Ирина Яковлева - По следам минувшего

Гипотеза Аррениуса тоже казалась Вернадскому логичным и необходимым элементом этой цельности, и он до конца жизни не уставал собирать факты и искать пути их проверки.

Космические зародыши должны были падать на Землю с пылью и метеоритами. Но как отыскать их среди земных спор и бактерий, дождем осыпающих вершины Гималаев и снега Антарктиды?

В науке есть выражение «чистый эксперимент». Это опыт, в котором случайные ошибки и погрешности исключены. Чистый опыт по проверке гипотезы Аррениуса можно было поставить только в космосе. И Вернадский мечтал о Луне, миллиарды лет собиравшей пыль Вселенной. Он не дожил до эпохи «Лунников» и «Аполлонов». Свидетелем решающего опыта стало наше поколение.

Результат известен. Зоркие глаза электронных сканирующих микроскопов не обнаружили «пришельцев из космоса», хотя при попытках расконсервировать и вырастить микроорганизмы внеземного происхождения использовались самые, казалось бы, заманчивые для них среды и питательные смеси.

Начало жизни следовало искать только на Земле. Но гипотеза «обитаемого космоса», представление о единстве жизни далеких миров получила другую, более надежную опору. В метеоритах не оказалось живых зародышей, зато обнаружилось огромное количество сложных органических соединений. Судя по всему, это не остатки былой жизни, а ее предвестники. Своего рода полуфабрикаты, биологический «конструктор». Были бы только подходящие условия для сборки.

Один из интереснейших опытов поставил американский физик Миллер. Была создана искусственная атмосфера Земли тех далеких времен. Состав ее к моменту опыта был уже известен: метан, аммиак, водяной пар. Начали пропускать через нее электрические разряды — лабораторное подобие гроз, потрясавших юную Землю. И что же? Глазам ученых предстали комочки жизни — аминокислоты, составные части белка.

Но когда-то давно колбой Миллера был весь земной шар.

Юная Земля во власти могучих стихий. Земля, воздух, вода и огонь сошлись в битве титанов. Грохотали могучие вулканы, вздымая высоко в небо огненные столбы. Колыхались потоки раскаленных лав. Шипела и пенилась вода. Огромные клубы пара окутывали Землю, остывали и проливались стеной дождей. Сверкали невиданные ослепительные молнии. Гремели оглушительные раскаты грома. А ветер рвал и скручивал облачные громады, гнал вихри раскаленного пепла и швырял в воду огненные шары вулканических бомб. И совсем как в опыте Миллера, в водах океанов появились и начали накапливаться те самые «кирпичики» жизни, о которых мы только что говорили. Концентрация их росла, и в конце концов вода стала бульоном из белкоподобных веществ — пептидов и нуклеиновых кислот.

Кирпичики сталкивались между собой, образовывали непрочные скопления и распадались. Но однажды солнечный луч высветил странное скопление этих кирпичиков, которое почему-то не распалось. Система оказалась прочной. Элементы ее цепко соединились друг с другом. Мало того, вокруг этого скопления начали образовываться другие, очень похожие скопления. Они еще не могли двигаться сами, и океан распоряжался ими, как хотел: то уносил в глубины, то выбрасывал в кипящую лаву, и они спекались в черную угольную пленку. Эти скопления, эти студенистые капельки, известный советский ученый, академик Опарин, назвал коацерватами.

Итак, на молодой Земле в изобилии были аминокислоты. Часть их попадала на Землю из космоса при ее рождении. Другая — образовалась из первичной атмосферы. Но как природе удалось собрать эти кирпичики в сложные молекулы белка? Сейчас выяснилось, что для этого нужно по крайней мере два условия. Во-первых, энергия для сборки. Во-вторых — сборочный конвейер, который облегчил бы соединение молекул в определенном порядке.

Энергии хватало во всех ее видах: тепло лав, электричество гроз и могучий катализатор химических реакций — ультрафиолетовые лучи Солнца.

Сейчас на Землю сквозь экран атмосферы просачивается лишь ничтожная часть ультрафиолетового спектра. А древняя атмосфера была полностью прозрачна для этих невидимых лучей. Их доза смертельна для любого живого существа, но как раз достаточна, чтобы принудить к синтезу инертную мертвую материю.

Не было нехватки и в сборочных агрегатах. По-видимому, на Земле работало сразу несколько конвейеров по сборке белковых полимеров: горячая поверхность лав, глина морских прибрежий и, наконец, сама поверхность пептидов, плавающих в первичном бульоне. Все три способа сборки ученые испробовали в лабораториях, и все они действовали. Особенно хорошо «работал» глинистый ил. На нем из раствора оседали упорядоченные белкоподобные полипептиды почти неограниченной длины. Причем без нагревания. Значит, первичный белок мог рождаться почти везде — в воде, в грязи и в огне. Но белок, как мы теперь знаем, это еще не жизнь.

В чем сходство и в чем различие между живой и неживой природой? Сходство очевидно: кристалл кварца, лист березы, инфузория и обезьяна — все они имеют определенную видимую форму. Различие же между ними заключено в том, что в неживой природе форма эта мало зависит от происходящих в ней процессов. Тогда как в живой природе форма без них немыслима. Значит, живой организм — есть, прежде всего, движение. Движение осмысленное и великолепное, как симфонии Бетховена. Последовательно строгое, как теоремы Лобачевского. Тысячи и тысячи сложных реакций осмысленно разгораются каждая в свое время и в своем месте, обеспечивая в ряду поколений постоянство форм и устройств живой клетки.

Попробуем понять это.

— Помилуйте, — удивитесь вы. — Это — пушкинские строки! И непонятно, причем здесь они.

— А почему вы думаете, что это написал Пушкин? — в свою очередь спросим мы. — Чем докажете?

— Да тут и доказывать нечего! — возмутитесь вы, — Это есть в школьной программе. Мы учили и так хорошо помним!

Вот это нам и хотелось услышать! «Учили, помним» — и потому не переставим слов в этом прекрасном четверостишье, не нарушим его ритма.

То же происходит и с клеткой. Тончайшие ее устройства «научились запоминать» и поэтому точно помнят все слова, фразы и знаки препинания в сценарии своей жизни и могут точно перепечатать этот сценарий для своих потомков.

Память жизни хранят нуклеиновые кислоты. Сценарий, по которому разворачивается великое действо клетки, записан четырехбуквенным кодом нуклеотидов на бесконечной спиральной ленте ДНК.

Если вы захотите узнать об этом подробнее, прочтите великолепную книгу Уотсона и Крика «Двойная спираль». Наверное, никто не может рассказать об открытии лучше, чем сами открыватели, если они, конечно, захотят и сумеют говорить просто и понятно. А для нас пока самое важное вот что: жизнь, какой мы ее знаем сейчас, начинается с памяти, со взаимодействия трех блоков. ДНК хранит память, РНК «читает программу» и ведет сборку белков. Белок взаимодействует со средой и, в свою очередь, участвует в сборке ДНК и РНК. Именно это единство и есть тот самый крепкий орешек, который еще не разгрызла современная наука, чтобы окончательно решить проблему биогенеза. Понятно, как собирались детали блоков. Почти понятно, как складывались сами блоки. Но все еще не очень понятно, как они сложились в существо.