Восхождение человечества

Лесли Оргел провел ряд элегантных и остроумных экспериментов. Я опишу только самый простой из них. Он взял несколько основных компонентов, которые несомненно присутствовали в атмосфере Земли на заре времен. В их число вошли синильная кислота (цианистый водород) и аммиак (нитрит водорода). Ученый растворил их в воде, заморозил и выдержал полученный лед в морозильной камере несколько дней. По прошествии этого времени он увидел, что материал приобрел форму крошечного айсберга на верхушке, а небольшое количество цвета указывало на то, что были сформированы органические молекулы. Без всякого сомнения, Оргел получил аминокислоты. Больше того, он сумел получить одну из четырех главных аминокислот ДНК — аденин. Эксперимент Оргела позволил предположить, что ДНК формировалась не в условиях тропиков, а во льдах.

Таким образом, проблема происхождения жизни не в том, как молекулы стали усложняться, а в том, как появились простейшие молекулы, способные к самопроизводству. Вопрос о происхождении жизни — это вопрос о том, были ли основные молекулы, обнаруженные нынешним поколением биологов, образованы естественными процессами. Мы знаем, что ищем в начале жизни: простые основные молекулы, как так называемые основания (аденин, тимин, гуанин и цитозин), составляющие спираль ДНК, которая самопроизводится при делении любой клетки. В дальнейшем организмы все более усложнялись, поэтому изучение их стало статистической задачей. Ведь эволюция сложных структур — процесс статистический.

Естественным образом возникает следующий вопрос: могли бы эти самопроизводящиеся молекулы появиться много раз и во многих местах? Полного ответа пока нет. Ясно одно: жизнь сегодня управляется всего несколькими молекулами — теми самыми основаниями ДНК. Они могут объяснить, почему каждое живое существо — от бактерии до слона, от вируса до розы — наследует признаки своих предков. И вот вывод, который мы можем сделать уже сегодня: это единственные атомные образования, способные к самовоспроизводству.

Тем не менее такого мнения придерживаются далеко не все биологи. Большинство ученых считают, что природа наверняка способна изобрести другие образования с репликацией, и возможностей уж точно больше четырех. Если это верно, то наша жизнь зиждется только на известных нам четырех основаниях потому, что так случилось, что она началась именно с них. В этой интерпретации четыре основания считаются доказательством того, что жизнь зародилась лишь однажды. Если бы возникло новое образование, оно просто не могло бы связаться с уже существующими живыми формами. Теперь, конечно, уже никто не думает, что жизнь на Земле произошла из ничего.

Биология процветала в промежутке между двумя великими и продуктивными идеями, который продлился около ста лет. Одна из них — теория эволюции и естественного отбора, придуманная Дарвином и Уоллесом. Второй стало открытие, совершенное в XX столетии, позволившее выразить жизнь в химических формулах, которые демонстрируют ее неразрывную связь с природой в целом.

Уникальны ли химические вещества, обнаруженные на Земле? Мы привыкли думать именно так. Однако недавно обнаруженные доказательства заставляют нас пересмотреть эту точку зрения. Недавно в межзвездных пространствах обнаружены спектральные следы молекул цианистого водорода, цианоацетилена и формальдегида, которые предположительно не могли образоваться в столь ледяных областях. Мы были уверены, что подобные вещества существуют только на Земле, и нигде больше. Может оказаться, что жизнь во Вселенной имеет более разнообразные формы и источники. Однако из этого предположения отнюдь не следует, что эволюция в другом месте обязательно будет напоминать нашу, а также то, что мы обязательно распознаем ее как жизнь, а она признает в нас живых существ.

Глава 10. Мир внутри мира

В природе существует семь базовых форм кристаллов, окрашенных во множество разных оттенков. Формы всегда привлекали людей — и как фигуры в пространстве, и как характеристики материи. Древние греки полагали, что природные элементы были сформированы как правильные геометрические тела. И сейчас нам известно, что форма кристалла может рассказать кое-что об атомах, которые его составляют, они помогают классифицировать атомы по типам. Таков мир физики нашего века, а окно в него приоткрыли кристаллы.