Сверхъестественное. Боги и демоны эволюции - Хэнкок Грэм

Как я уже отметил, схожей идеи придерживался и Крик. И хотя подобное предположение в устах нобелевского лауреата звучит несколько странно, ему это прощали — хотя бы потому, что он был Фрэнсис Крик. Кроме того, тот с самого начала дал понять, что это — не более чем гипотеза. Еще один, не менее прославленный ученый — астрофизик Фред Хойл — также выступал со схожей идеей и примерно в то же время. При этом ему, как и Крику, удалось сохранить свою научную репутацию [1206]. В соответствии с представлениями Хойла, споры жизни разносятся по Вселенной на огромных кометах. Таким образом, ему импонировала идея о случайном ее занесении на нашу планету. Крик же, как мы уже отмечали, склонялся к мысли о сознательном распространении бактерий с ДНК некими разумными существами. Однако оба ученых полагали, что жизнь, к моменту ее первого появления на Земле, носила слишком комплексный характер, чтобы допустить ее возникновение непосредственно на планете. Таким образом, и Крик, и Хойл считали, что первые и наиболее сложные шаги — от безжизненного к жизни — были сделаны где-то еще.

Эта история начинается около 4,5 миллиарда лет назад, когда масса земли сформировалась наконец в планету, вращающуюся вокруг Солнца. В течение следующих 600 миллионов лет она оставалась шаром из расплавленной лавы. Однако около 3,9 миллиарда лет назад планета остыла настолько, что на ней образовался тонкий слой коры [1207]. Судя по всему, примерно в то же время под атмосферой, состоящей из простых газов, начали формироваться лужи воды, обогащенной всевозможными минералами. И в этих озерцах "добиотического супа", благодаря случайному столкновению молекул, очень быстро сформировались простейшие формы жизни. Так, во всяком случае, считают некоторые ученые [1208]. Другие, в том числе и Крик, были не согласны с этим мнением. В частности, они утверждали, что "возражения против столь внезапного возникновения жизни носят поистине астрономический характер. Проще поверить в случайную сборку "Боинга-707" ураганом, залетевшим на мусорную свалку" [1209].

Однако в чем едины практически все ученые — это в том, что жизнь появилась, а затем и распространилась по планете практически сразу после появления "добиотического супа". Земная кора еще не успела сформироваться полностью 3,9 миллиарда лет назад, а уже 3,8 миллиарда лет назад — то есть спустя каких-нибудь 100 миллионов лет — планета была колонизована бактериями. В пользу подобного предположения говорят многочисленные, пусть и вторичные, свидетельства [1210]. На отметке в 3,4 миллиарда лет эти свидетельства становятся неопровержимыми, поскольку именно этим временем датируются наиболее древние из известных нам окаменевших остатков бактерий [1211]. Однако и эту дату отделяет от формирования земной коры каких-нибудь полмиллиарда лет.

Крик был биофизиком, а не математиком. И поверить в возможность того, что жизнь смогла возникнуть "здесь, на Земле" менее чем за полмиллиарда лет, ему мешали чисто статистические выкладки. Фрэнсис Крик не возражал против концепции "добиотического супа", но он не мог понять, каким образом из этой массы, если не мгновенно, то в очень короткое время, могла возникнуть примитивная химическая самовоспроизводящаяся система — иными словами, первый вариант структуры ДНК/РНК [1212]. И эти возражения вовсе не были антиэволюционными. Как только система вступила в действие — а это, судя по всему, совпало с появлением жизни на Земле, — индивидуальный организм получил возможность унаследовать те адаптивные характеристики, которые в значительной степени повышали его шансы на выживание. И именно в это время дарвиновский естественный отбор начал взаимодействовать с ДНК, отдавая предпочтение тем или иным особенностям организма. Таким образом был создан тот механизм эволюционного развития, благодаря которому вся планета заполнилась постепенно мириадами всевозможных существ. Однако Крика беспокоил вопрос непосредственного возникновения самой системы. Все современные гипотезы на этот счет представлялись ему сомнительными. Ведь сколько бы ни было отпущено нам лет — полмиллиарда или даже больше, — в любом случае, возможность случайного появления столь сложной системы остается более чем гипотетической.

Для того чтобы понять точку зрения Крика, необходимо немного больше узнать о семействе молекул, известных как протеины. Ведь именно они лежат в основе структуры и метаболической деятельности всех живых клеток. Наконец, нам необходимо узнать немного больше и о самой ДНК.

"Молекула протеина — это макромолекула, которая состоит из тысяч атомов, — писал Крик. — Каждый протеин выполнен так, что все атомы в нем занимают свое, строго определенное место. Каждый тип протеина образует сложную трехмерную структуру, отличающуюся от других. Именно это позволяет им выполнять свою каталитическую или организующую функцию. Эта трехмерная структура… основывается на одной или нескольких "полипептидных цепочках"… Клетка образует их, соединяя вместе определенный набор маленьких молекул, известных как аминокислоты… Самое интересное, что для формирования протеинов используется всего лишь двадцать видов аминокислот, и именно этот набор прослеживается во всей природе… Каждый протеин подобен абзацу, записанному с помощью двадцатибуквенного алфавита. При этом природа каждого протеина определяется точным порядком букв… Животные, растения, микроорганизмы и вирусы используют один и тот же набор из двадцати букв… Набор этот настолько универсален, что формирование его вполне можно увязать с возникновением жизни на Земле [1213].

Второй химический язык, также возникший в глубокой древности, прослеживается в нуклеиновых кислотах — ДНК и РНК [1214]. Они относятся к числу естественных и синтетических компонентов, известных как полимеры, и представляют собой гигантские цепочки молекул, каждая из которых характеризуется повторяющимся набором всего лишь четырех химических элементов. Если говорить об РНК, то это — аденин, цитозин, гуанин и урацил (представленные следующими буквами: А, С, G и U). Первые три элемента — аденин, цитозин и гуанин — встречаются и в ДНК. Однако на четвертом месте стоит тимин (Т). Этот элемент настолько близок урацилу, что при постоянном взаимодействии между нитями ДНК и РНК, протекающем на клеточном уровне, не наблюдается никакой несовместимости[1215].

Оба эти полимера (при том что ДНК обычно выполняет функцию "командующего", а РНК обычно выступает в роли "передатчика") несут в себе всю генетическую информацию, необходимую для создания живого организма [1216]. Более того, и ДНК, и РНК с четырьмя их базовыми элементами остаются одними и теми же и выполняют одну и ту же функцию во всех живых существах — будь то слон или бактерия, собака или блоха, медуза или акация, капуста или бабочка, червь или человек. И так уже на протяжении четырех миллиардов лет. Единственное, что меняется, — это порядок букв А, С, G и Т в том генетическом коде, который вписан в ДНК каждого организма, ну и, конечно же, количество ДНК в разных организмах. Так, кишечная бактерия Е. coli состоит из одной-единственной клетки, внутри которой свернулась полумиллиметровая полоска полимера ДНК [1217]. В свою очередь, мы уже говорили о том, что каждая из миллиардов клеток, формирующих человеческое тело, содержит два метра той же самой ДНК. Совершенно очевидно, что нить подобной длины загружена гораздо большим количеством абзацев генетического кода, чем то, в котором испытывает потребность крохотная Е. coli. Но даже для того, чтобы закодировать простейшие формы жизни, необходимо большое количество информации. Mycoplasma geni— talium представляет собой мельчайшую из бактерий, известных на сегодняшний день науке. Но даже ей требуется достаточное количество ДНК, чтобы записать весь генетический код, состоящий из 580 тысяч букв. Что уж говорить о генетическом коде человека, который состоит приблизительно из трех миллиардов букв. И все эти буквы растянулись вдоль каждой из двухметровых нитей ДНК, свернувшихся во всех без исключения клетках человеческого организма [1218].