Журнал «Знание-сила» - Знание-сила, 1997 № 10 (844)

На этой и следующей страницах - кристаллы глинистого минерала галлуазита, выпавшие из раствора, образовавшегося в порах выветриваемой породы.

В этой гипотезе есть одно слабое место: определенный, но не доказанный строго химический состав атмосферы и гидросферы. Однако различного рода мембраны и кристаллические решетки вполне могли сыграть роль катализатора, ускорившего переход от химической преджизни к биологическим организмам.

Бывший палеонтолог Сергей Голубев, исходя из закономерностей биоминерализации (рост скелета и таких малоприятных образований, как камни в почках и соли в суставах), предположил: если запустить процесс биоминерализации в обратном направлении, то получится модель происхождения жизни на минеральных матрицах. Многие закономерности в строении живых организмов, такие, как генетический код, симметрия жгутика у жгутиковых клеток, удвоение центриолей при делении клетки и рост скелета, фактически унаследованы от минеральных кристаллов Такими кристаллами, по Голубеву, могли быть карбонаты и фосфаты кальция, а также кристаллический кремнезем.

Однако, по современным представлениям, все земные фосфаты сами имеют биогенное происхождение. То же верно для большинства карбонатов кальция. Образуется порочный круг: то ли структуры организмов закодированы кристаллической решеткой, то ли строение определенных кристаллов всего лишь уподобилось образу создавших их организмов.

Наиболее простую и вместе с тем, пожалуй, самую первую модель минеральных проорганизмов предложил А. Кэрнс-Смит. Исходя из предпосылки, что главной составляющей жизни как процесса служит передача информации (именно для этого существуют гены), он рассудил, что первыми организмами должно было быть нечто, напоминающее гены, и притом достаточно обычное. Суть же генов заключается в том, чтобы способствовать воспроизведению своего собственного строения, при этом постоянно и сходным образом изменяться (мутировать) и, меняясь, сохранять уже накопленные свойства во всем их разнообразии.

Объектами, способными на все это, и являются многие минералы, в том числе одни из самых распространенных и древнейших на Земле — глинистые минералы (слоистые силикаты). Дело в том, что слойки этих минералов представляют собой мозаику из мелких доменов, каждый из которых несет упорядоченную, но по-своему, систему атомов. Поскольку реальные кристаллы всегда имеют дефекты, домены слойка, возникающего в процессе роста кристалла, «считывают» эту дефектную ведомость и передают се дальше. (Не удивительно, что на этом же простейшем способе передачи информации зиждется весь успех современной «чиповой» компьютерной техники, а центры по производству микросхем прозваны «силиконовыми долинами».) Процесс ускоряется, если в нем в качестве катализаторов задействованы небольшие органические молекулы. Например, аминокислоты, которые способствуют растворимости ионов металлов, или полифосфаты, которые, склеиваясь с глинами, меняют их физические свойства. Особенно важно то, что органические молекулы могут влиять на форму и размеры неорганических кристаллов. В свою очередь, «полимерное» строение глинистых минералов будет способствовать полимеризации органических молекул, со временем создавая все более сложные полимеры. В результате получаем предшествующий живому организму организм неживой.

Таким образом, участие минеральных кристаллов приводит к закономерному возникновению жизни, и весь путь от неживых организмов до появления живых хранилищ генов может быть весьма коротким (в геологическом масштабе времени, конечно), то есть осуществимым на Земле. Даже если предположить, что живые организмы возникли на Земле около четырех миллиардов лет назад (они вряд ли могли появиться ранее ввиду неблагоприятных условий), оставшихся полумиллиарда лет для «кристаллизации» неживых организмов вполне достаточно.

Другая попытка разрешить проблему нехватки рабочего времени увела исследователей за пределы планеты. В принципе такой подход не может считаться решением проблемы происхождения жизни, так как вновь необходимо соображать, как же она возникла там? Тем не менее уже в начале века, когда еще не подозревали, насколько древняя земная жизнь, шведский физхимик Сванте Аррениус выдвинул гипотезу «панспермии», согласно которой вся Вселенная наполнена семенами жизни. Крах же прежних гипотез земного происхождения жизни привел известного создателя двойной спирали Френсиса Крика даже к развертыванию гипотезы «направленной панспермии» (специальной миссии), которая саморазвилась в народном сознании в идею «пришельцев» . Особенно бурно эта идея прогрессировала последние лет двадцать.

Майкл Крайтон в своем менее известном фантастическом романе «Штамм «Андромеда» рассчитал вероятности соприкосновения с инопланетными формами жизни различного уровня организации. На каждого припарковавшего в неположенном месте свою тарелку гуманоида мы должны встречать 39 многоклеточных с развитой нервной системой (например, лемовских курдлей с планеты НЦ), 70 сложных многоклеточных, не обладающих развитой нервной системой (например, марсианских пиявок Стругацких), 970 простых многоклеточных и 3920 простейших и т. д. А теперь, читатель, приготовьтесь узнать суровую правду. Приготовились? Вспомните, сколько людей за последнее время воочию видели гуманоидов. Помножьте теперь это число на количество всех других инопланетных форм жизни. Теперь вы поняли, что на Земле уже давно нет ничего своего живого. Ну что, скажите, земного есть во всех этих грибах и политиках? Более того, нас осталось двое среди всех этих гуманоидов, причем в себе-то я не сомневаюсь.

Метеориты действительно содержат большое разнообразие органических веществ — нуклеотидные основания, органические кислоты, в том числе и аминокислоты,— а в кометах обнаружены предшественники органических молекул. Даже пыль, рассеянная в межзвездном пространстве, на семьдесят пять процентов состоит из органических молекул, среди которых попадаются такие сложные образования, как этанол (этиловый спирт). Причем количество последнего превышает массу Земли. (Да, именно так!) Но на внеземных объектах органические вещества представлены равными количествами правых и левых изомеров, тогда как все молекулы живых организмов являются либо правыми, либо левыми изомерами.