Чтение онлайн

11.3. Механизм формирования первичной жизни

Главной нерешённой проблемой и «ахиллесовой пятой» модели биохимической эволюции Опарина-Холдейна, которая с дополнениями М. Эйгена сохраняет своё значение в качестве эталонной модели в сфере объяснения происхождения жизни, является неспособность мысленного воспроизведения механизма перехода от предбиологической эволюции к биологической. Остаётся неизвестным, каким образом из неживых органических веществ возникли сложнейшие структуры, предопределившие способность к размножению и унаследованные всем огромным разнообразием последующей жизни вплоть до настоящего времени.

Оставалось только предположить, что генетические структуры возникали чисто случайным путём за счёт перебора астрономически огромного числа вариантов за время не менее миллиарда лет. Так, американский генетик Г. Меллер прямо и недвусмысленно определял происхождение жизни следующим образом: жизнь возникла в форме гена, элементарной единицы наследственности путём случайного сочетания атомных групп и молекул, встречавшихся в водах первичного океана.

Но такая трактовка первичной эволюции жизни так же далеко выходила за пределы теории эволюции, как креационизм и теории панспермии. Всемогущая случайность просто подставлялась на место Всемогущего Творца или могущественных пришельцев из космоса и на самом деле ничего не объясняла. В конечном счёте оппоненты этой трактовки весьма эффектно продемонстрировали её ошибочность и бесполезность. В 1966 г. немецкий биохимик Г. Шрам опубликовал расчёты вероятности случайного образования сочетания нуклеотидов РНК вируса табачной мозаики. Поскольку число таких нуклеотидов одного из простейших организмов составляет около 6000, вероятность возникновения такой длинной цепи случайностей составила бы не более 1:102000. Эта вероятность так мала, что её недостаточно для того, чтобы за миллиард лет синтезировать хотя бы одну полноценную генетическую структуру вируса. А ведь таким путём пытаются объяснить всё огромное разнообразие жизни!

Ещё более жёстко несостоятельность теории случайной самосборки генетических структур выразил Ф. Хойл, который заявил, что эта теория настолько же нелепа и неправдоподобна, как утверждение о том, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, привёл к сборке «Боинга-747».

Отрицание возможностей «самосборки» и самоконструирования жизни приводит к отрицанию эволюционного пути зарождения жизни и поиску Генерального Конструктора на небесах или в Космосе за пределами Земли. Между тем как астрономические, так и геологические исследования со всей убедительностью показывают чисто геоцентрический характер земной жизни (что отнюдь не означает геоцентричности жизни как космического процесса и только подтверждает космичность процесса жизнепорождения в его земном варианте). В XXI веке мы всё лучше, подробнее узнаём уникальные особенности нашей планеты, те естественные предпосылки, которые сделали её эйкуменой, прародительницей и средой возникновения и развития жизни. Её положение в Солнечной системе, масса космического тела, наличие гидросферы и атмосферы, температурный режим, история формирования, химическое разнообразие поверхности, наличие плотной коры, тектоника литосферных плит – всё способствовало формированию жизни земного типа и одновременно блокировало факторы, препятствующие ему, включая жёсткое космическое излучение, перепады температур, резкие изменения климатических условий и т. д.

Сама по себе эта своенравная изменчивая планета с её косными структурами и мёртвым безразличием к своим созданиям, массово вымиравшим в процессе её изменений, была достаточно суровой «колыбелью» для порождённой ею жизни. Её эволюция создала необходимые но недостаточные предпосылки для возникновения жизни. Образно говоря, Земля сыграла роль «кастрюли», в которой сварился первобытный биохимический «бульон», но чтобы в этом «бульоне» возникли первичные формы жизни, понадобилась активность химической «начинки» самого «бульона». Именно благодаря этой активности за очень длительный период времени сформировалась способность к самокопированию путём воспроизведения структурных особенностей первоначального варианта эволюции. Вполне естественно, что научно обоснованное решение проблем происхождения жизни оказывается неполным вследствие нерешённости проблемы возникновения генетического кода, обеспечивающего механизм такого самокопирования.

Очень точно сформулировал суть данной проблемы Манфред Эйген, подчеркнув, что этот код «далёк от случайного, и невольно приходит к голову мысль, что здесь «сработал» какой-то оптимизационный принцип».

Сам Эйген внёс существенный вклад в поиск этого принципа, но его природа не была объяснения ни Эйгеном, ни другими исследователями. Поиск этого принципа продолжается и, возможно, компасом на этом пути послужит понимание того, что оптимизация не может происходить без мобилизации и что оптимизация, усовершенствование организации, создание, поддержание и воспроизведение порядка, возникновение более эффективно действующих форм и средств их функционирования, выработка более прогрессивных способов развития и вообще эволюция в узком смысле этого слова – всё это содержит в себе механизмы мобилизации и функционирование определённым образом организованных мобилизационных структур. Мобилизационные структуры, а не боги или космические пришельцы – вот те демиурги порядка, посредством которых природе удалось «перескочить» огромную пропасть, отделяющую живое от неживого.

Коренное, изначальное отличие живого вещества от неживой, косной материи заключается в способе мобилизации. Мобилизационные ядра всех ступеней и уровней косной материи, включая атомы, молекулы, планеты, звёзды, галактики, их скопления и сверхскопления, а возможно, и саму Метагалактику, определяют лишь тип движения своей периферии, или оболочки, мобилизуют окружающую материю на определённым образом регулируемое движение. В отличие от них, мобилизационные ядра всех ступеней и уровней живой материи содержат в себе стимулы для сохранения, воспроизведения и оптимизации своих материальных носителей, они мобилизуют периферию и оболочки на осуществление функций жизнедеятельности.

Галактике и её ядру абсолютно всё равно, будет ли она «проглочена» другой галактикой, распадётся ли она под действием центробежных гравитационных сил. Звезде и её ядру абсолютно безразлично, сохранится ли она после исчерпания ядерного горючего или превратится в красного гиганта, а затем в белого карлика. В мобилизационную же структуру самого простейшего организма встроен механизм жизнеобеспечения, использующий периферию и осуществляющий экспансию во внешнюю среду для получения из неё средств жизнеобеспечения, для сохранения и воспроизведения целостной структурной организации, без которой невозможна жизнь.

Следовательно, разница между неживой и живой материей, грань, их разделяющая, пролегает в способе мобилизации, а механизм формирования первичной жизни есть механизм мобилизации на сохранение и воспроизведение структурно-организационных особенностей различных фрагментов физико-химического строения. В этот механизм должна быть встроена хотя бы самая примитивная система управления, позволяющая регистрировать разнообразные воздействия, оценивать их с точки зрения потребностей обеспечения того или иного порядка и реагировать на них, соответственно изменяя мобилизуемые структуры. Она должна обладать рядом обратных связей, необходимых для благоприятного протекания химических реакций, их регулирования и направления на осуществление процессов жизнедеятельности.

Соответственно вопрос о происхождении механизма формирования первичной жизни есть вопрос о способах формирования особого типа мобилизационных структур, способных выстраивать окружающую материю для поддержания определённого порядка. Без таких структур, путём случайной самоорганизации появление живого из неживого так же невозможно, как и путём самопроизвольного зарождения (или построения) Боинга ураганом над свалкой.

Суть вопроса, стало быть, не в том, что раньше возникло, курица или яйцо, белки или гены. Суть основного вопроса науки об эволюционном самозарождении жизни заключается в том, как возникли мобилизационные структуры, небезразличные к своему собственному состоянию, обладающие внутренними стимулами к самосохранению и самовоспроизведению, каким образом обретённые в процессе химической эволюции свойства мобилизационных структур положили начало предпотребностям, которые, в свою очередь, переросли в биологические потребности. Остальное уже – дело техники, сложить из мономерных «кубиков» нужные полимерные сочетания, имея в запасе миллиард лет действия естественного отбора – это уже не философская и не биологическая, а чисто техническая проблема. Нельзя, стало быть, запрягать телегу впереди лошади и полагать, будто такая сложная конструкция возникла сама собой, случайным подбором, без всякого участия «конструкторов», без закономерно действовавшего «конструирования» со стороны выделившихся из общей массы специфических структур.

Механизм мобилизации на жизнь как таковой изначально предполагает внутреннее побуждение. Для его объяснения мало ответить на вопрос «почему?», «по какой причине?», нужно поставить и вопрос «зачем?», «с каким побуждением?». Ибо аналогом человеческих целей в «живой» эволюции является внутреннее побуждение к действию, именно оно направляет живой организм к биологической работе, предрасполагает его к мобилизационным усилиям, обусловливает целесообразность форм и впервые в истории окружающего Космоса создаёт внутренне мотивированную направленность эволюции, чем и ускоряет многократно эволюцию как процесс смены, усложнения и прогрессивного развития форм. Для того, чтобы возникла некая первичная мотивация к самосохранению достигнутого уровня организации, химическая реактивность должна была усложниться настолько, чтобы перерасти в предбиологическую реактивность, т. е. в первичное разделение между позитивным реагированием на подкрепляющие организацию белкового тела воздействия и негативным реагированием на разрушающие эту организацию воздействия среды.

Очевидно, исторически первым типом такой реактивности – предшественницы простейшей раздражительности – явилось реагирование на солнечный свет. При отсутствии озонового слоя Земли роль защиты от жёсткого ультрафиолетового облучения играла вода океанов. Но ввиду недостаточности этой защиты в органическом вещества предбиосферы развивалось избирательное реагирование тех или иных слоёв вещества и тех или иных телесных образований: впитывание энергии оптического диапазона и соответствующая устремлённость к энергетизирующим слоям воды, и избегание травмирующих самоорганизацию облучений.