ледующая величайшая «мировая загадка» — происхождение жизни. Как и когда неживая природа породила живую?

…Или жизнь вечна, как вечна материя и окружающий нас космос? Люди упрямо и упорно стремились раскрыть тайну перворождения живого, упрятанную за плотной завесой миллионолетий.

Впрочем, представления о миллионолетиях пришли намного позднее. Раньше все было проще. Библия утверждает: живое сотворил бог, одновременно и в законченном виде. Неживое отличается от живого тем, что некая сверхъестественная сила якобы заложила в мертвое, неодушевленное тело второе внутреннее существо — душу. Так неживое становится живым, пока в нем есть душа.

Вера в двойственность всего живого появилась в очень глубокой древности. Непонимание сущности живого, страх перед природной стихией и смертью, трудности наблюдений за проявлениями психической деятельности организма способствовали тому, что человеческая фантазия придумала таинственное одухотворяющее начало. В первобытном обществе существовало представление, что душа имеется у всего окружающего — людей и животных, гор и рек, деревьев, туч.

Существует несметное количество мифов о происхождении всего живого, в частности человека.

По одному из древнегреческих мифов двух первых людей создал знаменитый Прометей. При этом греческие жрецы поставили себя в более выгодное положение, чем их далекие последователи — иудейские и христианские богословы. Они конкретно указали на холмистый пустырь города Панопея как место «творения», а две засохшие глыбы глины провозгласили остатками материала, так сказать «отходами производства». Нашлись даже лица, утверждающие, что эти комья глины… пахнут человеческим телом!

Если богословы не могут похвастаться «вещественными доказательствами» о месте творения, то они располагают сразу двумя описаниями создания живого богом. Правда, священнослужители не подчеркивают этого обстоятельства. Дело тут не в их скромности, а просто в том, что в одной и той же первой книге Бытия, в первой и во второй главах, даны противоречащие друг другу повествования.

В первой главе утверждается, что бог на третий день творения (до создания Солнца, Луны и звезд!) приказал Земле «произвести» все растения. Весь следующий, четвертый день бог творил небесные светила, а в пятый и шестой — рыб, зверей и «гадов», то есть пресмыкающихся. После этого «сотворил бог человека по образу своему, по образу божию сотворил его; мужчину и женщину сотворил их».

«Постойте, — скажут сейчас многие читатели. — А как же адамово ребро? Ведь мы-то точно помним: бог навел „сон“ на Адама и, вроде как бы под гипнозом, вырезал из его тела ребро, которое превратил в первую женщину — Еву».

Все правильно. Так говорится во второй главе. Но в ней вообще все представлено иначе, чем в первой. Тут поначалу бог создает Адама, а уже затем — животных и птиц. И только в самом конце, увидев, что у Адама не нашлось среди всего животного мира «помощника, подобного ему», проводит манипуляцию с ребром.

Современная наука определила причудливые взаимовлияния древних легенд, место и время их перенесения в библейские книги. Интересно, что более древним оказался второй вариант «творения». Он берет свое начало еще в IX–VIII веках до нашей эры и относится к так называемому Яхвисту. Это наиболее старинные записи преданий еврейского племени Иуды, в котором всячески доказывалось превосходство языческого бога Яхве над другими богами. А в первой главе дан вариант «творения», заимствованный из жреческого кодекса, записанного еврейскими жрецами в середине или даже в конце V века до нашей эры. Это более позднее библейское произведение было составлено в Вавилоне уже после ликвидации самостоятельности древнего еврейского государства, и поэтому новый кодекс писался с других позиций; там, в частности, ставилась задача укрепления в создавшейся обстановке господства духовенства.

Известный английский этнограф Д. Фрэзер в своей книге «Фольклор в Ветхом завете», разбирая второй вариант, указывает, что он дает много «материала для сравнения с теми младенческими преданиями, с помощью которых люди в разные века и в разных странах пытались объяснить великую тайну появления жизни на земле». Мы позволим себе привести довольно длинную цитату из работы советского исследователя проблем религии и атеизма И. А. Крывелева: «Надо сказать, однако, что и более поздний вариант, как и все учение о сотворении живых существ, проповедуемое так называемыми высшими религиями, дает немало материалов для сравнения с самыми примитивными представлениями и верованиями, которые были зафиксированы этнографами у многих народов мира, находившихся на разных ступенях социального развития.

Само по себе представление о том, что творцом первого человека должно было быть какое-то сверхъестественное существо, почти неизбежно в религиозном мировоззрении любого рода. Не зная истории последовательного развития форм жизни на Земле, не имея представления о происхождении человеческого рода из мира животных, люди могли только предположить, что когда-то должен был появиться первый человек и что его творцом могло быть только более могущественное существо, чем он сам».

Загадка происхождения жизни оказалась для науки «крепким орешком».

Долгое время людям казалось, что живые существа не только рождаются от себе подобных, но и могут внезапно, первично возникать, появляясь из неживой природы во вполне сложившемся состоянии. Многие века самозарождение живых существ считалось всеми общепризнанным фактом, не требующим каких-либо дополнительных доказательств.

Идеалисты и теологи утверждали, что все вещества в «мертвой» природе — это извечно безжизненный, косный материал, который под воздействием духовных сверхматериальных сил может формироваться в живые существа. Тут есть, конечно, нюансы. Скажем, в «новых религиях» признается непосредственно преобразующее воздействие «души» как творческого акта божественной воли; у не-которых философов Древней Греции — влияние духовного начала: психеи, энтелехии и так далее, а у более поздних идеалистов — оживление мертвой материи «жизненной силой».

Вера в самозарождение живых организмов уходит в седую древность, имея в своей основе неточные, поверхностные наблюдения за явлениями жизни в сочетании с недостаточностью правильных знаний.

Надо сказать, что религии всегда поддерживали наивные представления о самозарождении. В частности, христианские богословы черпали «указания» о самозарождении из Библии, которая в свою очередь заимствовала эти данные из мистических сказаний Древнего Египта и Вавилона. В Библии представления о возможности самозарождения причудливо переплетались с идеями о сверхъестественных силах, дающих жизнь неживому. А вот что писал в своей книге «Беседы на шестоднев» Василий Великий (IV в.), и по наше время один из основных богословских авторитетов православной церкви: «Одно производится через преемство существовавшего прежде, другое даже и ныне является живородящимся из самой земли. Ибо не только она производит кузнечиков в дождевое время и тысячи других пород пернатых, носящихся по воздуху, из которых большая часть, по малости своей, не имеет и имени, но из себя же дает мышей и жаб. Около Египетских Фив, когда в жары идет много дождя, вся страна наполняется вдруг полевыми мышами. Видим, что угри не иначе образуются, как из тины. Они размножаются не из яйца и не другим каким-либо способом, но из земли получают свое происхождение». Кстати: черви, которые в аду мучают грешников, возникают там в результате… гниения их грехов.

Надо ли удивляться, что, наблюдая за природой взглядом, неискушенным в науках, размышляя разумом, затуманенным церковными догмами, люди веками воспринимали ее самым фантастическим образом. Чего только не видели — и даже зарисовывали — свидетели! Рождение рыб из ила и червей из влажной земли; лягушек из майской росы; ягнят и гусей, рождающихся на ветвях деревьев, и даже львов, рожденных желтыми камнями пустыни.

Конечно, в основе подобных легенд лежит что-то, отдаленно и извращенно напоминающее стадии зарождения. Например, взять то же гусиное дерево. Молва о нем возникла на берегах Северной Шотландии и Ирландии.

Там в прибрежных водах живут усоногие рачки, действительно похожие на крошечных утят, почему и получили название морских уточек. Рачки в определенный период жизни любят цепляться к случайно упавшим в воду ветвям. Это совпадает с моментом массового прилета с Севера молодых полярных гусей. Остальное дорисовала фантазия и религиозное мировоззрение.

А немецкий путешественник Адам Олеарий писал в своих путевых заметках: «Рассказывали нам также, что там, за Самарой, между реками Волгой и Доном, растет редкий вид дыни или, скорее, тыквы, которая величиной и родом похожа на обыкновенные дыни, наружностью же походит как бы на ягненка, имея весьма ясно очерченные члены его, и русские поэтому называют ее „баранец“. Бывалый путешественник даже уверяет, что он лично видел растительного ягненка, который питался окружающей его травой, а местные жители жаловались ему на волков, которые „до него большие охотники…“».

Идея первичного самозарождения прочно засела в головах даже самых образованных людей. Революционные открытия Коперника, Галилея и Ньютона, объяснившие законы движения небесных тел, лишившие Землю ее положения исключительности и фактически до основания разрушившие старую геоцентрическую систему мира (одну из основ фундамента религиозного мировоззрения), не смогли пошатнуть веру в самозарождение.

В этой обстановке иногда случались почти анекдотические происшествия. Например, ученый XVII века Ван-Гельмонт, мастер точного эксперимента, один из тех, кто повернул средневековую алхимию к химии наших дней, успешно вырастил ивовое дерево из семени в горшке, в который добавлял только воду. И вот этот большой ученый, со скрупулезной точностью изучавший все этапы постепенного развития растения, продолжал считать неоспоримой возможностью самозарождения живых существ. Он даже сам их «выращивал». Сохранился ван-гельмонтовский рецепт получения мышей из пшеничных зерен. По его представлениям, «зарождающим началом» могут служить человеческие испарения. Поэтому в горшок с зерном он рекомендовал класть грязную, старую рубаху, и через несколько недель испарения рубахи, перемешиваясь с испарениями зерна, породят мышей. Мыши действительно, к великой радости ученого, всегда находили это вполне уютное для них гнездышко.

В одной книге всего не расскажешь. Мы вынуждены пройти мимо напряженной и противоречивой, порой трагической борьбы идей вокруг проблемы самозарождения жизни. В общем, до второй половины прошлого века ряд ученых продолжали верить в самозарождение.

Интересен каприз случайности: в 1859 году Ч. Дарвин опубликовал свою гениальную работу «Происхождение видов» … и почти одновременно французский ученый Ф. Пуше в огромном —700-страничном! — труде взялся «на современном теоретическом уровне» доказать возможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов. Пуше авторитетно уверял, что органические частички трупов, распадаясь под влиянием процессов брожения и гниения, через некоторое время снова соединяются, образуя новые живые существа. Таинственная способность соединять «осколки трупов» якобы принадлежит первоначально заложенной в них специальной «жизненной силе». Между живой и неживой материей существует непроходимая пропасть, ибо последняя не одушевлена сверхъестественной жизненной силой.

Свои доказательства Пуше обосновал многочисленными опытами. И толстенный том в кожаном переплете, и сотни опытов, и безапелляционность тона — все это произвело на современников должное впечатление. Французская Академия наук решила раз и навсегда покончить с «проклятым вопросом» и назначила премию тому, кто доказательными опытами прольет свет на проблему первичного зарождения живых существ.

Сторонники Пуше твердо верили в успех. Ведь недаром их кумир носил имя — Феликс (в переводе на русский — счастливый). Ему действительно везло. Только что от той же Французской Академии он получил 10 тысяч франков за свое сочинение об оплодотворении у млекопитающих. Но новой премии Феликс Пуше не дождался. Ее вскоре с триумфом получил другой французский ученый — Луи Пастер.

Работы Л. Пастера можно без преувеличения назвать начинающими новую эпоху в ряде наук. Выводы и методы доказательств Пастера поражают своей ясностью. Все можно свести к простой мысли: микроорганизмы могут находиться как на поверхности тел, так и в воздухе. То и другое может быть стерилизовано, то есть надежно очищено. При этом всегда, в любых условиях и при всякой продолжительности опыта, самозарождение жизни не происходит.

Интеллигенция, просто грамотные люди — были потрясены. Стало ясным — самозарождение жизни, в которое верили веками, невозможно! Это открытие сравнимо с тем научно-революционным потрясением, которое несколько позже перенесла физика. Оказавшись перед обломками научных истин, ученые потеряли веру в надежность объективных знаний, и лишь некоторые продолжали упорно искать научные факты для объяснения загадки жизни. Обратите внимание, что уже тогда высказывались предположения, что жизнь на Земле никогда не зарождалась, а была занесена из космоса. Конечно, речь идет о самой элементарной жизни.

С новой силой распространяется витализм (от латинского слова «vitalis» — жизненный) — идеалистическое учение о сущности жизни, которое объясняет специфику живых организмов присутствием в них особой нематериальной и непознаваемой человеческим разумом «жизненной силы». Той силы, в которую верил Пуше.

По словам Э. Геккеля, «сколь различны ни были отдельные представления о ее сущности, особенно же о ее связи с „душою“, однако они все согласно признавали, что „жизненная сила“ существенным образом отлична и независима от физико-химических сил обыкновенной „материи“…».

Интересно, что это идеалистическое учение, которое пышно расцвело еще в середине XVIII века и было принято богословами с распростертыми объятиями, родилось как определенная реакция или, скорее, своеобразное «дополнение» к механизму, отстаивавшему ложный принцип сведения любых сложных и своеобразных форм движения материи к более простым, в частности, сущности жизни к механическим или физико-химическим процессам.

Уже в первой половине XVII столетия знаменитый французский философ, математик, физик и физиолог Рене Декарт высказал мысль, что организм человека, так же как и прочих животных, есть сложная машина и что движения ее происходят по тем же законам механики, которые действуют и в искусственных машинах, созданных человеком для той или другой цели. Это учение развил Дж. Борелли, опубликовав в 1660 году труд, в котором все движения живого организма свел к чисто физическим законам и на этой основе создал механическую теорию, объяснявшую движения конечностей людей и животных. Его современник Сильвий дополняет картину, представляя все явления пищеварения и дыхания как чисто химические процессы.

В то время церковники страшно ополчились на сторонников механицизма. Они стремились найти любые слабые стороны в их учении. А таких слабых мест было более чем предостаточно. Жизнь, конечно, не сводится к низшим формам движения материи. Пока люди не догадывались о многих тонкостях строения живых организмов, их могли удовлетворять примитивные схемы, объясняющие функции живого с помощью движения механических рычагов и шестеренок или переливания жидкостей в трубках и баночках. «Гидравлика была хороша для сердца и крови, — писал английский ученый Дж. Бернал, — однако оказалась бесполезной для мозга».

Сложное, характерное для живого, не удавалось объяснить простым движением материальных частиц. Увидеть наличие совершенно других закономерностей, действующих в живой материи, было «не по плечу» большинству ученых.

Священнослужители радовались возрождению витализма, наступившему после работ Луи Пастера. Их радость была понятной. Старый механический подход к живому (а значит, и к человеку) при всех его недостатках не оставлял места для бога. Правда, механицизм, отрицающий качественное многообразие мира и принцип саморазвития материи, в конечном итоге также открывает двери для проникновения всевышних сил. Последовательно мыслящий сторонник механицизма, каким бы ярым он ни был атеистом, вынужден, в частности, признать идею «первотолчка». Но сторонники механицизма обычно не доводили свои рассуждения до логического конца. У них все было просто: каждый процесс живого объясним, все можно свести в конце концов к простому.

Итак, во второй половине XIX века выяснилось, что нервные процессы, работа мозга, а при дальнейшем изучении и многие другие явления в живом организме не могут быть объяснены законами механики. Цельность организмов, взаимосвязанная направленность физиологических процессов чем-то регулируется.

Чем? Или кем? Немецкий биолог Ганс Дриш приписал управляющую и регулирующую способность, свойственную живому организму, специальной нематериальной, а поэтому сверхъестественной жизненной силе — энтелехии. В переводе с греческого этот термин означает овладение чем-то законченным, наиболее совершенным. Термин применялся еще Аристотелем для обозначения силы, обладающей способностью придавать инертной и косной материи формы реальных вещей.

Как видите, Ганс Дриш, как и другие виталисты XIX–XX веков, признав «животворящее» понятие энтелехии, фактически возвратился к IV веку до нашей эры… И даже, пожалуй, в доаристотелевские времена, ибо в отличие от Дриша Аристотель понимал энтелехию просто как целеустремленность, как активное начало, превращающее возможность в действительность.

Теперь наступила пора вспомнить об Эрнсте Геккеле, которого мы оставили штудирующим «безумную книгу» Чарлза Дарвина. Это был год, когда «счастливчик» Пуше «научно» утвердил сверхъестественную жизненную силу, «окончательно посрамив материалистов». Мы только что видели: неоспоримые опыты Пастера развенчали сказку о самозарождении жизни, а заодно и все небрежные, методологически не продуманные исследования Пуше. Но это было позже. Через три года. А пока в ноябрьские вечера Эрнст Геккель вчитывался в страницы «Происхождения видов», и перед его мысленным взором проносились десятилетия, века, эры… Он видел меняющийся мир. Организмы усложняются, становятся все «работоспособней», лучше приспосабливаются к окружающей среде. Иногда при этом происходит упрощение структуры организмов, но они, одновременно, становятся более надежными и совершенными.

Прогресс живого идет не только вверх и «вглубь» — по ступеням совершенства, — но и как бы в стороны. Великое древо жизни кустится, дает все новые и новые ветви.

В следующую за археозойской, в так называемую протерозойскую эру, начавшуюся около 2 миллиардов лет назад и продолжавшуюся 1 миллиард 300 миллионов лет, часть простейших организмов в процессе эволюции развивается в кишечнополостных, червей, ракообразных и различных моллюсковых животных. Потом, в палеозойскую эру, некоторые организмы предыдущей эры развиваются в панцирных рыб, затем в первые земноводные существа вроде лабиринтодонтов и древних родственников крокодилов — котилозавров. В этот же период образуются первые виды пресмыкающихся. А следующая, мезозойская, эра на протяжении своих 250 миллионов лет была царством пресмыкающихся. Именно в ней жили огромные динозавры, летающие зубатые рептилии и обитатели морей — хищные ихтиозавры. Последний, меловой период этой эры дал земле всем вам известных крокодилов, ящериц и черепах. Но миллионы лет раньше, еще в юрском периоде этой эры, среди земноводных и сухопутных рептилий начинают зарождаться более близкие нам «родственники» — первые млекопитающие. Свое развитие они получили за последние 60–70 миллионов лет в длящейся по сегодняшний день кайнозойской эре.

Темпы эволюции за отрезок времени между древнейшей архейской эрой и современной кайнозойской возросли, грубо говоря, в 20 раз (1600 миллионов лет и 60–70 миллионов)! На протяжении кайнозойской эры успевают сложиться все многочисленные группы современных животных, и наконец в начале четвертичного периода (а может быть, и в конце третичного) появляется человек.

Прочитав книгу Дарвина «Происхождение видов», Эрнст Геккель написал: «Бессмертная заслуга… принадлежит великому английскому естествоведу Чарльзу Дарвину; в 1859 г. он поставил на прочное основание… теорию происхождения… Так нам дарован был ключ к разрешению „проблемы всех проблем“, великой загадки Вселенной, к познанию „места человека в природе“ и его естественного происхождения».

Так думал, конечно, не один Эрнст Геккель, хотя он и стал наиболее боевым популяризатором и активным научным продолжателем Дарвина. Было много других ученых, которые смогли преодолеть путаницу идеализма и достойно оценить работу великого англичанина. В частности, русские ученые братья Ковалевские, И. И. Мечников и К. А. Тимирязев внесли весомый вклад в дальнейшее развитие эволюционного учения.

Теория Чарлза Дарвина и опыты Луи Пастера нанесли сокрушительный удар по религиозным представлениям. Собственно говоря, здесь неуместно слово «удар», ибо речь идет не о каком-то частном поражении христианских богословов и их идейных союзников из разноликого стана идеалистов. Нет, не отдельный, пусть и сильный удар, не какое-нибудь очередное разоблачение святого «чуда», вроде «плачущей» иконы, жульнического фокуса, или обнаружение новых несоответствий в текстах Библии.

Тут все сложней и, так сказать, капитальней. Дарвин, Пастер, а затем их последователи неопровержимо показали всему свету, что жизнь не зарождается случайно. Организмы проходят сложный и очень длительный путь эволюционного совершенствования. Тем самым рушилась сама основа, сердцевина той части религиозного мировоззрения, которая покоится на положении о возникновении всего мира живых существ по воле бога и его неизменности.

Эволюционное учение и крах теории внезапного самозарождения жизни были величайшим триумфом человеческого познания. Но оставался открытым вопрос: как все-таки возникла жизнь? От кого произошли первые простейшие организмы архейской эры? И другой вопрос: а был ли один предок всего живого, из которого, как из могучего ствола, разрослись разнообразные «ветви жизни».

Перед этими вопросами в нерешительности остановился и сам Дарвин. Он откровенно говорил в своих письмах, что современная ему наука пока не в состоянии ответить на эту «мировую загадку».

Но вот перед нами выдержка из речи президента Британской ассоциации развития науки, крупного ученого Томаса Гексли, датированная 1883 годом: «Если бы я смог заглянуть в те далекие времена, когда Земля находилась в таких физических и химических условиях, представить которые мы не можем себе, подобно тому как человек не может представить себе свое раннее детство, то я, вероятно, оказался бы свидетелем возникновения живой протоплазмы из неживой материи. Я думаю, что мне представилась бы картина возникновения простейших форм организации, наделенных, подобно примитивным грибам, способностью к образованию живой протоплазмы из таких веществ, как углекислый аммоний, оксалаты, тартраты, фосфорнокислые соли и вода…»

У Т. Гексли были предшественники. Девятью годами ранее с темно-дубовой кафедры той же самой Британской ассоциации Дж. Тиндаль рассказывал о своих взглядах на зарождение жизни, которые, по существу, мало отличались от положений, выдвинутых Гексли. А еще раньше, в начале XIX века, предшественник Дарвина, предугадавший эволюционный принцип, Жан Батист Ламарк, уже будучи совсем слепым стариком, диктовал своей дочери Корнелии мысли о возникновении живого из неживого.

По его мнению, неорганические вещества образовывали «полужидкие тела, весьма неплотной консистенции», которые затем… «преобразовались в клетчатые тела, обладающие вместилищами с заключенными в них жидкостями, и получили первоначальные черты организации».

Некоторые из читателей сейчас недоуменно пожали плечами. Как же так?.. Ну, старик Ламарк работал на грани XVIII–XIX веков. Но ведь передовые ученые Гексли и Тиндаль были современниками Дарвина и Пастера. Неужели они ничего не поняли и продолжали упрямо отстаивать обанкротившуюся идею самозарождения живого?

Если кто из читателей так подумал, то он попал в те самые сети, в которых путались в разное время многие ученые. Суть ошибки заключается в том, что упрощенное механическое представление о внезапном самозарождении живого ставится на одну полку с правильным учением о возникновении живого в процессе очень длительного эволюционного развития материи. При этом, как показывает все более углубленное исследование жизни, видимо, возможны различные пути развития живого, вплоть до вечности существования жизни в вечно существующей материи. В принципе не исключена и другая «крайность» — жизнь уникальна, она эволюционно сложилась в исключительных условиях земной биосферы, которая, напомним, невозможна без живой материи.

Ламарк, Тиндаль были в той первой шеренге ученых, которые начинали понимать смысл различия двух подходов к проблеме зарождения живого. Надо сказать, что подобные спутывания этих, внешне похожих, а по сути совершенно разных представлений нередко встречаются и по сей день.

Мы приглашаем вас мысленно возвратиться в предыдущую главу. Материя — это объективная реальность, которая находится в постоянном развитии. Ничего нет застывшего, нет ничего навеки устоявшегося. Все предметы, любые явления переживают свою собственную историю, проходят последовательный ряд состояний от возникновения до исчезновения.

Таким образом, можно констатировать, что уже со второй половины XIX века стали в принципе понятными вопросы эволюционного возникновения жизни. Мы видели, как новые знания, ограниченно и ошибочно понятые, пошатнули на первых порах представление о самозарождении жизни из неживой природы. В обстановке очередной «паники», вызванной принципиально новыми открытиями, и «вспышки» идеалистических, самых реакционных взглядов на вопросы происхождения жизни Эрнст Геккель нашел в себе смелость объявить эту «мировую загадку» вполне познаваемой с позиций передовых научных знаний его времени.

К сожалению, за небольшой шеренгой первопроходчиков — от Ламарка до Тимирязева — следовали ученые, идущие в своих работах по неверным направлениям. Понятно, ни откровенные сторонники божественного «творения» живого, ни виталисты, которых «жизненная сила», по существу, отбрасывала в прошедшие века, ни сторонники механических воззрений не могли дать что-либо новой истинной науке. После времен Эрнста Геккеля почти полвека большинство ученых не обращалось к этой проблеме.

Первые десятилетия XX века в этих вопросах в разных вариациях и при отдельных здравых материалистических высказываниях в общем-то продолжали господствовать идеалистические взгляды.

Почти за столетие (от 70-х годов XIX до 50-х годов XX века) ученые сделали очень немного для постижения «мировой загадки» происхождения жизни. Как отмечал академик А. И. Опарин, «в биологической литературе 20 и 30-х годов нашего века к проблеме происхождения жизни сложилось весьма отрицательное отношение, как к вопросу, на который не стоит тратить времени серьезному исследователю».

Отношение ученых к проблеме происхождения жизни изменилось коренным образом лишь за последние 15–20 лет.

Дело, конечно, тут еще и в том, что биологическая наука, обогатившись методами современной физики и химии, получив себе в помощь несравненно более совершенное лабораторное оборудование, чем раньше, смогла познать много сокровенных тайн живого, вплоть до молекулярного уровня. Более того, биологическая наука смогла приступить к изучению и даже экспериментальному воспроизведению явлений, последовательно возникавших миллиарды лет назад в эволюционном развитии материи. Все с большей точностью подтверждается материалистический взгляд на эволюционное происхождение жизни.

Логично предположить, что во Вселенной, в силу ее бесконечности и неисчерпаемости, сложные формы движения материи воплощаются в самые невероятные, с нашей точки зрения, образования.

Другое дело — наша «видимая» Вселенная. Здесь в определенном объеме пространства и времени действуют свои закономерности, в силу которых материя находится в конкретных видах вещества и поля, образуется строго определенный набор атомов, которые создают звезды и планеты разных групп и классов. На планетах возникают взаимосвязанные сочетания атмосферных, почвенных и водных оболочек, а последние в своем развитии на каком-то этапе порождают жизнь.

Конечно, мы еще слишком плохо знаем даже «нашу» часть Вселенной. Но и то, что мы уже знаем, позволяет предположить определенную общность путей возникновения и развития жизни. Можно сказать, что в общем потоке эволюционного развития материи жизнь во Вселенной является закономерностью, бесконечно разной по своей форме. Жизнь в «нашей» части Вселенной — отдельная ветвь этого общего развития, а жизнь на планете Земля — отдельный листочек на нашей ветви со своими особенностями.

«Специфика этой ветви, — писал в 1966 году А. И. Опарин, — состоит в том, что в основе ее лежит процесс закономерной эволюции углеродистых соединений, составляющих материальную базу всех без исключения организмов. Начальные шаги эволюционного развития углеродистых веществ являются универсальными, широко распространенными в космосе. Они могут быть констатированы на весьма разнообразных небесных объектах. Однако последующие стадии этого развития были специфическими для земных условий, являлись неразрывно связанными с эволюцией самой нашей планеты. Изучение этой эволюции и открывает перед нами путь к разрешению интересующей нас проблемы».

Самые распространенные элементы в обозримой части Вселенной — водород и гелий. Неспроста водород, как вы помните, пытались трактовать как первичную основу материи. Четырехвалентный углерод, хотя количественно он и уступает водороду, тоже широко распространенный элемент. А главное, он сочетает в себе огромную температурную стойкость с чрезвычайно высокой химической активностью и замечательной способностью к формированию огромных полимерных молекул — порою чрезвычайно длинных атомных «цепей» с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Забегая вперед, скажем, именно к такому типу соединений принадлежат различные белковые молекулы. В конечном итоге вся органическая химия в своих истоках содержит соединения водорода с углеродом, — эти вещества мы вправе считать исходными для всей органической эволюции.

Очень важным является еще и то, что атомы углерода не требуют для своего образования «сложных колыбелей». Тяжелые элементы образуются при титанических давлениях и температурах, сопровождающих вспышки сверхновых звезд, в то время как атомы углерода постоянно возникают в стабильном процессе звездного лучеиспускания. Уже одно это должно свидетельствовать о широком распространении углерода, а значит, и о больших возможностях его соединения с вездесущим водородом.

Соединения водорода с углеродом обнаруживаются повсеместно. Даже на поверхности Солнца, где температура колеблется около 5000–7000°, мы уже встречаем метан, то есть соединение одного атома углерода с четырьмя атомами водорода. Углеводородистые соединения находят в спектрах звезд и планетных атмосфер, на суше, в воздухе и воде.

На страницах фантастических романов мы встречаемся с необычайными жителями иных миров. Они с шипением растворяются, если на них попадает земная вода, или поражают воображение космонавтов, спокойно разгуливая в бушующем пламени. Пищей для подобного фантазирования послужили скороспелые гипотезы о том, что жизнь на других планетах может возникнуть не на углеродной, а на иной основе.

Факиры могут спать спокойно: на Землю не прилетят существа, способные пить расплавленный металл. Подавляющее большинство ученых пришли к твердому убеждению, что на нашей планете возможна лишь одна ветвь жизни, основанная на эволюции углеродистых соединений. Почему это так, отчасти вам должно быть ясно из только что прочитанного.

Итак, по данным А. И. Опарина и его школы, на первой стадии эволюции образуются простейшие углеродистые соединения, из которых важнейшими являются соединения углерода с водородом. Подобные соединения начинают возникать в допланетном состоянии и являются общим этапом возникновения жизни для всей познаваемой нами части Вселенной. Но это еще абиогенное (то есть независимое от жизни) образование простейших органических соединений.

«Детские» годы Земли известны нам далеко еще не с полной достоверностью. И все же многое стало известным. Чуда в этом нет — просто мы не одиноки в космосе. Туманности, звезды и планеты «живут» по своему календарю, где дни равны миллионам, а годы — миллиардам лет. Но небесных образований невероятно много, и все они находятся в разных стадиях развития. В черной бездне неба, как в грандиозном театре, постоянно демонстрируются миллиарды рождений и смертей, расцветов и угасаний. Пристальное изучение неба и Земли, космические полеты, все более серьезные попытки моделирования отдельных процессов далекой древности шаг за шагом приоткрывают перед нами истинную картину прошлого.

Постепенно стало ясным, что усложнение простейших абиогенных углеродистых соединений могло осуществляться только в определенную, неповторимую в дальнейшем на нашей планете геологическую эпоху. В этот «детский» период Земля была не только гола и мертва, но и очень инертна. Планета далеко не сразу познакомилась с гниением, ржавением, окислением, брожением и прочими, все пожирающими и все преобразующими видами окисления. Отсутствие сравнительно больших объемов кислорода и невозможность прямого глубокого окисления углеродистых соединений способствовало их сохранению и накоплению в огромных количествах в первичной атмосфере и на поверхности планеты.

В те далекие времена атмосфера еще не представляла собой того надежного щита, каким она является для Земли сегодня. Отсутствие в атмосфере свободного кислорода препятствовало образованию в ее верхней части озонного слоя, который теперь защищает нас от коротковолновой ультрафиолетовой радиации. Изобилие ультрафиолетовых лучей являлось тем источником энергии, который использовался для многих процессов, в том числе и для различных стимуляторов, при помощи которых возникали фотохимические процессы, ведущие к образованию небольшого количества, но зато порой очень сложных углеродистых соединений.

Планета клубилась парами газов, воды и пыли, то там, то тут пронизываемых вспышками молний. Вуаль миллиардолетий скрывает подробности, но научные суждения, опирающиеся на лабораторные эксперименты, в которых люди искусственно воссоздают давным-давно существовавшие на планете физические и химические условия, позволяют многое понять. Мы можем себе представить, как активные соединения углерода с водородом и их ближайшие производные периодически самопроизвольно соединяются друг с другом и, конечно, с окружающими их парами воды, сероводородом, аммиаком и другими газами. Жара и холод, молнии, ультрафиолетовая радиация, атмосферные электрические разряды, радиоактивные излучения, наконец, просто порывы ветра, клубы пыли и водяные струи — все это обеспечивало начало или затухание реакций, их активное или пассивное протекание.

Очень важной, хотя полностью и не раскрытой является картина появления первых «энергетических станций» для будущих живых организмов. В каждой живой клетке должен быть свой надежный источник энергии. Основным непосредственным источником энергии для них служат аденозинтрифосфорная кислота и другие соединения, содержащие фосфор. Но получение сложных многоатомных молекул, содержащих фосфор, не простое дело, ибо при этом необходимо в довольно длительный период времени поддерживание высоких температур порядка 200°. Туманность картины вызвана тем, что мы пока толком не можем сказать о температурных характеристиках первичной Земли. Были ли расплавленными определенные зоны или территории? Как велико было влияние на формирующуюся земную кору радиоактивного разогревания и вулканической деятельности? Тут много спорного и пока неясного. Но так или иначе постепенно образовались сложные фосфорные соединения.

В течение веков, тысячелетий, даже миллионов лет (в начальных стадиях эволюция живого проходит крайне медленно) в земных водоемах образовывались и скапливались наряду с растворами неорганических солей самые различные органические соединения, как простые, так и все более сложные. Среди последних появлялись и богатые энергией фосфорные соединения.

Лабораторные опыты С. Миллера, А. Пасынского, С. Фокса, К. Фолсома и других ученых наглядно показывают, что в подобной среде могли синтезироваться очень сложные органические соединения, в частности аминокислоты, являющиеся важнейшими составными компонентами гигантских белковых молекул. Более того, удавалось даже (например, французскому ученому Ж. Оро) в подобном растворе сложных органических соединений получить отдельные молекулярные блоки и звенья цепей белковых молекул. Американские исследователи К. Мэтьюз и Р. Мозер после непрерывного 24-часового эксперимента получили протеины, то есть простые белки, как бы основы отдельных клеток.

Биохимики Стэнфордского университета, в Калифорнии, сообщили о том, что им впервые удалось искусственно получить молекулу, которая, по их словам, способна функционировать в живом организме. Речь идет об искусственно полученной ДНК, очень похожей на наследственное вещество вируса.

За частичную расшифровку «крученой лестницы» ДНК и работы в области синтеза отдельных звеньев этих гигантских молекул руководитель группы стэнфордских биохимиков Артур Корнберг был удостоен Нобелевской премии.

Первичные естественные белки и нуклеиновые кислоты были более простыми, чем современные, но все равно чрезвычайно сложными. Главное же — отдельные части нуклеиновых кислот должны были быть наделены специфическим, строго определенным взаиморасположением отдельных, повторяющихся и не повторяющихся групп атомов различных элементов. Ведь эта специфика структуры не случайна, а вызвана эволюционным приспособлением к исполнению строго определенных функций, которые белок или нуклеиновая кислота выполняет в любом живом организме.

Где-то здесь начинаются размытые, очень неопределенные границы более высокой стадии развития жизни: возникновение в смеси сложных органических соединений самых первых, наиболее примитивных живых систем. В последних исследованиях открывается все большее значение функций управления и информации.

Мир клеток, генов и хромосом оказался еще более «тонким и хитрым», чем предполагалось ранее. В частности, роль РНК-полимеразы не ограничивается «снятием копий» и на этой основе синтезом нуклеиновых кислот. Чудо-фермент одновременно регулирует процесс синтеза.

Сейчас, во второй половине 80-х годов, сложилось такое положение: спорной и окончательно не выясненной остается самая первичная стадия зарождения жизни, но одновременно с этим достигается все более полное познание на современном уровне экспериментальной науки до-клеточного, клеточного и сложного многоклеточного «материала» природы.

Сегодня (1986 год) ученые уже могут лабораторно получать хрупкое желтоватое образование, представляющее собой химически чистые нуклеотиды. Особенно важно, что каждый из них имеет химически открытый «активный конец», готовый соединиться со «ступенькой» или участком «перил» ДНК в любых комбинациях. Это, наряду с познанием других клеточных секретов, будет способствовать более стремительному развитию генной инженерии.

Способы уверенной манипуляции с генным материалом стали возможными благодаря развитию новых методов исследований, главными из которых являются методы быстрого определения последовательности нуклеотидов и синтез олигонуклеотидов. В результате оказалось реальностью — «прочитать» ген (то есть установить последовательность всех составляющих его нуклеотидов), выделить нужный ген из любого организма, перенести его в другой, заставить его работать в чужом организме, наконец, преобразовать ген, заменив некоторые его части.

За последние 10–15 лет генная инженерия добилась столь большого развития, что она смогла стать надежной основой растущей микробиологической промышленности.

Если 70-е годы прошли как бы под «флагом» ЭВМ и электроники, то 80-е отмечены «взрывом» новых исследований в генетике.

Открываемые горизонты поистине фантастичны. И самым удивительным здесь является то, что это не сказки. Речь идет о принципиально новых производствах сложнейших лекарств, стимуляторов роста животных и растений, синтетических белках и различной другой продукции, получаемой быстро, дешево и, в большинстве случаев, из «бросовых отходов» органических веществ.

Но это только первые шаги. В обозримом будущем мы сможем создавать растения, способные к более активному фотосинтезу, а также «умеющие» удобрять самих себя, улавливая из воздуха и накапливая азот. Манипулируя генами, специалисты получили возможность создавать растительность и животных с нужными человеку свойствами. Более того, генная инженерия в союзе с другими науками сможет в дальнейшем вообще получить невиданные новые растения и животных. Природа в процессе длительной эволюции выработала в животном и растительном мире множество замечательных свойств. Но эти свойства порой (с нашей человеческой точки зрения) бывают малоэффективными, например: ничтожный процент использования солнечной энергии или слишком большой удельный расход воды. Освоение механизма наследственности будет существенным вкладом формирования ноосферы. Все это обеспечит в будущем заманчивую возможность регионального, а затем и глобального совершенствования животного и растительного мира, коренной перестройки большинства производственных технологий и создания безотходных, экологически «чистых» предприятий.

Чудеса становятся реальностью не только благодаря большим научным достижениям. Огромную роль здесь играет специальная лабораторная техника. Ведь приборы должны точно и безошибочно вынуть «деталь» из одной крошечной клетки и вмонтировать ее в точно определенное место другой клетки. При этом не только не повредив клетку, но и заставив ее после операции жить и работать по-новому.

Вот вам несколько цифр, подтверждающих сверхсложность подобных операций. Клетка — безусловно живое образование, очень сложна и очень мала. Так, большинство животных клеток не превышает 0,03 миллиметра, а, скажем, клетка человеческого мозга достигает лишь 0,01 миллиметра. Представляете, какими должны быть скальпели, зажимы, шприцы, пипетки и другие инструменты, если ими можно действовать в отдельных мелких деталях клетки?

Некоторые инструменты (они делаются из специального стекла) имеют толщину всего в 0,002 миллиметра. Это в сто раз меньше, чем диаметр человеческого волоса.

В генной инженерии часто приходится делать инъекции, вводить в точно определенное место микроскопически малые дозы. Подсчитано, что если в секунду делать одну подобную инъекцию, то один стакан нужно наполнять такими дозами миллион лет. Сложности не ограничиваются размерами. Важны давления, влажность, вибрации, электромагнитные поля и время осуществления тех или иных операций. Так, введение сверхмалой дозы микропипеткой может продолжаться в одних случаях 0,5 секунды, а в других 120 секунд.

Работами доктора биологических наук Н. Лучника в 1983 году была установлена невероятная жизнеспособность живой клетки. Она может восстановиться даже после губительного для нее радиоактивного излучения. Открывается перспектива искусственного управления радиочувствительностью генетического аппарата наследственности. Появляются надежды на разумное воздействие на ход внутриклеточных процессов. Например, при опухолевых заболеваниях появятся пути управления процессами, происходящими в больных и здоровых тканях во время лучевой терапии: при этом ожидается возможность подавления и даже восстановления опухолевых клеток.

Живое необычайно сложно, это высшая форма движения материи. Возьмем молекулу какого-нибудь углеводорода, например нафталина. Его молекула содержит 10 атомов углерода и 8 атомов водорода. А теперь возьмем молекулу одного из самых простых белков — дыхательного фермента гемоглобина. Окажется, что в ней уже 10 тысяч атомов, хотя средний поперечник молекулы не превышает 55 ангстрем (ангстрем равен одной стомиллионной доле сантиметра). Это очень простая молекула. Многие биологические молекулы состоят из сотен тысяч и даже миллионов атомов! В очень сложном взаимном расположении различных атомов, образующих молекулу, и заключена загадка их биологической активности.

Вот пример того, что пространственная архитектура биологической молекулы дает ей возможность выполнять определенные обязанности. Одним из основных методов определения архитектуры сложных молекул является их рентгеноскопия. Очистив белок и закристаллизовав его, можно с помощью рентгеновских лучей изучить атомную пространственную архитектуру кристалла. Английский ученый Д. Филлипс подобным способом определил структуру кристаллического фермента (биологического катализатора) лизоцима. Этот белок в живых организмах выполняет как бы обязанности врача. Соприкасаясь с вредными бактериями, он разрушает их стенки и, следовательно, убивает их.

Как же белковая молекула справляется со своей сложной задачей? Оказалось, что тысячи атомов, образующие молекулу лизоцима, напоминают по своим очертаниям не совсем сжатый человеческий кулак. Этот приоткрытый «кулак» при первой возможности захватывает определенные молекулы (полисахариды), которые входят в состав бактерий. Захватив полисахарид, белковая молекула сжимает свой «кулак» и рвет добычу пополам. После этого молекула лизоцима восстанавливает свою пространственную структуру: «кулак» снова чуть приоткрыт и готов расправиться со следующим врагом.

Возьмем другой хорошо известный пример: молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), несущие в себе наследственную информацию, необходимую для биологического построения всех белков, в конечном итоге — всего живого. Такая молекула в миллион раз тяжелее молекулы водорода. С точки зрения пространственной архитектуры ДНК — это как бы микроскопическая модель веревочной лестницы. Две длинные «веревки» составлены из чередующихся в строгом порядке сахарных и фосфатных групп, а ступеньками служат две группы оснований. Всего таких оснований в молекуле ДНК присутствует четыре (аденин, гуанин, тимин и цитозин). «Лестница» сделана природой очень точно: «ступеньки» расположены строго на расстоянии 3,4 ангстрем друг от друга, ширина «лестницы» — 20 ангстрем, а длина колоссальна, порой 400 миллионов ангстрем. Молекула закручена жгутом, как винтовая лестница. При этом фосфатно-сахарные цепи, составляющие «веревки» лестницы, находятся снаружи, а «ступеньки» — пуриновые и пиримидиновые основания — в середине. Последовательность расположения четырех типов химических оснований «ступенек», являющихся нуклеотидами, и их определенная связь и повторяемость в длинной цепи как раз и есть шифр наследственности. Как же построились они в столь хитрую «лестницу», где каждая «ступенечка» и каждый кусочек «перильца» должны были стать на точно отведенное им место?

И относительно «простая» молекула лизоцима и более сложная молекула ДНК с ее запрограммированным кодом наследственной информации еще не жизнь, а лишь необычайно сложные и чрезвычайно специфичные по своему строению и химизму «кирпичики» живого. В неразрывном союзе с нуклеиновыми кислотами, носителями наследственных программ синтеза белков, и в особенности белков-ферментов, а также фосфорных соединений — «энергетических станций» белки обеспечивают существование и воспроизводство жизни. Можно сказать: белки и нуклеиновые кислоты — химический материал любого живого.

Простое легко сравнивать со сложным. Молекула нафталина включает 18 атомов, молекула белка — сотни тысяч и миллионы. Все ясно. Трудно сравнивать очень сложное с невероятно сложным. «Жизнь в полном смысле слова, — констатировал академик Г. М. Франк, — начинается тогда, когда из этого химического материала возникает особым образом организованная система — автономная, саморегулирующаяся и самовоспроизводящая.

Простейшая из таких „конструкций“ — живая клетка. Для нее, как известно, характерны рост и воспроизведение, т. е. размножение».

Попробуем все-таки сравнить сложное с невероятно сложным. В одной живой клетке в самом строгом порядке работает несколько сот ферментов — катализаторов белковой природы. Перечень непрерывно созидающихся в клетке химических соединений, наверное, не вошел бы в эту книгу — он содержит в себе несколько тысяч наименований. Причем все это находится в непрерывном движении и превращении (с разными скоростями), во время которых многие молекулы распадаются и воссоздаются вновь.

Электронные микроскопы, способные увеличить изображение в несколько миллионов раз, открыли исследователям поразительно сложную картину устройства клетки.

Ученые, конечно, и раньше знали, что клетка, элементарная живая система, — сложное образование. Оптические микроскопы, лучшие образцы которых позволяют увеличить изображение клетки в 1,5–2 тысячи раз, показали, что каждая клетка заполнена густой жидкостью — протоплазмой (точнее, цитоплазмой), в центре которой находится довольно крупное ядро. Окружена клетка тонкой оболочкой. Еще при более слабых микроскопах было подмечено деление клетки. Совершенная техника позволила установить, что это всегда начинается с деления ядра. При этом становятся четко видны нитевидные или палочковидные тельца. В различных клетках всегда свое, одинаковое количество таких телец. В ходе деления они удваиваются; в результате из одной клетки образуются две, и в ядрах каждой из них сохраняется количественно неизменный набор этих телец.

Вы, наверное, догадались — речь идет о хромосомах, носителях наследственной информации, управляющих всеми процессами клетки и в конечном итоге предопределяющих развитие и сохранение наследственности организма в целом. Как вы помните, хромосомы представляют собой как раз длиннющую «лестницу» ДНК и белковую оболочку. Замечательное свойство передачи наследственности заключается в том, что «лестница» ДНК делится во всю длину на две половинки. Затем каждая из половинок совершенно точно воспроизводит отделившуюся часть. Между прочим, общая длина полностью выпрямленных нитей ДНК из одной клетки человеческого организма достигает 180 сантиметров. В организме колоссальное количество клеток, в каждой из них — нити ДНК. В человеческом организме имеется 160 миллиардов километров нитей ДНК! Это равно расстоянию, примерно в 1000 раз большему, чем расстояние от Земли до Солнца. Подобная цифра дает возможности призадуматься о фантастической сложности разумной жизни.

Но все это люди узнали позже. Световой же микроскоп позволял увидеть лишь загадочное деление непонятных ниточек в ядре да плавающие в протоплазме гармошечки — их назвали митохондриями. Впрочем, иногда мелькали и совсем уж крошечные образования.

Электронный микроскоп открыл потрясающую сложность крошечной клетки. Вот как описывал ее доктор биологических наук А. Нейфах:

«Тончайшая оболочка клетки, практически невидимая в обычный микроскоп, оказалась состоящей из трех слоев — одного жирового и двух белковых. У митохондрий также оказалась собственная оболочка и сложная структура. В остальной цитоплазме, которая казалась совершенно пустой, обнаружилась сеть тонких мембран с сидящими на них гранулами-рибосомами. Сейчас мы знаем, что рибосомы — одна из важнейших структур клетки, это в них происходит синтез белка.

Электронный микроскоп позволяет увидеть даже отдельные крупные молекулы — белки и нуклеиновые кислоты. Но именно отдельные. А в клетке молекулы соединены друг с другом, образуя сложные надмолекулярные структуры. И рассмотреть молекулу на фоне других обычно не удается. Поэтому, хотя мы точно знаем, например, из скольких молекул белка и нуклеиновой кислоты состоит рибосома, видим рибосому (ее диаметр около 150 ангстрем), нам неизвестно достоверно, каким образом все эти молекулы в ней уложены, а следовательно, мы не абсолютно уверены в том, что она работает в полном согласии с существующими сейчас представлениями.

Еще большие трудности возникают при изучении хромосом… Казалось бы, что вдоль хромосомы должна тянуться одна нить ДНК. В действительности же хромосомы в десятки раз толще одной нити как за счет других нитей ДНК, так и за счет специальных хромосомных белков. А вот как эти белки и нити ДНК в хромосоме уложены, чем объясняется это противоречие — одна нить ДНК в теории и пучок нитей в действительности, — мы до сих пор не знаем…

Синтез белка происходит на рибосомах, дыхание — в митохондриях, а в ядрах синтезируется рибонуклеиновая кислота — РНК. Все это позволило воспроизвести схему взаимоотношений этих клеточных частиц в целой клетке. В ядре, на хромосомах происходит синтез РНК, которая точно копирует порядок нуклеотидов в одном отрезке ДНК, одном гене. Далее эта информация в виде особой информационной РНК поступает из ядра в цитоплазму, где РНК садится на рибосомы, на которых и синтезируется белок. Для этого синтеза необходима энергия, поставляемая митохондриями».

Можно было бы очень долго продолжать описание устройства клетки. При наблюдении ее кажется, что в ней происходит непрерывное кипение. Еще окончательно не познав всех деталей клетки, мы уже знаем, что это не хаотическое «кипение», а строгая закономерность многих тысяч химических реакций, направляемых специализированными биологическими устройствами, вроде ДНК и рибосом. Эти устройства усваивают из окружающего мира нужные элементы, синтезируют их в сложные органические вещества живого мира и выбрасывают за «ворота» клеточной оболочки ненужные элементы — отходы. Впрочем, не только отходы, но и различные метаболиты, нужные для функционирования всего организма: идет обмен, а в нем есть и нужные и «ненужные» вещества. Иными словами, живое тело осуществляет непрерывный обмен веществ между веществами своего тела и веществами из окружающей его внешней среды. Каждую секунду, любое мгновение рождается живое и возвращается в окружающую природу.

Мы надеемся, что нам удалось показать, что белки и нуклеиновые кислоты, эти «кирпичи» живого, необычайно сложны. Но истинно живое, пусть это всего лишь одна клетка, в тысячи, да что там тысячи — в миллионы раз сложнее сверхсложных по своей пространственной архитектуре белков и «памятливых» нуклеиновых кислот, этих носителей наследственной информации.

Теперь, наверное, вы сами пришли к выводу — живое не могло возникнуть случайно, если даже допустить «занос» живого из космоса или наличие вечности существования жизни. Мы умышленно прибегали к авторитету специалиста — академика Г. М. Франка, заявляя, что именно клетки являются простейшей автономной системой, которая в полном смысле слова является живой. Это нам потребовалось для того, чтобы более уверенно определить «грань живого».

Тут много еще споров. Дело в том, что, кроме одноклеточных и многоклеточных организмов, в природе известна большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти организмы называются вирусами. Однако вирусы способны жить и размножаться только в клетках растений и животных. Так что тут нет прямого обмена веществ с неживой природой, а значит, и нет жизни в полном смысле этого слова.

Но если даже стать на точку зрения тех, кто считает вирус «мельчайшей крупицей живой материи», надо признать, что мы имеем дело не с «крупицей», а с конструкцией из больших молекул. Каждый вирус состоит из молекулы нуклеиновой кислоты, хранящей наследственные свойства, и белковой оболочки. Таким образом, вирус напоминает конструкцию хромосомы, а мы видели на примере «лестницы» ДНК и белка лизоцима, как все это необычайно сложно устроено.

Вирус — паразит, он, при содействии молекулы нуклеиновой кислоты, пытается (к сожалению, вполне успешно) перебить своей информацией команды хромосом клетки, в которой он паразитирует: заставляет клетку выполнять его команды и работать на завоевателя.

В конце 70-х годов значительно прояснилась «служба наследственности» вирусов. Так, было экспериментально установлено, что, например, бактериальный вирус X174 представляет собой хромосому, покрытую тонкой, но многогранной оболочкой. Эта хромосома оказалась необычной — у нее только девять генов, и она настолько проста и компактна, что даже не содержит обычной двойной спирали ДНК, а только одну нить. Попав в бактерию, гены вируса воздействуют на ферменты бактерии, заставляя их создавать вторую нить.

Американский ученый Клэр Фолсом в своей книге «Происхождение жизни», вышедшей в 1979 году в Сан-Франциско и переведенной в 1982 году в Москве, пишет: «Вирус — это нефункционирующая биологическая система: согласно нашему определению, его нельзя назвать живым, он представляет собой покрытый белками „шприц для подкожных инъекций“, заполненный нуклеиновой кислотой. Скорее, он — продукт клетки».

Логично предположить, что вирусы — «грабители и нахлебники» — появились много позже клеток. А клетка, безусловно, не могла появиться в первичном скоплении органических веществ сразу в своем современном состоянии. Простейшим одноклеточным организмам предшествовал чрезвычайно длинный путь эволюционного развития более простых биологических систем.

Ученые сумели мысленно заглянуть в давным-давно прошедшие времена. Они идут двумя путями. Во-первых, более глубоко познают самые сокровенные тайны современных живых организмов. Поняв биохимическую сущность обмена веществ этих организмов, можно выделить некоторые химические превращения, лежащие в основе обмена у всего живого. Такие единые реакции должны являться исходными системами обмена веществ, возникшими еще в древнем архее у воссоздаваемых нами невидимок.

Второй путь (во многом опирающийся на достижения первого) заключается в теоретическом, а затем опытном восстановлении условий первичной земной коры, воды, атмосферы и радиации. Поместив в такие условия искусственно воссозданный и, конечно, весьма далекий от реальности первичный «бульон», нужно найти закономерности, обусловливающие необходимость возникновения у групп сложных углеродистых соединений дальнейших объединений и усложнений, ведущих к примитивному, а затем ко все более сложному обмену веществ. Ибо случай только помогал создать «хитрейшие» спиральные химические соединения нуклеиновых кислот и белков в первобытном океане.

Американский научный популяризатор и писатель Айзек Азимов так поясняет этот процесс. Если предположить, что вы смогли бы случайно смешать атомы кислорода и водорода в трехатомные молекулы, то образовались бы разные комбинации. Скажем, три атома водорода, три атома кислорода, атом водорода и два атома кислорода и т. д. Теперь из этой случайной смеси возьмите наудачу десять молекул. Каковы шансы на то, что все десять молекул будут представлять комбинацию из двух атомов водорода и одного атома кислорода, то есть окажутся молекулами воды? По расчетам Азимова получается один шанс на 60 миллионов!

Однако мы хорошо знаем, что в реальной жизни это не так, ибо атомы соединяются не случайно, а точнее говоря — не всегда случайно. В нашем сосуде все атомы образовали бы молекулы воды, поскольку это единственная химически возможная трехатомная комбинация из водорода и кислорода. «Атомы, — пишет А. Азимов, — не липкие шарики, которые, если их потрясти в сосуде, могут соединяться как попало. Они образуют только такие комбинации, которые допускают физические законы». И затем, говоря об условиях первичной среды и «бульоне», А. Азимов приходит к такому выводу: «Насколько мы знаем, условия в те доисторические времена могли быть таковы, что молекулам аминокислоты трудно было не образоваться, а образовавшись, трудно не соединиться в сложные цепи».

Разгадка возникновения жизни возможна на пути изучения процессов объективной необходимости, заставляющих в конкретных условиях большие группы атомов и молекул образовывать определенные, подчиненные конкретным целям, структурные образования (вспомните «кулак» простой белковой молекулы), которые, все усложняясь, приобретают способность сочетать многие реакции в строго определенной последовательности, свойственной биологическому обмену веществ. И хотя мы пока что не знаем ни лица ребенка, ни устройства колыбели, в которой он родился, ученые поняли, и куда идти и что искать.

По всем правилам литературного творчества, здесь надо поставить точку и перейти к развитию следующего положения. Но мы немного утомим вас рассмотрением одной из групп природных явлений, которые наглядно подтверждают великий принцип объективной необходимости процессов жизни, возникающих на определенном уровне развития материи.

Речь идет о свойствах симметрии (и определенных нарушениях ее — диссимметрии), присущих материальному миру. По всей вероятности, вы сейчас пальцем правой руки перевернете страницу книги. Именно правой, ибо в Советском Союзе в среднем на 20 человек приходится один левша. Нигде в мире не обнаружено племени левшей, но, кажется, их процентное количество возрастает, чем ближе к земному экватору живут люди. Большинство животных, по крайней мере в нашем полушарии, предпочитают действовать правой лапой. (Впрочем, косолапый мишка больше полагается на левую.)

Царство растений также делится на «правшей» и «левшей». Например, хмель и все бобовые вьются влево (против часовой стрелки), а вьюнки предпочитают противоположное направление. В отличие от животных, большинство растений — «левши».

Еще в первой половине XIX века крупный французский физик и химик Жан Батист Био, изучая поляризацию света кристаллами кварца, установил наличие «правых» и «левых» молекул.

Луи Пастер правильно подметил определенные отклонения, диссимметричность живого, отличающегося от холодного порядка симметрии неживого мира. Он писал: «Я на пороге тайны, и покров, ее скрывающий, становится все тоньше и тоньше…» А чуть позже, в 1874 году, независимо друг от друга, француз Жозеф Ле Бель и голландец Якоб Вант-Гофф установили, что «родоначальник» органического мира — атом углерода во всех своих соединениях располагается в центре тетраэдральной структуры и соединяется химическими связями с четырьмя другими атомами, находящимися на вершинах тетраэдра. (Между прочим, всем знакомые бумажные пакеты для молока имеют тетраэдральную форму.)

Но ведь неспроста углерод так активен; здесь проявляется строгая объективная необходимость установления определенных химических связей. Его атом имеет всего четыре электрона на внешней оболочке, хотя там достаточно места для восьми. Поэтому у него есть «четыре пустых места», которые могут быть заполнены электронами с внешних оболочек четырех других атомов. Получается диссимметричная, то есть несовместимая со своим зеркальным изображением, структура.

Много позже было установлено, что именно несколько углеродистых диссимметричных химических соединений, словно мощный штамп с определенной формой, сумели «отпечатать» в стадии первичного «бульона» определенную асимметрию почти всем молекулам ныне известных живых существ. «Бурный» заполнитель клетки — цитоплазма тоже диссимметрична. И это, конечно, не игра случая. Расчеты показывают, что при полной симметрии левых и правых соединений обмен веществ протекает в 4 раза медленнее.

А вот еще характерное проявление природных закономерностей в данном случае колебательных химических реакций, изучение которых, видимо, также приближает нас к познанию процессов самоорганизации материи. Внимание к ним мировой науки вызвано работами советских ученых в последнее десятилетие.

Приведем простейший опыт, обнаруживающий колебания в однородной системе. Если в разбавленной серной кислоте растворить бромат калия, сульфат церия и лимонную кислоту, то обнаруживаются периодические колебания концентрации ионов церия. Внешне это выражается в том, что раствор из желтого становится бесцветным, затем снова желтым, снова бесцветным и так далее.

Впоследствии, также советскими учеными, были подобраны растворы, которые колеблются не только во времени, но и в пространстве, вызывая определенные чередующиеся колебания пространственной структуры. В одном из опытов это выглядит так. В слое раствора периодически возникают цветные волны, а вокруг особых точек образуются кольца. При столкновении два таких кольца, в отличие от обычных волн на воде, не проходят друг сквозь друга, а взаимно уничтожаются. В данном случае действует своеобразная комбинация двух процессов — молекулярная диффузия и химическая реакция. Первый, чисто физический процесс «передвигает» молекулы из области высокой концентрации в область низкой. А во втором случае изменение концентрации компонентов раствора осуществляется через кинетику химической реакции.

Проще говоря, несколько прояснился механизм периодических реакций в развитии временной и пространственной организации материи. Установлено также, что этот тип реакции обязан своим существованием притоку энергии. Солнечные лучи, в конечном итоге, обеспечивают возникновение и протекание периодических химических реакций. Возникающие при этом явления равнозначны происходящим при организации некоторых одноклеточных организмов. Огромное количество подобных реакций за миллиарды лет, видимо, должно было породить структуры, являющиеся исходным материалом для простейших проявлений жизни.

Но давайте возвратимся к нашей основной теме — возникновению жизни.

Сегодня даже среди верующих ученых не сыскать защитника библейского, мгновенного и единовременного, творения богом всего живого. Эволюционный путь развития живой природы вынужден был официально признать папа римский Пий XII. Правда, «приемлемость» эволюционного учения глава Римско-католической церкви оговорил тремя тезисами, признания которых современная религия безоговорочно требует от верующих.

Вот эти тезисы: 1) Принципиальное превосходство человека над всеми остальными живыми существами, основанное на том, что он обладает душой. 2) Первая женщина происходит от первого мужчины (из ребра Адама или одновременно создана — тезисы умалчивают). 3) Родоначальник людей не мог быть никем иным, как человеческой тварью, другими словами, первый человек не мог быть потомком животного…

Религия не может в наш век отрицать эволюционное развитие природы, ибо в своей основе это учение бесспорно доказано и стало аксиомой. Но, с другой стороны, вынужденно, по крайней мере на словах, провозгласив «приемлемость» эволюционного учения, религия не может отказаться и от своих основных фундаментальных положений. А они, будь то рождение Евы или проблема «родоначальника» людей, возникли в те далекие времена, когда никто и подумать не мог о великом эволюционном развитии материи или о «родстве» человека с обезьяной, тем более с бактерией. Впрочем, о существовании вирусов, бактерий, клеток и вообще простейших форм жизни далекие наши предки, конечно, никакого представления не имели.

Клерикалам приходится туго, и в этих условиях они пытаются перенести свою «линию защиты» на дальние рубежи: говорят о не совсем еще ясных, полностью не изученных, первоначальных этапах биологической эволюции.

Признание эволюции живых существ до драматического момента появления самого примитивного «химического Адама», обладающего признаками живого, который творится «по божьему акту», характерно для крайне модного до сих пор учения так называемых неотомистов.

Томизм — идеалистическое философское учение, основанное на взглядах очень известного средневекового богослова Фомы Аквинского.

Фома Аквинский утверждал, что в мире есть положения, доступные и недоступные человеческому разуму. К последним, в частности, относится идея божественного творения мира из ничего. Фома Аквинский, как и все его современники, верил в произвольное самозарождение жизни, объясняя это влиянием «зарождающей силы».

Томизм пережил две эпохи бурного расцвета. Учение о строгой, богом заложенной иерархии, извечном подчинении простого высшему, мысль о непознаваемом совершенном боге — первопричине всех вещей и событий в мире — полностью удовлетворяли наследственную аристократию и королей.

Крушение феодализма подорвало на какой-то период позиции церкви, значительно ослабив влияние томизма.

А что произошло дальше, мы видели на примере судьбы «культуркампфа» в Германии. В любой из стран, где капитализм пришел к власти, он, чуть раньше или позже, сталкивался с необходимостью укрепления своей власти, борьбы с трудящимися массами, требующими прогрессивных изменений. Возникала необходимость в старой сказке о вечной неизменности мира, подчиненности всевышней силе и непознаваемости «путей господних».

Так в конце прошлого века наступил новый расцвет неотомизма, который в 1879 году был официально объявлен философской доктриной католической церкви. Это модное и, надо признать, довольно влиятельное направление идеалистической философии.

Неотомисты, стыдливо умалчивая о том, что Фома признавал самопроизвольное зарождение червей, лягушек и змей, что автоматически исключает эволюционный принцип развития, проповедуют «гармонию разума и веры». От «разума» они берут то, что уже неопровержимо, те учения и положения, спорить с которыми не в их интересах и возможностях. Так берется теория эволюционного развития организмов. Затем, на самом первом этапе возникновения жизни, где еще есть белые пятна непознанного, добавляется «от веры» — первых живых существ создает бог, и тут же строго объявляется: это процесс, недоступный разуму. Вот и все. Если вы верующий, то верьте и не спрашивайте, ибо вы подошли к грани, якобы недозволенной человеку. Вопрос происхождения жизни является объектом не науки, а слепой веры.

Весь извилистый и тяжелый путь познания действительности человечеством полон всяческих препятствий. Начиная с первых колдунов и жрецов и кончая сегодняшними иезуитами с профессорским званием, религия всегда пыталась запрещать людям познавать тайны окружающего их мира. Пожалуй, наиболее ярко эта тенденция выражена в сборнике религиозно-правовых текстов иудаизма — Талмуде: «О разрешенном размышляй. О том, что скрыто для тебя, не спрашивай; загадочного не ищи, сокровенного не исследуй… Лучше было бы совсем не родиться тому, кто вникает в следующие четыре вопроса: что выше небес, что ниже земли, что было прежде, что будет после».

Было все: проклятия, отлучения, мрачные темницы, кровавые плахи палача, сбрасывание с колоколен и ужасные костры… Но ничто не могло остановить победного шествия разума. Понятно, люди, даже пока верующие в бога, искали и будут искать ответ на вопрос, как зародилась жизнь.

Дальновидные защитники религии понимают это. Более того, они отдают себе отчет в том, что современная наука, так или иначе, раскроет, конечно, первоначальные явления происхождения жизни. Порукой тому — проникновение человеческой мысли (вооруженной невиданно мощной индустрией эксперимента — иначе не назовешь!) в некоторые не менее сложные проблемы современности. Вот пример, связанный с древнейшей жизнью. На сегодняшний день оказалось возможным выявить, закрепить и в какой-то мере изучить микробные сообщества, существовавшие 3,5–3,8 миллиарда лет тому назад. И это ведь далеко не «первый шаг» жизни. Что было раньше? Складывается подходящая обстановка для активизации современного витализма.

Новая разновидность витализма вполне законно предсказывает в будущем искусственный синтез белков, а в более отдаленном — создание одноклеточных организмов. Но неовиталисты прекрасно понимают титаническую сложность этих задач, знают, что они будут решены не так скоро, а поэтому вполне спокойно говорят: когда вы создадите «вещественную предпосылку жизни», в ней не будет самой жизни, ибо это будет дело рук человеческих, а только бог дает материи «жизненный принцип». Никаких, понятно, доказательств, объяснений, экспериментов. Но ведь наглядно разоблачить эту ложь, пока нет искусственно созданной жизни, нельзя. Вот на этом-то и строится весь расчет.

Впрочем, среди дальновидных защитников религии есть и еще более дальнозоркие. Они заранее предвидят тот печальный для неовиталистов день, когда человеком будет создано первое искусственное живое вещество. Именно живое! Все развитие науки второй половины XX века неопровержимо свидетельствует о том, что такое время приближается.

Понимая стремительность развития современной науки, дальнозоркие защитники религии, предвидя события, говорят, как бы опровергая сторонников неовитализма:

«Да, люди создадут из неживого живое. Но это бог вложит жизненную силу в плод их творчества. Жизненная сила „активизируется“ или „проявится“ в искусственных белковых и нуклеиновых молекулах. Ибо, дескать, подобная жизненная потенция „разлита везде в мире“, но она нематериальна, а потому непознаваема. Искусственно созданные людьми организмы будут живыми, ибо жизненная сила сама знает, в каких структурах материи надо „поселяться“».

Тут следует отметить, что, возможно, жизнь «разлита везде в мире», но это ни в коей мере не устраняет из реального мира извечно существующую и находящуюся в непрерывном движении (и изменении) материю. Здесь, кстати, легко заметить, что защитники религии абсолютно ничего не сказали нового в защиту сверхъестественности происхождения жизни. Они просто в своих формулировках несколько хитрее новых и старых виталистов. Суть та же, старая. 85 лет назад Эрнст Геккель писал в своих «Мировых загадках»: «Беспочвенность и несостоятельность неовитализма особенно становится ясной, когда противопоставляешь ему факты истории во всем органическом мире». Прошедшие годы в развитии науки были равны многим векам. Человеческий разум продвинулся чрезвычайно далеко, как в общих вопросах познания материального мира, объективных законов его эволюционного развития, так и в важном, но частном вопросе — о происхождении жизни. Лауреат Нобелевской премии, один из основоположников молекулярной биологии Ж. Моно неоднократно подчеркивал, что биология уже стала самой важной наукой для человека. Действительно, эта наука во многом способствовала возникновению современного мышления, которое во всех сферах — будь то философия, религия, политика — испытало глубокие потрясения и претерпело решающее преобразование в результате создания теории эволюции и в наши дни — теории генетического кода.

Ж. Моно пишет, что до появления молекулярной биологии загадка жизни еще могла казаться принципиально непознаваемой, вечной. «В наши дни она в большей степени разгадана, и этот достойный внимания факт не может не оказать сильного влияния на современное мышление».

Лавина новых знаний породила и новые тайны, споры, разногласия. Мы видели — это закономерный процесс познания. Но параллельно растут общечеловеческие богатства бесспорных истин.

Эти истины год за годом расшатывают идеалистические, антинаучные положения религиозного мировоззрения. И клерикалы ничего не могут им противопоставить, ибо любой вымысел, любая спекуляция на нерешенных проблемах рано или поздно опровергаются неоспоримым научным доводом. Известный католический богослов И. Хаас, говоря в своей книге «Происхождение жизни» о первом (1957 год) международном симпозиуме по этим проблемам, с горечью отмечает, что подавляющее большинство современных ученых стоит на твердых позициях «воинствующего материализма и атеизма».

Он не ошибся. Во второй половине XX века для истинной науки уже не существует вопроса о том, обязана ли жизнь своим происхождением богу или она — закономерность развивающейся материи, сущность космоса. Для современной науки тут не может быть двух мнений, хотя круг познания расширился и поставил перед человеком новые вопросы.