Божественный отбор

Причин здесь две. Во-первых, пока проблема абиогенеза остается нерешенной, вполне закономерным и неизбежным является допущение Божественного вмешательства в возникновение жизни. Во-вторых, абиогенез как «химическая эволюция» является начальным этапом, предваряющим теорию биологической эволюции, а если абиогенез невозможен, то этим подрывается доверие и к дарвинизму. Действительно, как может продолжаться то, что не может начаться?

Проблема усугубляется тем, что кроме задачи «возникнуть» биологическая жизнь должна обеспечить свою сохранность.

В реальных условиях ДНК и РНК непрерывно подвергаются приводящим к повреждениям и нарушениям структуры разрушительным воздействиям, таким как:

– термодинамические флуктуации;

– окислительные повреждения;

– повреждения от воздействия ультрафиолета;

– радиационные повреждения;

– химические повреждения.

Поэтому любой геном снабжен системой репарации, то есть механизмом восстановления после повреждений.

Система репарации ДНК постоянно отслеживает и устраняет повреждения этой матричной молекулы. В роли «ремонтников» выступают несколько сотен белков и ферментов репарации. У всех организмов система репарации ДНК является сложной неупрощаемой структурой.

Система репарации у РНК в принципе отсутствует. РНК восстанавливается по структуре ДНК-матрицы. По этой причине крайне фантастически выглядит гипотеза первичного мира РНК, будто бы способного существовать без ДНК.

Столь же невозможным является первичный мир ДНК без полностью функционирующей белково-ферментной системы репарации. Даже если какая-то ДНК или РНК невероятным случайным образом возникнет, то проживет она весьма недолго. Не настолько долго, чтобы успеть синтезировать все необходимые специфические белки и ферменты, которые бы обеспечили четко работающий механизм восстановления. Отсутствие системы репарации ДНК неизбежно приведет к деградации ДНК, и она перестанет быть таковой. Столь же печальная участь ждет и одинокую РНК.

Поскольку появление белков и ферментов немыслимо без существования ДНК и РНК, то естественным и безальтернативным выводом будет заключение об их одновременном создании, причем сразу в готовом виде. В рамках концепции абиогенеза обосновать подобный вариант, мягко говоря, затруднительно.

Поэтому не вызывает удивления, что глубоко погруженные в эту тему ученые настроены пессимистично, а некоторые и вовсе приходят к разочарованию.

Так случилось, например, с американским профессором биологии Дином Кеньоном. Он стал всемирно известным специалистом по абиогенезу благодаря фундаментальному труду «Биохимическое предопределение» (1969), написанному в соавторстве с Гэри Стейнманом. В этой книге доктора наук Кеньон и Стейнман свели воедино все известные на тот момент данные по моделированию химической эволюции. Авторы полагали, что если они соберут все имеющиеся научные разработки по абиогенезу и систематизируют их, то проблема самопроизвольного зарождения жизни автоматически снимется.

Это исследование было выполнено на весьма высоком уровне, и «Биохимическое предопределение» стало своего рода классикой учебных пособий по абиогенезу. Не потеряло оно актуальность и в наши дни, занимая почетное место в библиотеках с биологическим уклоном. Только тайна происхождения жизни путем абиогенеза так и осталась нераскрытой.

Не найдя ответов, Дин Кеньон заинтересовался критической литературой по этому вопросу. Через некоторое время он пришел к убеждению о невозможности абиогенеза и перешел в стан креационистов.

После этого Кеньон не перестал следить за текущими идеями сторонников химической эволюции. Во всяком случае, он отреагировал на современную гипотезу о происхождении жизни из РНК скептической статьей «Мир РНК: критика» (Kenyon D. The RNA World: A Critique, 1996).

Но наука не стоит на месте. Ученые постоянно генерируют новые идеи, выдвигают альтернативные гипотезы, подводят под них доказательства. К примеру, академик РАН и доктор биологических наук Александр Спирин опубликовал статью «Когда, где и в каких условиях мог возникнуть и эволюционировать мир РНК?» (Палеонтологический журнал, 2007, №5, с. 11—19). Основной вывод светила российской науки таков: возникновение, существование и эволюция мира РНК в клеточные формы жизни в условиях Земли невозможно. Замечательная в своем роде новость, только вряд ли она добавляет оптимизма сторонникам абиогенеза.

Впрочем, Спирин не только разочаровывает своих соратников печальными умозаключениями, но и дает надежду. По его мнению, клеточная жизнь зародилась в открытом космосе и привнесена на нашу планету посредством близко пролетавшей кометы.

Вот вы наверно улыбаетесь. А человек-то мыслил логически. Попробуйте представить, как рассуждал наш академик: «Жизнь не может самозародиться на Земле… Значит где она появилась? Конечно в космосе! Где же еще? Больше негде».

Находясь здесь на Земле, в невыносимых для жизни условиях, возможно, мы просто не представляем, какие сказочные перспективы для науки открывают бескрайние просторы Вселенной.

Глава 11. Неупростимая сложность бытия

О том отчего жизнь не может быть проще

Среди доводов креационистов особое место занимает аргумент неупрощаемой или нечленимой сложности (англ. Irreducible complexity) некоторых биологических систем.

Впервые понятие «неупрощаемая сложность» ввел в научный оборот биолог Майкл Кац, опубликовав в издательстве Кембриджского университета монографию «Образцы и объяснение сложных структур» (Katz M. Templets and the Explanation of Complex Patterns, 1986). В дальнейшем этот термин был популяризирован профессором биохимии Майклом Бихи благодаря его книге «Черный ящик Дарвина» (Behe M. Darwin’s Black Box, 1996) и другим публикациям.

Под неупрощаемо сложной системой подразумевается совокупность нескольких хорошо соответствующих друг другу взаимодействующих частей, одинаково важных для выполнения основных функций системы, так что удаление любой из этих частей делает систему неработоспособной.

В качестве иллюстрации к такой системе Майкл Бихи приводит пример мышеловки, состоящей из нескольких простых деталей, каждая из которых выполняет существенную функцию. Удаление любой из этих важных деталей превращает конструкцию в бесполезную кучу хлама. Таким образом, сложность мышеловки не может быть упрощена без потери функционирования.

Применительно к формам жизни неупрощаемая сложность отдельных биологических объектов ставит вопрос о возможности их абиогенного или эволюционного происхождения, ведь в неполном составе такая система или орган либо не будет функционировать вообще, либо начнет приносить ущерб, так что организм не сможет выжить в условиях естественного отбора.

В самом деле, если биологическая система исключает возможность ее безболезненного упрощения, то как у нее может быть эволюционный предшественник?

Майкл Кац отмечает:

«Уникальной чертой организмов является характеристика формы. Первая из них – сложность. Клеткам и организмам присуща сложность по всем критериям формы. Они состоят из гетерогенных элементов, образующих гетерогенные конфигурации и не способных к самоорганизации. Невозможно перемешать части клетки или организма и спонтанно собрать нейрон или моржа: для появления клетки или организма изначально должна существовать клетка или организм с присущими им сложными формами. Основополагающей характеристикой биологического мира является сложность организмов, и для появления жизни необходимы максимально сложные конструкции.

[…] Некоторые природные феномены невозможно разложить на более мелкие компоненты. В данных случаях действует правило, аналогичное правилам «порядок производит порядок», «сложность производит сложность»» (Katz M. Ibid., p. 83, 90).

Концепция о существовании биологических систем неупрощаемой сложности в первую очередь относится к ключевым биохимическим структурам. Пожалуй, самой важной структурой этого рода является клетка.

Раньше происхождение жизни и клетки ученые представляли довольно упрощенно. На это указывает примитивизм опытов а-ля Миллер-Юри. Однако чем больше наука узнавала о строении клетки, тем в большей степени недостижимым представлялось решение проблемы абиогенеза.

Биохимик, академик РАН, профессор Владимир Шувалов высказался об этом так:

«Теория Дарвина хороша как раз для понимания того, как из одиночных клеток в зависимости от условий среды начали образовываться организмы. Похоже, такая эволюция шла. Но вот появление на свет самой клетки с ее законченным аппаратом, в котором есть все – и ДНК, и рибосомы для синтеза белка, и мембраны, в которых происходит преобразование энергии, – загадка. Насчет Создателя ничего не могу сказать, но очень похоже, что что-то такое было… Мы не находим промежуточного этапа при эволюции, скажем, от вируса к живой клетке. Его нет. И потом: бактерия появилась 3,7 млрд. лет назад, а сама Земля – 4,5 млрд. лет назад. На эволюцию клетки оставалось совсем мало времени. А ведь клетка – это самое сложное» (Наука в конце туннеля // МК, 08.02.2007).

Доподлинно неизвестно, когда на Земле появилась первая клетка, и каким путем она возникла. Английский биолог-эволюционист Томас Кавалье-Смит продвигает гипотезу об общем предке клеток прокариот, архей и эукариот. Этот предок-cenancestor представляется чем-то вроде бактерии (Cavalier-Smith T. Cell evolution and Earth history: stasis and revolution // Biological Sciences, 2006, №361, p. 969—1006).

Такая точка зрения игнорирует возможность того, что бактерии и вирусы – это не источник жизни, а следы ее деградации и распада. Кроме того, для подтверждения идеи эволюции клетки требуются промежуточные звенья, а они не обнаружены.

Предок клетки, если он возможен, должен включать два обязательных элемента: геном и мембрану. Геном содержит наследственную информацию в виде молекул, способных к саморепликации. Мембрана представляет собой определенного рода оболочку, которая ограждает внутреннее содержимое клетки от окружающей среды.

На роль саморепликативных молекул лучшего кандидата, чем РНК пока не нашлось. Однако проблемность существования мира РНК все еще не решена.

Также неизвестно из каких веществ были построены мембраны первых клеток. На текущий момент предполагается, что в их качестве могли выступать пузырьки жирных кислот (Chen I. The Emergence of Cells During the Origin of Life // Science, 2006, v. 314, is. 5805, p. 1558—1559).

Насколько можно понять, гипотезу эволюции клетки нет оснований считать пусть даже вчерне завершенной.

Глава 12. День пятый, день шестой

О том кому киты подложили свинью, и является ли гусь товарищем динозавру

Согласно Библии животная жизнь на Земле появилась с пятого по шестой день от сотворения Вселенной.

В пятый день Бог создал рыб, морских и речных животных, а также птиц:

«И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землею, по тверди небесной. [И стало так.] И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее. И увидел Бог, что это хорошо. И благословил их Бог, говоря: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте воды в морях, и птицы да размножаются на земле. И был вечер, и было утро: день пятый» (Быт 1:20—23).

В шестой день Бог создал земных животных и человека:

«И сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их. И стало так. И создал Бог зверей земных по роду их, и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их. И увидел Бог, что это хорошо. И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему [и] по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, [и над зверями,] и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле. И сотворил Бог человека по образу Своему, по образу Божию сотворил его; мужчину и женщину сотворил их. И благословил их Бог, и сказал им Бог: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю, и обладайте ею, и владычествуйте над рыбами морскими [и над зверями,] и над птицами небесными, [и над всяким скотом, и над всею землею,] и над всяким животным, пресмыкающимся по земле. […] И увидел Бог все, что Он создал, и вот, хорошо весьма. И был вечер, и было утро: день шестой» (Быт 1:24—28, 31).