Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
поверхности и глубинных областях Земли, о метеоритах и других телах
солнечной системы, а также на основе спектральных данных (добытых с
необычайной изобретательностью) о распространенности элементов в космосе.
Юри [45] рассмотрел такие данные, полученные до 1952 г., и высказал ряд
52
ГЛАВА I
вполне правдоподобных предположений касательно общих условий,
преобладавших на поверхности первобытной Земли. Он рассмотрел, например,
возможный состав вторичной примитивной атмосферы, возможный объем
первобытных океанов, состояние окисления поверхностных пород и вероятные
пределы температуры земной поверхности. Большинство его положений в той
или иной степени оспаривается другими исследователями, но по основным
пунктам существует безусловное согласие, но крайней мерс среди тех, кто
занимается проблемой происхождения жизни; к числу таких безоговорочно
принимаемых пунктов относится, в частности, положение об отсутствии во
вторичной первобытной атмосфере молекулярного кислорода.
Однако многие детали первобытных условий не только неизвестны, но,
возможно, непознаваемы в принципе; так, сейчас совершенно невозможно
выяснить точный состав атмосферы, pH океанов, виды поверхностных
минералов, их количество и распределение, а также тонкую структуру
высокоспециализированного микроокружения. Между тем некоторые из этих
конкретных свойств поверхности первобытной Земли, возможно, были
необходимы для возникновения жизни. В частности, возникновение жизни
могло определяться весьма характерной совокупностью суточных циклов,
таких, как морские приливы и отливы, колебания температуры, а также
изменения в отложении органических веществ на отмелях в устьях рек, в
интенсивности солнечного излучения и в локальных концентрациях различных
соединений. Из-за неопределенности геохимических данных, касающихся
условий на примитивной Земле, у некоторых ученых появилось
пессимистическое отношение к любым планам экспериментальных исследований
в этой области, которые они считали совершенно неоправданными. Другие
исследователи попытались несколько иначе сформулировать саму проблему,
чтобы для постановки эксперимента не требовалось детального знания
первобытных условий [46].
Здесь йолезно вновь вернуться к вопросу о том, почему эта проблема
вызывает такой большой интерес: мы хотим, чтобы читатель еще раз
прочувствовал, почему, несмотря на все описанные ограничения, ученые
настойчиво пытаются найти именно экспериментальные подходы к проблеме. Мы
уже говорили о том, каким образом при обратной экстраполяции от
современного разнообразия органических форм на геологические промежутки
времени естественным образом возникает проблема происхождения жизни. Мы
говорили и о том, как каждый данный индивид самостоятельно приходит к
постановке этой проблемы в процессе развития природной любознательности,
начиная с детского вопроса: «Откуда я взялся?» Однако мы еще не упоминали
об аргументе Опарина, согласно которому, для того чтобы полностью понять
ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
53
химическую природу современной жизни, необходимо знать, ка‘ ким образом
жизнь возникла [47]. Молекулярная биология сможет, вероятно, объяснить
если не все, то большинство молекулярных процессов, протекающих в живой
клетке, но даже тогда мы не в состоянии будем понять, почему одни
последовательности реакций встречаются в живых клетках, а другие — нет. В
этом смысле проблема происхождения жизни заслуживает внимания по тем же
причинам, по каким заслуживает внимания всякое историческое исследование:
результаты подобных исследований, по-видимому, помогают нам понять
настоящее.
Другой, гораздо ближе связанный с практикой стимул для изучения
происхождения жизни заключается в потенциальной чисто практической пользе
новых химических реакций, открываемых в модельных экспериментах. Так,
например, недавно разработан метод промышленного получения аденина по
модифицированной схеме, открытой первоначально в эксперименте, в котором
моделировались процессы, происходившие на поверхности первобытной Земли
[48]. Далее, информация, получаемая в экспериментах, моделирующих
примитивную атмосферу, могла бы послужить полезным руководством в поисках
возможных ранних стадий предбиологической эволюции, протекающей, быть
может, в настоящее время на других планетах.
Одна из альтернативных формулировок проблемы (в форме вопроса) имеет
следующий вид: каковы общие условия, необходимые для спонтанного
возникновения самовоспроизводящихся систем из неживой среды? Такая
формулировка значительно шире приводившейся выше исторической
формулировки и предусматривает возникновение жизни в условиях, отличных
от условий Земли. Упор при этом делается на поиск необходимого и
достаточного числа условий самого общего порядка. Поэтому большинство
подобных работ имеет теоретический характер и сопряжено с исследованием
основанных на теории вычислительных машин модельных систем, которые так
или иначе проявляют тенденцию к возрастанию сложности поведения вплоть до
