Возникла ли жизнь на Земле?

Живой организм – это система атомов и молекул, способная поглощать и перерабатывать энергию и вещество из окружающей среды; воспринимать, обрабатывать, накапливать и целесообразно использовать информацию. Он может быть и микроскопическим, и глобальным.

Вернадский, посвятивший многие годы познанию сущности жизни, писал: «Живой организм биосферы сейчас эмпирически должен изучаться как особое, целиком не сводимое на известные физико-химические системы [природное] тело». Он основывался на следующих положениях:

«1) В течение всех геологических периодов не было и нет никаких следов абиогенеза (непосредственного создания живого организма из мертвой, косной материи).

2) Никогда в течение всего геологического времени не наблюдались азойные (лишённые жизни) геологические эпохи.

3) Отсюда следует, что, во-первых, современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох и что, во-вторых, в течение всего этого времени условия земной среды были доступны для его существования, т. е. непрерывно были близки к современным.

4) В течение всего этого геологического времени не было резкого изменения в какую-нибудь сторону в химическом влиянии живого вещества на окружающую его среду; всё время на земной поверхности шли те же процессы выветривания, т. е. в общем наблюдался тот же средний химический состав живого вещества и земной коры, какой мы и ныне наблюдаем.

5) Из неизменности процессов выветривания вытекает и неизменность количества атомов, захваченных жизнью, т. е. не было больших изменений в количестве живого вещества (есть только признаки небольших колебаний около некоторого среднего).

6) В чем бы явления жизни ни состояли, энергия, выделяемая организмами, есть в главной своей части, а может быть и целиком, лучистая энергия Солнца. Через посредство организмов она регулирует химические проявления земной коры».

Пункт 5 требует уточнения. Более миллиардолетия назад на нашей планете существовали преимущественно микроорганизмы. Их совокупная биомасса вряд ли была велика. Не было тогда лесов, крупных животных.

Возможно, общее количество организмов тогда было примерно такое, как теперь. Существенно другое. Химическая, энергетическая активность микроорганизмов в тысячи, а то и миллионы раз выше, чем у крупных многоклеточных растений, животных. С биохимической и энергетической точек зрения живое вещество далекого прошлого вряд ли заметно отличалось от современного.

Казалось бы, так могло продолжаться «вечно». Разнообразие микробов огромное, деятельность их имеет поистине геологические масштабы в пространстве и времени.

Что могло заставить их меняться, превращаться в простейших одноклеточных, а затем и многоклеточных? Естественный отбор наиболее приспособленных? Но они наиболее приспособлены к условиям Биосферы, включая горячие источники вулканических вод и ледяные пустыни Антарктиды.

Каким образом и в какие сроки могли возникнуть живые организмы на Земле? Вернадский высказал мнение, которое не разделяет подавляющее число современных ученых:

«Признавая биогенез, согласно научному наблюдению, происхождением живого от живого, неизбежно приходится допустить, что начала жизни в том космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого космоса. Жизнь вечна постольку, поскольку вечен космос, и передавалась всегда биогенезом. То, что верно для десятков и сотен миллионов лет, протекших от архейской эры и до наших дней, верно и для всего бесчисленного хода времени космических периодов истории Земли. Верно и для всей Вселенной».

Было это сказано давно. Тогда имелось немного сведений о возрасте древнейших горных пород. Космогонические взгляды с тех пор изменились: господствует теория Большого взрыва Вселенной (Метагалактики). Астрофизики датируют это событие 12–20 миллиардами лет.

Многоклеточные появились около одного миллиарда лет назад. До этого вдвое или втрое дольше шла эволюция одноклеточных. Когда же могли появиться на Земле первые бактерии или их предки?

По новейшим данным, фотосинтезирующие организмы – фундамент Биосферы – возникли не менее 4,2 миллиарда лет назад. Если, как считается, возраст Земли 4,5 миллиарда лет, на создание живого вещества остаётся лишь несколько сотен миллионолетий!

Достаточно ли этого срока для синтеза организмов? Или сначала эволюция шла стремительными темпами? Бактерии быстро реагируют на изменения среды. У них стремительно идет деление, размножение. В вихревой смене поколений появляются новые признаки.

Но разнообразие микробов растет на одном уровне сложности. Они напоминают бегунов, соревнующихся на горизонтальной поверхности. А у нас идет речь об «альпинистах эволюции», штурмующих новые и новые высоты. Разнообразие и сложность – разные показатели.

Современные микробы – результат длительной эволюции. Биосфера и высшие организмы предоставляют им пищевые ресурсы. В архее им ещё следовало каким-то образом «произойти», а на безжизненной планете их существование было бы нелёгким.

Аналогия с техникой: изобрести действующий крохотный механизм труднее, чем крупный. Первые конструкции обычно массивнее, менее компактны и грубее, чем последующие. Или естественный отбор сначала действовал с изумительным мастерством на молекулярном уровне?

Не исключен, конечно, неведомый акт творения, сцепление случайных процессов, происходивших необычайно быстро в особо благоприятных условиях ранней планеты. Но как возникли такие условия?

Идея зарождения организмов в океане или тёплом пруду сомнительна. В жидкой среде химические элементы соединяются в разных сочетаниях и так же легко распадаются, не создав сложной устойчивой структуры живого организма.

Создание многоклеточного организма из одноклеточного – сравнительно простой этап эволюции – занял не менее трёх миллиардов лет. Сколько же потребовалось бы времени для синтеза одноклеточных, каждый из которых сложнее комплекса заводов? А микроорганизмы – это, как модно теперь говорить, нанотехнология.

Средневековое представление о зарождении животных

Жизнь могла возникнуть на Земле за сотни миллиардолетий. Но для обоснования этого варианта необходимо отказаться от господствующей ныне космогонической гипотезы Большого взрыва Вселенной. Идея появления бактерий из космоса (панспермия) ничего, по сути, не объясняет. Ведь они должны были где-то возникнуть, а для этого требуются огромный отрезок времени и благоприятные условия среды.

Возможно, Жизнь и Разум присущи Вселенной как извечные признаки, подобно пространству, времени, энергии, веществу. Тогда надо отбросить любые предположения о возникновении Мироздания и обосновать его вечное существование (с нашей человеческой точки зрения), а точнее – неопределённое по протяженности и по времени. Придется заново осмыслить данные физики и астрофизики.

Хорошим подспорьем для понимания происхождения жизни на Земле стал бы техногенный синтез организмов. Увы, синтетическое существо – мечта средневековых алхимиков – остаётся проблематичным.

Ветвистые кристаллы

Биоподобные формы (по фотографии начала ХХ в.)

Ламарк предположил, что живые организмы продолжают возникать: «Всякая представляющаяся однородной студенистая или слизистая масса вещества, у которой неразрывно связанные между собой части находятся в состоянии, наиболее близком к жидкому, но все же обладают плотностью, достаточной для образования из них частей, способных содержать флюиды, представляет собой тело, наиболее пригодное для восприятия первых зачатков организации и первых проявлений жизни».

Мысль здравая. Ведь мы в основе своей – коллоиды. Это наглядно демонстрируют медузы. Но от сгустков студня (откуда бы им взяться на безжизненной планете?) до живого организма – пропасть, преодолеть которую пока безуспешно пытаются учёные.

Ламарк был согласен с мнением великого химика Лавуазье: «Бог, обеспечив Землю светом, заложил на ней основы организации, чувства и мысли». И добавлял: «Но можем ли мы Ему предписывать правила для выполнения Его воли и указывать способы для этого? Разве безграничное могущество Творца не могло создать порядок вещей, обусловивший постепенное возникновение всего того, что мы видим, и того, что существует в действительности, но чего мы не знаем?»

Ламарк совмещал веру в Бога с идеей зарождения и развития живых организмов. По его мнению, в природе установлены божественные законы. Познавая их, исследователь постигает божественную гармонию Мироздания.

«Почитая эти законы бесконечной мудрости, – писал Ламарк, – я ограничусь ролью простого наблюдателя природы. И если мне будет дано хоть отчасти постичь путь, которым шла природа, создавая свои произведения, я скажу, не боясь ошибиться, что Творцу было угодно одарить её этой способностью и этим могуществом».

Он верил в творящую живую природу и отрицал вымирание видов: «Если бы действительно некоторые виды вымерли, то это, без сомнения, могло иметь место только среди крупных животных, населяющих сушу, где человек благодаря своему неограниченному господству мог истребить всех особей тех видов, которые он не пожелал ни сохранить, ни приручить».

Такое утверждение может показаться нелепым. Разве не обнаруживают палеонтологи в слоях земных остатки видов, вымерших за многие миллионы лет до появления человека? Но учёный ошибался не принципиально. Хозяйничание человека на планете привело к небывалому за всю историю

Земли стремительному вымиранию огромного числа видов животных.

С естественным вымиранием видов тоже непросто. Ламарк признавал трансформацию видов: они не исчезают, а переходят в иные формы.

Кстати, в Библии сказано только о сотворении, но не о вымирании растений и животных. Лишь катастрофа Всемирного потопа, обрушившегося на землю как наказание погрязшему в грехах человечеству, опустошила сушу. Как установлено геологами, такой глобальной катастрофы не было.

Во времена Ламарка большинство учёных считали ископаемые остатки вымерших животных следами Всемирного потопа или подобных катастроф. Но и без такой версии не исключено, что виды не вымирали, а менялись со временем.

Вообразим инопланетного исследователя, которому предоставили эмбрионы человека на разных его этапах, похожего на одноклеточное, многоклеточное беспозвоночное, рыбу, земноводное… Последует вывод: это разные организмы. А в действительности таков человек на разных стадиях внутриутробного развития.

Не так ли в «утробе» Биосферы происходили превращения животных? Этим оправдывается мысль Ламарка, что в ископаемом состоянии сохраняются предки современных животных и растений. Хотя в истории Биосферы множество линий животных и растений обрывались. Порой находят представителей видов, считавшихся вымершими, но эти единичные случаи ничего принципиально не меняют.