Глава 10. Как давно могла зародиться жизнь?

Глава 10. Как давно могла зародиться жизнь?

До сих пор мы обсуждали, где могла бы появиться жизнь во Вселенной и насколько маловероятным могло быть это событие. Мы совсем не обсуждали, когда она могла зародиться и сколько времени потребовалось на совершенствование древних простых организмов до высшей цивилизации, способной посылать ракеты на другие планетарные системы. Строго говоря, мы не можем дать более точную оценку относительно времени, необходимого для эволюции, чем ту, которую мы можем дать относительно вероятности какого-либо определенного этапа, за исключением того, что нам было бы нелегко поверить, что весь этот процесс мог бы произойти намного быстрее, чем на Земле. Детально разработанной теории эволюции, до такой степени поддающейся количественному определению, что мы могли бы рассчитать, сколько именно времени может потребовать каждый определенный этап, не существует. Мы видим, что это может зависеть от таких факторов, как скорость мутации, время генерации, величина скрещивающейся популяции, и, главным образом, от селективных давлений, созданных средой вообще и другими особями в частности. Устойчивость окружающей среды, большие скрещивающиеся популяции и долгое время генерации, по-видимому, приводят к проявлению медленных изменений. Механизмы изоляции, географические или биологические, ведущие к небольшим популяциям, могут создавать новые виды довольно быстро. Любой вид, у которого окажется много возможностей и мало соперников, как часто случается, когда впервые заселяют новые земли, вероятно, очень быстро разнообразится, чтобы заполнить все доступные новые экологические ниши. Но во всех этих случаях трудно предсказать скорость эволюции, кроме как весьма грубым, но эффективным способом. В самом глубоком смысле, эволюция — это процесс, ход которого обязательно непредсказуем. Только когда определенное свойство, возможно, обеспечит подавляющее преимущество (как, например, способность видеть), мы можем быть в известной степени уверены, что оно обязательно появится тем или иным образом. Даже в этом случае мы бы поспешили, если бы точно предсказали, какую форму примет система зрения. Самое большее, что мы можем сказать о нервной системе высшего животного, это то, что она, возможно, разовьется таким образом, что животное будет воспринимать и отвечать не только на явные сигналы, полагаясь на свои органы чувств, но и на те особенности этих сигналов, которые соответствуют определенным сторонам реального мира, и особенно тем сторонам, которые влияют на выживание и размножение животного - запах хищника, появление самки и т. п. Но на вопрос о том, сколько времени понадобится мозгу животного, чтобы развить определенную сложную функцию, почти невозможно ответить точно.

Самый легкий вопрос, на который мы могли бы попытаться ответить, возможно, следующий: если бы жизнь на Земле зародилась еще раз, лишь при незначительных изменениях окружающей среды (с тем, чтобы процесс не повторился в точности), то сколько понадобилось бы времени, чтобы появилось существо, похожее на человека? Мы знаем, что первоначально этот процесс занял около четырех миллиардов лет. Предположительно, это могло бы произойти снова как минимум через миллиард лет, но период времени намного меньше этого вызвал бы у нас недоверие. С другой стороны, мог бы понадобиться более долгий период времени, если бы не произошло одно или два счастливых события. По-видимому, здесь почти невозможно принять решение, а что касается жизни на несколько другой планете, то трудности увеличиваются.

Поэтому я буду вынужден нарушить правила, установленные теорией вероятности, и предположить, что жизнь, зародившись где-нибудь в другом месте, развивалась бы примерно с той же скоростью, что и здесь; то есть эволюция от бульона до человека займет примерно четыре миллиарда лет. Из всего того, что уже было сказано, можно понять, что такое предположение безнадежно рискованно, до тех пор, пока мы не сможем доказать, что все главные этапы эволюции имели довольно высокую вероятность. Если это верно, тогда случайные задержки и случайные ускорения могли бы иметь тенденцию к усреднению, и общая скорость была бы почти такой же, как здесь. Даже это предполагает, что общие факторы, такие как температура или разнообразие окружающей среды, отличались не настолько, чтобы весь ход эволюции, несмотря на то, что в общих чертах он похож на земной, либо заметно ускорился, либо замедлился. Все, что можно действительно сказать, так это то, что цифра в четыре миллиарда лет для всего процесса, хотя ей и не хватает твердого обоснования, не является невероятной.

Вооружившись этим весьма неясным числом, мы можем начать обсуждать, когда впервые могла появиться жизнь. Здесь есть два существенных требования. Нам нужна подходящая планета и на ней (или вблизи ее поверхности) определенные элементы. Очевидно, что мы не можем получить оба этих условия сразу после Большого взрыва, как уже обсуждалось в главе 2. Существуют убедительные данные, что многие атомы наших тел образовались не во время первых моментов космического расширения, а были синтезированы некоторыми из первых звезд. Эти большие звезды быстро истощили свое ядерное топливо, сжались, взорвались и рассеяли свои обломки в окружающем пространстве, где они, в конечном итоге, сгустились и образовали новые звезды и планетарные системы. Хотя мы не можем быть уверены, сколько именно на все это понадобилось времени в измеримом масштабе, приемлемая оценка могла бы составить один или два миллиарда лет.

Для того, чтобы продолжить, нам необходимо знать возраст Вселенной — время, прошедшее с Большого взрыва. К сожалению, это все еще спорный вопрос. Самые максимальные оценки достигают значения двадцати миллиардов лет, наименьшие составляют всего лишь семь миллиардов, хотя немногие согласились бы с такой заниженной цифрой. Когда мы с Лесли Оргелом написали нашу статью, то наилучшим представлялось предположение примерно о тринадцати миллиардах лет. Сегодня ближе к принятой оценке можно считать цифру в десять миллиардов лет.

Для наших целей точная цифра не существенна, при условии, что она не окажется слишком маленькой. На всякий случай, выберем десять миллиардов лет. Если предположить, что развитие планет и химических веществ заняло один миллиард лет, остается девять миллиардов. Сразу понятно, что возраст Земли примерно в два раза меньше. Этого времени вполне достаточно, чтобы жизнь развилась не один раз, а два раза подряд. Короче говоря, прошедшее с тех пор время вполне допускает возможность, что жизнь возникла на какой-то далекой планете, сформировавшейся девять миллиардов лет назад, спустя четыре-пять миллиардов лет появились существа подобные нам, и затем они смогли послать некую примитивную форму жизни на Землю, которая к тому времени охладилась до такой степени, что на ней уже образовались первозданные океаны. Произошло ли это на самом деле — все еще вопрос убеждений, но при сегодняшних данных трудно доказать, что истекшее с тех пор время было, безусловно, слишком коротким. У жизни было достаточно времени, чтобы развиться не просто один раз, но и вновь во второй раз.