “Битлз” вырвались за пределы гамбургских клубов и занялись покорением мира. Кернс-Смит же тем временем жадно читал все, что могло бы помочь ему понять, как возникла жизнь, – от трудов по геологии и биологии до работ по химии. Университет указал ему путь, но в дальнейшем если и волновался по поводу того, что никаких новых открытий Кернс-Смит не делает, виду во всяком случае не подавал. Кернс-Смит преподавал, руководил студенческими работами, занимался семейными делами и особого внимания к себе не привлекал.

К 1966 году Кернс-Смиту удалось сформулировать свою главную идею, которую он затем будет развивать целых двадцать лет. Совершенный Кернс-Смитом прорыв стал возможен благодаря тому, что он отошел от назойливых мелких деталей про ДНК, белки и т. д. и задался более глубоким вопросом: каковы все же основополагающие свойства живого? Иными словами – что именно делает тот или иной объект живым?

В научном мире (за исключением школьных классов Америки) на этот счет давно достигнут консенсус: жизнь эволюционирует. Главной задачей всякого живого организма является производство себе подобных, передача генов потомкам – предпочтительно таким образом, чтобы сами эти потомки, в свою очередь, имели больше шансов передать гены следующему поколению. Важно помнить, что смена поколений означает и изменения в генах. Мутации возникают словно бы из ниоткуда, главным образом за счет различного рода ошибок в процессе передачи генетической информации. Если возникшая мутация выгодна (повышает шансы организма на размножение), она процветает и становится более распространенной в популяции. А если мутация окажется вредной, то будет встречаться все реже и может даже полностью исчезнуть.

Следовательно, жизнь по своей сути – это повторяющееся неточное копирование информации. Этакая игра в “сломанный телефон”, только с молекулами вместо слов. И если мы уберем внешние детали, все эти павлиньи хвосты, бьющиеся сердца и говорливые языки, то на месте любого живого организма увидим лишь набор инструкций и ошибки в нем. Современная версия этих упражнений в небрежном копировании основана на ДНК и других молекулах, которые принято связывать с жизнью. Однако не исключено, что вначале живое использовало какой-то более простой и более устойчивый материал, нечто, чего на юной планете хватало с избытком.

В конечном итоге Кернс-Смит остановился на совершенно неожиданном материале: на глине. Те из нас, кто получил негативный опыт в гончарной мастерской, вероятно, полагают, что в обычной глине нет ничего удивительного. Однако под микроскопом эта липкая масса выглядит чем-то вроде страны чудес. Поразительно, но глина состоит из маленьких кристаллов, имеющих множество причудливых форм.

Эти кристаллы можно принять за нечто живое. Если их поместить в воду, содержащую определенные вещества, – кристаллы начнут расти. А еще они способны делиться: один “родительский” кристалл порождает кристаллы-“потомки”. Кернс-Смит предполагал, что глинистые минералы могут даже эволюционировать. Любой кристалл-“родитель” имеет определенные особенности – конкретный химический состав, конкретные, лишь ему присущие, трещинки. И эти особенности могут перейти “по наследству”. Аналогично, когда кристалл разделяется надвое, в нем способны возникнуть новые изменения. Скажем, один из кристаллов-“потомков” взял да и вобрал в себя какое-то новое соединение из окружающей среды. Это несколько напоминает мутации.