Кристофер Найт - Мистерия Луны
Представляется логичным, что, если жизнь некогда появилась в океанах, она продолжает появляться и в наши дни. На самом деле ничего подобного не происходит из-за изменения температуры, химического и газового составов. В целом считается, что жизнь не может спонтанно возникать в обогащенной кислородом атмосфере, поэтому эволюционистам пришлось предположить существование совершенно иной атмосферы на молодой Земле (кислород, сохраняющий жизнь, вместе с тем разрушает неживые органические молекулы).
Создание жизни в лабораторных условиях оказалось совершенно невозможным, и исследователи начали понимать, что им придется открыть новые законы природы, чтобы объяснить появление хотя бы одной клетки в ходе случайных и естественных процессов.
Молекула ДНК имеет форму двойной спирали. Основания ДНК расположены попарно и образуют перекладины «лестницы», несущей информацию для воспроизведения живого существа. Когда ДНК копирует себя, «лестница» разрывается посередине перекладин, новые основания аналогичны старым, так что первоначальная молекула ДНК становится двумя идентичными молекулами. Информация, необходимая для построения новых белков и осуществления других необходимых химических изменений, приносится к разным частям клетки с помощью другой молекулы – рибонуклеиновой кислоты (РНК). Она сходна с ДНК, но представляет собой одинарную спираль. Таким образом, РНК является «гонцом», доставляющим информацию, содержащуюся в ДНК, для дальнейшего распространения и выполнения генных инструкций.
Остается один важный вопрос, на который наука не может ответить до сих пор: как появилась ДНК? Насколько известно сейчас, лишь ДНК может создавать другую ДНК.
Некоторые хромосомы содержат очень длинные цепочки ДНК, длиной более одного метра, что является колоссальным расстоянием с учетом микроскопической природы самой молекулы ДНК. Однако всех озадачивал вопрос о происхождении этого процесса, поскольку любые энзимы являются белками, а синтез белков должен происходить под управлением ДНК. Вместе с тем воспроизведение ДНК не может происходить без этих белков. Что же появилось сначала: белок или ДНК?
Этот вопрос напрямую связан с происхождением жизни, и пока что на него нет ответа. Ясно, что аминокислоты, нуклеотиды, липиды и другие многоатомные молекулы могут возникать случайно при тепловом воздействии – к примеру, в результате ударов молний. Они также могут появляться под воздействием солнечного света и других источников энергии, не обладающих жизнью. Выдвигалось много идей, объясняющих происхождение ДНК, но все они были не более чем догадками.
Во время нашей работы над этой книгой появилась новая теория, завоевавшая популярность среди многих специалистов. Согласно этой теории, ДНК существует благодаря наличию Луны!
Четыре миллиарда лет тому назад орбита Луны находилась гораздо ближе к Земле, чем в наши дни. Тогда Земля вращалась вокруг своей оси гораздо быстрее, и постоянное воздействие Луны приводило к образованию колоссальных приливов (см. главу 5).
Ричард Лат, специалист по молекулярной биологии из Эдинбургского университета, предположил, что в первозданных океанах, находившихся под приливным воздействием Луны, могло происходить быстрое распространение молекул ДНК.
Одна из наиболее общепринятых теорий, связанных с происхождением ДНК, заключается в том, что она возникла из молекул-предшественниц еще более незначительного размера, которые затем соединились, или «полимеризовались», в длинные нити, Эти нити стали шаблонами для новых молекул, прикрепляющихся к н им, что в конечном счете привело к образованию двойных спиральных молекул наподобие ДНК.
Ричард Лат указывает, что проблема заключается в необходимости механизма, который будет постоянно расщеплять двойные спирали, чтобы процесс мог продолжаться. По его утверждению, для расщепления молекулярных нитей необходимо какое-то внешнее воздействие.
Примерно при 50°С отдельные нити ДНК играют роль шаблона для синтеза дополнительных нитей, тогда как при более высоких температурах, около 100°, эти двойные нити распадаются, что удваивает количество молекул. При уменьшении температуры процесс начинается снова. Количество воспроизведений растет по экспоненте, то есть всего лишь за 40 циклов возникает один триллион идентичных копий.
В течение первого миллиарда лет своего существования Луна находилась очень близко к Земле, которая вращалась значительно быстрее, чем теперь. По мнению Лата, приливы могли вторгаться в глубь суши на несколько сотен километров. Это означало, что соленость в прибрежных регионах была подвержена быстрым изменениям, что в свою очередь приводило к частому образованию и распаду двойных нитевидных молекул, сходных с молекулами ДНК.
При наступлении чудовищных приливов концентрация соли была очень низкой. Даже современные молекулы ДНК распадаются при таких условиях, так как электрически заряженные фосфатные группы в каждой нити отталкивают друг друга. Однако при отступлении приливов молекулы – предшественницы ДНК вместе с осажденной солью присутствовали в высокой концентрации. По мнению Лата, это благоприятствовало образованию двойных молекул подобных ДНК, так как высокая концентрация соли нейтрализует заряды фосфатных групп и позволяет им соединяться.
Эти постоянные циклы изменения солености и температуры, по мысли Лата, способствовали умножению количества молекул, похожих на ДНК, но он подчеркивает, что приливные силы играли жизненно важную роль в этом процессе. Хотя Солнце тоже создает приливы на Земле, их амплитуда очень мала по сравнению с лунными приливами.
Без ДНК органическая жизнь невозможна, так как молекула ДНК отвечает за воспроизведение живой материи. От одноклеточной амебы до самого большого голубого кита на нашей планете, ДНК является главным компонентом, необходимым для зарождения и поддержания жизни. Возможно, Ричард Лат прав, и близкое присутствие Луны положило начало химическому процессу, который привел к появлению человека, но, несмотря на все теории, ни одному ученому еще не удалось создать даже простейшую форму жизни из химических «кирпичиков».
Теория Лата может объяснить, каким образом Луна способствовала воспроизведению ДНК, но происхождение самой молекулы остается загадкой, и многих ученых не удовлетворяет существующая теория возникновения жизни. К примеру, Дэвид А. Кауфман из Флоридского университета сказал: «В теории эволюции не хватает научно приемлемого объяснения источника клеточных кодов, без которых не может быть специфических белков, а следовательно, и жизни».
Правда, Дэвид Кауфман является креационистом, поэтому от него можно ожидать таких выводов, но профессор Хьюберт П. Йоки, физик из Калифорнийского университета, который совершенно определенно не относится к приверженцам теории творения, обеспокоен тем, что дискредитированные идеи продолжают затруднять процесс поиска истины. Он ПИШЄТ:
«Хотя сначала парадигма „первозданного бульона“ заслуживала рассмотрения, теперь ясно, что она является самообманом, поддерживающим идеологию ее поборников…
История науки показывает, что когда парадигма получает официальный статус и входит в учебники, то, несмотря на любые погрешности, ее объявляют негодной лишь после того, как на смену ей приходит новая парадигма. Для того чтобы наука двигалась вперед, нужно, образно выражаясь, время от времени очищать стол от неудачных парадигм. Это следует делать даже в том случае, если стол остается совершенно пустым и все парадигмы отправляются в мусорную корзину. Для истинного приверженца любой религии, философии или идеологии характерен набор определенных убеждений (Хоффер, 1951). Вера в «первозданный бульон» на том основании, что другой парадигмы не существует, является примером логической погрешности и ложной альтернативы. Так обычно случалось в истории науки, о чем подробно говорит Кун (1970). Нет основания полагать, что исследование происхождения жизни должно чем-то отличаться от всех остальных».
Йоки заявляет это потому, что вместе со многими другими учеными он не может поверить, что на вопрос о происхождении жизни можно ответить с помощью теории «первозданного бульона». Как и теория «большого столкновения» для происхождения Луны, она просто ошибочна и затрудняет поиски убедительного объяснения.
Главная причина дебатов по этому вопросу состоит в том, что ДНК не может существовать без жизни, а жизнь не может существовать без ДНК. Они полностью взаимозависимы и создают на первый взгляд неразрешимую ситуацию «курицы и яйца».
Нам кажется, что, даже если теория Ричарда Лата о вкладе Луны в быстрое распространение жизни с помощью колоссальных приливов и химического смешивания окажется правильной, это ни на шаг не приблизит нас к разгадке происхождения жизни.
