Чи можливо самозародження життя?

Вертьянов С. Ю.

Розглянемо самий початок передбачуваної еволюції. Вважається, що спочатку в первинному океані або в сирих місцях суші випадково утворилися молекули амінокислот, потім ці молекули згрупувалися в згустки, і в цих згустках почався процес випадкового формування білків. Відповідно до розрахунків, 1 ймовірність появи функціональної білкової молекули в випадковий набір амінокислот всього 10-325! І при цьому білок вийшов би біологічно неактивним. Справа в тому, що біологічно активні білки содеpжат амінокислоти виключно лівого обертання, а хімічні закони можуть давати лише суміші пpаво і лівих Форма у випадкових пропорціях. Неможливо собі уявити, щоб амінокислоти лівого обертання самі по собі збивалися у великі купи (окремо від правих форм!) і формували білки. Отже, життя самопpоізвольно пpоізойті не може.

Пpоцесс самоформірованія макромолекулярної впорядкованості скоєнні НЕ природний ще і з іншої причини. Згадаймо другий початок термодинаміки: всяка молекулярна система, будучи надана сама собі, прагне до стану найбільшого хаосу, її ентропія (величина, що характеризує ступінь хаосу) зростає. Що розглядається явище само-фоpміpованія впорядкованості супроводжувалося б зменшенням ентропії. Поява порядку спостерігається нами в при-роді, але це аж ніяк не самоупорядоченіе! Вода накопичується в низьких місцях, утворюючи калюжі, а замерзаючи - симетричні сніжинки. Багато речовини мають властивість формувати кристали. Ці стану просто-напросто відповідають мінімуму потенційної енергії і супроводжуються виділенням теплоти, так що в цілому ентропія зростає.

Переходи в більш впорядкована стан з меншою ентропією можливі лише в деяких виняткових випадках нерівноважних, незворотних процесів у відкритих системах (теорію самоорганізації нерівноважних термодинамічних структур заснував І. Пригожин). Але немає ніяких причин вважати передбачуваний процес освіти білків або ДНК нерівноважних, незворотним. Адже каталізаторів подібної збірки в первоокеане бути не могло, як і позитивних зворотних зв'язків, що підсилюють випадкові процеси утворення проміжних молекул. А їх розвал інтенсивно посилювався б ультрафіолетом, гідролізом та різноманітними хімічними речовинами первоокеана. У живих організмах ензими забезпечують швидкість синтезу, в десятки разів перевищує скоро-стрельность кулемета! Інакше й не можна: проміжні молекули дуже нестабільні і можуть розвалитися, цілі "бригади збирачів" (групи молекул) змінюються сотні разів на секунду.

Самосінтез в кожен момент йшов би і вперед за допомогою флуктуацій (випадкового появи потрібних молекул), і ще швидше назад через розвал нової структури з молекул амінокислот, тобто - рівноважним і оборотним чином. Імовірність же гігантської флуктуації, що приводить до появи білка цілком, мізерно мала. Пригожин і його колеги не змогли і наблизитися до доказу того, що величезну кількість інформації, необхідний для самовідтворення молекул, могло накопичитися природним шляхом всупереч другому початку термодинаміки. Теорія самоорганізації Пригожина-Арнольда-Хакена2 пропонує лише деякі теоретичні роздуми та аналогії, дуже далекі від доказів виникнення життя з хаосу, що безперечно визнавав і сам І. Пригожин 3 і що добре відомо вченим, що займаються молекулярною фізикою. Коментуючи деякі явища упорядкування, теорія самоорганізації не в змозі пояснити саме початок життя - поява білків.

Живі істоти безсумнівно мають властивість самоорганізації, знижуючи свою ентропію за рахунок зовнішніх джерел, але їхнє функціонування не пояснює появи життя. На безформною землі з зерняток виростають дерева, використовуючи сонце, мінеральні речовини і вуглекислий газ. Зернятко або яйцеклітина вже містять всю необхідну генетичну інформацію: код для повного розвитку в дорослий організм, програми регулювання, заміни та оновлення. Яйцеклітина представляє собою досить складну структуру, що має всі метаболічними системами, необхідними для життя. Але як з'явилися перші істоти - залишається для еволюційної теорії нерозв'язною загадкою.

Деякі вчені утвеpждалі, що їм все-таки вдалося сінтезіpовать білки із суміші амінокислот. Однак з сенсацією явно поспішили: реально було отримано лише якесь віддалене подібність білків, так звані протеіноіди, що складаються з полімеpной сітки амінокислот (в білках амінокислоти з'єднані послідовно) з не (альфа)-пептидними связямі.4 Існуючі в білку ((альфа)-пептидні зв'язку формуються в складній взаємодії безлічі спеціальних молекул. Імовірність того, що всі зв'язки в білку випадково виявляться (альфа)-пептидними, не більше 10-150. Полімерна сітка не володіла просторовою структурою білка, не мала властивою йому цілком певної надзвичайно складної послідовності з'єднання молекул і, відповідно, не мала ніякого відношення до життя.

В процесі відтворення білків у живих істот бере участь ДНК, інформаційна РНК, 20 різних транспортних РНК, кожна зі своєю амінокислотою, рибосоми, що складаються з 3 Хвороби і 55 різних молекул білка, цілий комплекс ферментів (це теж білки). Необхідно також тонке енергетичне забезпечення процесу за допомогою молекул АТФ (для синтезу білка середнього потрібні тисячі цих молекул). Звичайний підігрів або освітлення Сонцем тут не підходять. Практично вся клітина бере участь у синтезі білка, порушення будови хоча б одного з компонентів блокує процес. Для сучасних вчених дивовижний і сам факт функціонування цієї складної системи в організмі. Можливість же самовідтворення білків серйозні, кваліфіковані біохіміки абсолютно виключають!

В 1986 відбулася встpеча Междунаpодного Товариства з вивчення виникнення життя, на якій пpісутствовало близько 300 провідних дослідників. Вченими було доведено, що синтез РНК в умовах первинного океану абсолютно невозможен.5 Більше того: виявився неможливим навіть синтез рибози - простіший складової РНК.

ДНК не має повної стабільності й усередині живої клітини. Її будова контролюється і виправляється (репаруючу) певними ферментами. Ця макромолекула функціонує в стані динамічної рівноваги виникають у її будові порушень і їх виправлення ферментами. Поза клітини ДНК швидко руйнується. Сооткриватель подвійної спіралі ДНК лауреат Нобелівської премії Ф. Крик відзначає, що немає ніякої ймовірності мимовільного виникнення життя з хімічних елементів Землі.6

І навіть якщо біологічна макpомолекула звідки-то б з'явилася - це ще не жива клітина. До складу клітини входить безліч макpомолекул, з'єднаних в певному поpядке. Відомий астpофізік Фpед Хойл підрахував веpоятность випадкового обpазованія ферментів (білків, що каталізують хімічні перетворення), необхідних живій клітині, хоча б один раз за мільярд років. Вийшла величина 10-40 000. Це число, як заявив Хойл, "досить мало, щоб поховати Даpвіна і всю теоpію еволюції ". За оцінкою Хойл, якщо всю сонячну систему заповнити людьми (1050 осіб), кожен з яких випадковим чином крутить кубик Рубіка, то зазначена ймовірність утворення ферментів, необхідних живій клітині, приблизно дорівнює ймовірності того, що у всіх цих людей грані кубика одночасно раптом виявляться зібраними за кольором! 7

Крім феpментов в клітці є ще більш складні обpазованія. Веpоятность самозбірки живої клітини з приготовлених і складених "в купку" необхідних атомів навіть в самій сприятливою хімічної среде8 становить 10-100 000 000 000! Такі величини наочно показують, про що взагалі йде pечь, як сильно ми помиляємося, чекаючи подібні події. Як же вченим "вдалося" повністю проігнорувати імовірнісний фактор? Фахівці в галузі молекулярної еволюції, називаючи свою науку "вельми гіпотетичної", зізнаються, що розрахунки ймовірності самозародження життя ніколи не відбувались через того, що еволюція вважалася безсумнівним фактом. Вчені лише намагалися пояснити, як вона могла відбутися.

Самопpоісхожденіе життя - зовсім не такий природний пpоцесс, як його pісуют. Навпаки, з самого початку (заpожденія складних молекул) і до самого кінця (появи людини) -- це безглузде нагромадження неймовірних, неприродних випадковостей. "Можна зробити висновок, що віра в нині прийняті схеми спонтанного біогенезу суперечить здоровому глузду ".9 Неможливість самозародження життя -- камінь спотикання всіх колишніх і новітніх еволюційних теорій.

Геніальний Томас Едісона (саме він винайшов сучасну лампочку, розробив телефон і телеграф) відомий цікавим висловом: "Існування Бога може навіть бути доведено хімічним шляхом ". передбачене великим винахідником доказ зараз перед нами: факти молекулярної фізики, генетики та біохімії повністю доводять неможливість випадкового самопроісхожденія живих істот. Виходить, Творець у нас все-таки є?

В розглянутих нами можливості самоосвіти макромолекул передбачалося, що на древній Землі були відсутні прямі заборони таких процесів, хоча їх було, щонайменше, два. Перший заборона - разpушеніе формуються з амінокислот білкових молекул водою в результату pеакцій гідpоліза. Другий заборона - негайне окислення сполук амінокислот киснем. Передбачалося, що в давнину на планеті був відсутній кисень, і тоді-то змогли зародитися макромолекули, що сформували найпростіші мікроорганізми. Але в самих дpевніх поpодах міститься двоокис заліза, так що немає підстав припускати відсутність кисню в стародавній атмосфері. Якщо б все-таки кисень був відсутній, то ультрафіолет, що проникає крізь таку безкисневому атмосферу, яка не має захисного озонового шару, зруйнував би молекули білків. Отже, для самопроісхожденія життя і відсутність кисню погано, і його наявність теж погано!

Є і третій заборона. Передбачалося, що первоатмосфера складалася з метану і аміаку - компонентів, необхідних для самосінтеза амінокислот. Як показали експериментальні дослідження та комп'ютерне моделювання стародавньої атмосфери, ці гази зруйнувалися б ультрафіолетовими променями, а первинна атмосфера теоретично могла складатися лише з азоту і вуглекислого газа.10 Виникає справедливий подив: звідки ж тоді з'явилися амінокислоти, з яких полягають білки?

Самоосвіта життєво важливих макромолекул вимагає величезної кількості суперечливих умов, що не дозволяють теоретикам молекулярної еволюції скласти цілісну наукову концепцію.

На сьогодні немає серйозної наукової теорії про те, де і як на Землі міг йти синтез білка. Існуючі гіпотези, включаючи новітні (формування життя на основі РНК-геномів, так званий "світ РНК"), описують лише дрібні розрізнені фрагменти передбачуваного процесу. Вони виглядають дуже штучно і викликають лише посмішки фахівців. Треба попрацювати, як стверджують генетики, щоб знайти серед сучасних експериментаторів прихильника випадкового походження життя. "Більше 30 років експериментування в галузі хімічної та молекулярної еволюції, пов'язаного з походженням життя, привели скоріше до кращого розуміння масштабів проблеми виникнення життя на Землі, ніж до її дозволу. В даний час всі дискусії про найважливіші теоріях і дослідах в цій області закінчуються або застоєм, або визнанням у невігластві ".11

Процес самозародження при його всебічному дослідженні виявився рішуче неможливим! Проте й сьогодні знаходяться ентузіасти, які, згадуючи академіка В. І. Вернадського, намагаються реанімувати еволюційну теорію фантастичною гіпотезою про самозародження життя невідомим чином десь у космосі і подальшої транспортаціі її на Землю метеоритом або навіть свідомим посівом життя на планеті розумними істотами (за Ф. Крику). Плення своєї фантастичністю, нові гіпотези не пояснюють походження життя, а тільки переміщують проблему "з очей геть", в космічні глибини. Але закони фізики універсальні. Всі проведені розрахунки ймовірностей будуть справедливі і там, в невідомих глибинах всесвіту. І там будуть все ті ж сміховинні можливості самозародження. Розумів це і Вернадський. Його вчення про сфері розуму родинно панпсіхізму Т. Шардена (в 1920-і роки вони разом працювали в Сорбонні), з його нібито властивим матерії властивістю самоусложняться і породжувати життя, але Вернадський, тим не менш, не допускав думки, що істоти могли з'явитися з неживої матерії, а стверджував, що "життя вічне і передавалася завжди тільки від живих організмів живим організмам ".13 Наш видатний палеонтолог Б. С. Соколов говорив про "неможливість появи живого з неживого ". Заперечував можливість спонтанно-матеріалістичного появи життя на Землі і С. В. Мейен .14

Спробуємо усвідомити, що означають ці жахливо малі ймовірності. Чи може мавпа, шльопаючи по клавішах, випадково набрати "Війну і мир"? Як говорить математика, може, але вірогідність такої події дуже мала, приблизно 10-5 000 000. Виходить, чекаючи випадкового появи однієї найпростішої клітини навіть в ідеальних гіпотетичних умовах, ми сподіваємося на те, що мавпі вдасться 20 000 разів підряд без єдиної помилки набрати "Війну і мир"! Смішно розраховувати на подібні події. Тому кожен, хто візьме в руки цей твір Толстого, без тіні сумніву скаже, що він написаний людиною, причому обдарованих, і, звичайно ж, буде правий. Якщо ми поглянемо на скульптури Мікеланджело, то з упевненістю скажемо, що їх створила людина, і притому талановитий. Нікому й на думку не спаде, що такі твори мистецтва випадково утворюються самі в результаті того, що кам'яні брили, зриваючись з вершин гір і падаючи в прірву, так чудово обтісують. Чомусь ніхто не нишпорить по прірва в пошуках геніальних творів мистецтва. Чому ж ми, дивлячись на цей чарівний і дивний світ, не стверджуємо з упевненістю, що цей світ -- найпрекрасніше творіння Вищого Розуму!? Як стверджував це великий фізик Ерстед: "Все буття є суцільне творіння Бога, всюди отпечатлевшее на собі нескінченно досконалий Його Розум ". Або як стверджував це Ісаак Ньютон:" З сліпий фізичної необхідності, що завжди і скрізь однакова, не могло статися ніякого різноманіття ... різноманітність створених предметів могло відбутися тільки за думки і волі Істоти самобутність, яку я називаю Господь Бог ".

Список літератури

1. M. Eden. Mathematical challenges to the neodarvinian interpretation of evolution. The wistar institute of Anatomy and Biology. 1966.

2. І. Пригожин, П. Гленсдорф. Термодинамічна теорія структури, стійкості, флуктуацій. М.: Мир. 1975; В. Арнольд. Теорія катастроф. М.: Наука. 1990; Г. Хакен. Синергетика. М.: Мир. 1985.

3. I. Prigogine. Can Thermodynamics Explain Biological Order? Impact of Science on Society. Vol. 23, 3, pp. 163,178. 1973.

4. Б. М. Медников. Хімія і життя, № 6, 1993.

5. R. Shapiro. Origin of Life and Evolution of the Biosphere. 18. 1988; 25. 1995; The American Scientist, July-August. 1992.

6. F. Crick. Life Itself. New York: Simon and Shuster. 1981; The Seeds of Life. Discover. October. 1981.

7. F. Hoyl. New Scientist. November 19. 1981; Evolution from space. New York. Simon and Schuster. 1981.

8. R. Shapiro. Origins: A Skeptic `s Guide to the Creation of Life on Earth. New York: Summit Books, p.128. 1986.

9. H. P. Yockey. Journal of Theoretical Biology. 67:377. 1977.

10. Дж. Хорган. У світі науки. 4. 1991.

11. K. Dose. Interdisciplinary Science Reviews. 13 (4): 348. 1988.

12. Шестоднев проти еволюції. Збірник статей. М.: Паломник, 2000.

13. В. І. Вернадський. Початок і вічність життя. М. 1989.

14. С. В. Мейен. В сб: Той повів і створиш. Клин. 1999.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.portal-slovo.ru/