3. Какие перемены флоры и фауны произошли к настоящему времени? Расскажите о возможных причинах.

Рекомендуемый дополнительный материал к главе 11: Вертьянов С. Происхождение жизни. — Гл. 1, 3, 5, 6. — М.: Свято-Троицкая Сергиева Лавра, 2009.

Глава 12. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

В вопросе о возникновении жизни ученые разделились на две группы: одни полагают, что все живое происходит только от живого посредством биогенеза, другие считают возможным абиогенез — появление живого из неживого. Первые признают Творца, а последние считают материю существующей самостоятельно. Но есть и исключения. Сторонник биогенеза академик В. И. Вернадский оставался материалистом и утверждал, что «жизнь вечна, как вечен космос», а немецкий математик Г. Лейбниц полагал, что неживая материя постепенно формирует живую под действием Духа Божия.

В ХГХ в. французский ученый Луи Пастер доказал невозможность самозарождения живых организмов даже в питательном растворе, тщательно прокипяченном и закрытом от проникновения микробов. За свои эксперименты он получил специальную премию французской Академии наук. Л. Пастер, основавший микробиологию и иммунологию, открывший анаэробные бактерии и причину брожения, по поводу идеи самозарождения жизни говорил, что «потомки в один прекрасный день от души посмеются над глупостью современных нам ученых материалистов».

В 1920-х гг. русский биохимик А. И. Опарин и английский биолог Дж. Холдейн независимо друг от друга выдвинули гипотезу, согласно которой появлению жизни предшествовал длительный период абиогенного образования и накопления органических соединений под воздействием молниевых разрядов и ультрафиолетового излучения. Эти соединения образовали «первичный бульон», в котором формировались сгустки — коацерватные капли. В коацерватах начался синтез новых соединений из органических молекул «бульона», постепенно они приобрели способность размножаться и образовали примитивные проклетки — пробионты.

В 1955 г. американский исследователь С. Миллер моделировал предполагаемые условия древней планеты, пропуская электрические разряды величиной до 60 кВ через смесь СН4, NH3, Н2 и паров Н2О при температуре 80 °С и давлении в несколько паскалей. Миллеру удалось получить всего лишь уксусную и муравьиную кислоты, наипростейшие жирные кислоты и в небольшом количестве некоторые аминокислоты.

§ 52. Абиогенез и законы термодинамики

В рамках эволюционной теории до сих пор не удается решить один из главных вопросов: откуда появились первые организмы? Если эволюцию животных можно себе хотя бы представить, то как объяснить самопроизвольное зарождение живых существ? Могла ли неживая материя произвести жизнь, нас с вами? Совершенно естественно, что положительный ответ всегда вызывал сомнение. Известный физик В. Гейзенберг, один из создателей квантовой теории, одобрительно отзываясь о своем знаменитом коллеге В. Паули, писал: «Паули скептически относится к очень распространенному в современной биологии дарвинистскому воззрению, согласно которому развитие видов на Земле стало возможным лишь благодаря мутациям и результатам действия законов физики и химии».

Обратимся к научным фактам и рассмотрим начало предполагаемого абиогенеза. Вероятность случайного появления в коацервате функциональной белковой молекулы среднего размера — всего 10-325 (расчет на с. 11). Нужно собрать 10325 комбинаций аминокислот, чтобы получился один нужный белок. Насколько велико это число? Во всей видимой части Вселенной около 1080 электронов. Если в каждом ее электроне разместить свою Вселенную, в каждом электроне которой тоже находится Вселенная, все электроны которой содержат по целой Вселенной, тогда будет 10320.

Заметим также, что биологически активные белки содержат аминокислоты исключительно левого вращения, а сами по себе в природе могут образовываться лишь смеси правых и левых фоpм в случайных пропорциях. Невозможно представить, чтобы аминокислоты левого вращения сами по себе собирались отдельно от правых форм и формировали белки. Если аминокислот левого и правого вращения поровну, то вероятность того, что в белке из 500 аминокислот все они случайно окажутся левой симметрии, составляет всего лишь (1/2)500, или 10-160.

Пpоцесс самоусложнения молекул невозможен и по другой причине. Согласно второму началу термодинамики, всякая молекулярная система, предоставленная себе самой, стремится к состоянию наибольшего хаоса. Поэтому, например, тепло не передается самопроизвольно от менее нагретого тела более нагретому, а распределяется равномерно. Поэтому, приезжая весной на дачу, мы можем обнаружить лишь прохудившуюся крышу да покосившийся забор, а отнюдь не самим собой возникший второй этаж. Рассматриваемое явление самофоpмиpования белков противоречит эмпирическому опыту ученых, сформулировавших второе начало термодинамики.

Появление порядка наблюдается нами в природе, но это отнюдь не самоупорядочение. Вода скапливается в низких местах, образуя лужи, а замерзая в воздухе — симметричные по форме снежинки. Многие вещества обладают свойством формировать кристаллы. Эти состояния просто-напросто отвечают минимуму потенциальной энергии и сопровождаются выделением теплоты, так что в целом степень хаоса увеличивается (чем выше температура, тем больше хаоса в броуновском движении молекул вещества).

Переходы в более упорядоченное состояние возможны лишь в некоторых исключительных случаях неравновесных, необратимых процессов в открытых системах (теорию самоорганизации неравновесных термодинамических структур основал французский физик русского происхождения И. Пригожин). Но нет никаких причин считать предполагаемый процесс образования белков неравновесным, необратимым. Ведь катализаторов подобной сборки в первоокеане быть не могло, не было и положительных обратных связей (когда появление нужных промежуточных молекул ускоряет образование таких же). А развал белков интенсивно усиливался бы ультрафиолетовыми лучами, гидролизом и разнообразными химическими веществами первоокеана. В живых организмах ферменты ведут синтез со скоростью, в десятки раз превышающей скорострельность пулемета (тысячи операций в секунду). Иначе и нельзя: промежуточные молекулы очень нестабильны и могут распадаться, целые «бригады сборщиков» (группы молекул) сменяются сотни раз в секунду.