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

Маршалл Майкл

Безусловно, Чандра Викрамасингхе не является надежным источником информации о панспермии или вообще о биологии. Но означает ли это, что теория панспермии ошибочна? Если отвлечься от многочисленных диковинных заявлений, то не отыщется ли в ней рациональное зерно? Большинство ученых ответит на этот вопрос отрицательно – по двум причинам: первая носит мировоззренческий характер, другая основана на фактах.

Мировоззренческий аргумент против панспермии состоит в том, что она, по сути, представляет собой жульничество. Вместо того чтобы разобраться, как именно жизнь могла зародиться на Земле, и проверить ту или иную гипотезу, приверженцы панспермии уходят от ответа, отмечая крайне малую вероятность возникновения жизни на Земле и предполагая, что это явление

в нашей Галактике произошло только один раз и более не повторялось. Однако это не объяснение – это признание поражения. Иначе говоря, с панспермией возникает та же проблема, что и с ответом “это сотворил Бог”. Привлекая Бога для решения вопроса о зарождении жизни, мы получаем еще один вопрос: а откуда взялся сам Бог? В результате задача вместо решения обзаводится новым неизвестным. Вот так и панспермия лишь переносит решение задачи в какие-то другие миры.

Это четко осознавал Шапиро, писавший: “Мы недостаточно изучили все возможности здесь, так что нам нет нужды искать их где-то еще”. То же самое, между прочим, утверждал еще в 1875 году, четыре года спустя после лекции Томсона о панспермии, не кто иной, как Карл Маркс. В одном из писем он высмеивает “абсурдную доктрину о том, что зародыши внеземной жизни… попали на Землю с потоками метеоров”^[215]. Маркс приводит очень простое возражение: “Я испытываю отвращение ко всяким объяснениям, решающим вопросы с помощью их перенесения в какую-то другую область пространства”.

Что же до аргумента, базирующегося на фактах, то он элементарен: нам не удалось найти каких-либо признаков жизни в космосе, и организмы с Земли не могут там долго продержаться. Если бы бактерии постоянно попадали на Землю из космического пространства, мы бы их там непременно обнаружили, однако этого не происходит. Более того, астронавты не раз помещали микроорганизмы в космический вакуум. Некоторые из них оказались способны выстоять дольше других, более одного года, но и они в итоге погибали^[216]. Это свидетельствует о том, что микробы в состоянии выдержать путешествие по Солнечной системе, возможно, между Марсом и Землей, но их едва ли хватит на путешествие между звездами. Данное обстоятельство лишает панспермию одного важного преимущества: если жизнь действительно могла попасть на Землю только с нескольких других планет Солнечной системы, то ее шансы на образование все так же ничтожны.

Именно поэтому большая часть исследователей зарождения жизни считает, что панспермия лишь отвлекает от дела. Они предпочитают встречать трудности лицом к лицу.

Эта глава поднимает множество вопросов, так что не помешает подвести некоторые итоги. К 1980-м годам ученые, занимающиеся возникновением жизни, разошлись во мнениях по четырем важным вопросам: какая из основных функций живого возникла первой; какая из ключевых биологических молекул появилась раньше; где именно на нашей планете это произошло; и, наконец, какие организмы помогут нам с этим разобраться. И еще не давал забыть о себе “незначительный” вопрос о том, что представляла собой юная Земля: какие газы входили в состав атмосферы, и была ли на планете суша.

Мы убедились, что все эти вопросы не существовали в сознании ученых отдельно друг от друга. Зная, что тот или иной исследователь думает по поводу одного вопроса, можно было предполагать его позицию и по всем остальным. В итоге это хитросплетение вопросов породило четыре главных научных школы, каждая из которых имела убежденных сторонников (иногда – едва ли не фанатичных). Место дружеских споров заняли распри. Но одновременно появилось и множество великих идей и остроумных экспериментов, сумевших пролить свет на зарождение жизни. Мы поочередно рассмотрим их в третьей части. Вряд ли любая из этих новаций способна раз и навсегда объяснить, как именно возникла жизнь, но в совокупности они, тем не менее, дают ключ к разгадке этой тайны.

Часть III

Разрозненные, разделенные, разобщенные

Но сейчас я очень

слаб и очень глуп и ненавижу всех и вся. Человек живет лишь для того, чтобы совершать ошибки.

Чарльз Дарвин

в письме геологу Чарльзу Лайеллу от 1 октября 1861 года[217]

Глава 7

Еще одна длинная молекула

В 1789 году во Франции произошли два важнейших события. Первое из них – Французская революция, в ходе которой была свергнута монархия, а король казнен на гильотине. Все это в итоге привело к диктатуре Наполеона Бонапарта и десятилетиям войны. Второе событие, возможно, оказалось даже более эпохальным, хотя его обычно упускают из виду.

В тот год химик Антуан Франсуа (граф де Фуркруа) изучал химический состав живых организмов. Годом ранее ему удалось выделить три различных типа соединений в тканях животных. Это были “желатин” из кожи, “альбумин” из молока и яиц и “фибрин” из мышц. В 1789 году Фуркруа опубликовал похожее исследование химического состава растений пшеницы. На сей раз химик сумел выделить тот же альбумин и еще одно, четвертое, соединение – “глютен”. Стало понятно, что все эти загадочные субстанции имеют какое-то очень большое значение для живых организмов.

Фуркруа первым из ученых идентифицировал белки – один из четырех типов молекул в основе живого^[218]. Это было поистине фундаментальное открытие, однако вскоре оно оказалось отодвинуто на второй план.

Во Франции бушевали революция и неотъемлемая от нее параноидальная подозрительность. Людей отправляли на гильотину без должного судебного разбирательства, а то и вовсе бессудно. Среди жертв оказался и коллега Фуркруа – Антуан Лавуазье, которого не без оснований считают родоначальником химии как самостоятельной науки. К несчастью для него, он одновременно был и аристократом, и сборщиком податей, а потому в 1794 году лишился головы. Один из первых биографов Лавуазье обвиняет Фуркруа в том, что он не вступился за своего товарища^[219]. Однако позднее это обвинение вызвало определенные сомнения, так как у нас нет серьезных оснований считать, что двое этих ученых работали вместе. Тогда ситуация совершенно вышла из-под контроля, и любой протест мог восприниматься как контрреволюционное выступление и грозить казнью. К тому же задачу по спасению Лавуазье очень затрудняло само его происхождение.

Вероятно, из-за всего этого революционного хаоса работы Фуркруа на протяжении нескольких десятилетий оставались в тени. Лишь в 1838 году важный шаг в изучении белков сделал Геррит Ян Мульдер. Он взял фибрин, альбумин и желатин и смог расщепить эти соединения на отдельные химические элементы^[220]. Оказалось, что все эти пробы содержат углерод, водород, кислород, азот, калий и серу. Но особенно важным оказался тот факт, что соотношение числа атомов во всех молекулах было чрезвычайно близким: “в альбумине яиц всегда на один атом серы приходится один атом фосфора”. Мульдер счел, что это означает принадлежность всех данных субстанций к одному типу молекул. Термин же “протеин” для обозначения таких веществ первым предложил коллега Мульдера Йенс Якоб Берцелиус^[221].

Оказалось, что по меркам молекул белки являются настоящими гигантами. По оценкам Мульдера, каждая из молекул состояла более чем из 1200 атомов. Тогда многие химики считали, что такие крупные молекулы попросту не могут существовать, а должны рассыпаться на части – как карточный домик при первом прикосновении. Следовательно, это открытие подготовило почву для признания учеными в качестве основы жизни крупных, так называемых “макромолекул” вроде ДНК.

До конца XIX века химики смогли установить состав белков. Ключевым моментом стало открытие в их составе более простых молекул – аминокислот. Первая из них была выделена из аспарагуса (спаржи) еще в 1806 году – эта аминокислота получила название “аспарагин”. Остальные аминокислоты открывали на протяжении XIX и в начале XX века.