Глава. 11. Возникновение и происхождение жизни

11.1. Возникновение жизни как эволюционная и космическая проблема

Проблема возникновения жизни (биогенеза) представляет собой одну из труднейших эволюционных проблем, не имеющих пока вполне удовлетворительного разрешения на современном уровне знания. Собственно, природа, по крайней мере как она видится с нашей Земли, знает четыре эволюционных подъёма необычайной широты и высоты: формирование Метагалактики, образование жизни, возникновение человека и создание цивилизации. Три последних поистине космических масштабов эволюционных подъёма мы знаем исключительно из истории крохотной песчинки мироздания – Земли, а образование жизни при всех успехах последнего времени изучено лишь фрагментарно, и это изучение не имеет под собой прочной фактической базы.

Первой научной концепцией, противопоставившей себя мифологическому креационизму, объявившему возникновение жизни приказаниями или «ремесленническими» усилиями сверхъестественных антропоморфных космических существ, была теория самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества. Элементы этой теории восходят к философским учениям Эмпедокла и Аристотеля, а отдельные догадки по этому поводу были высказаны древнеегипетскими, индийскими и китайскими мыслителями. Так, Аристотель полагал, что живое может возникать не только путём спаривания животных, но и посредством разложения почвы. Строгая экспериментальная проверка подобного смелого допущения была в то время не по силам зарождающемуся естествознанию.

В Средние века идея самопроизвольного самозарождения стала рассматриваться как крамольная, несмотря на авторитет Аристотеля, поскольку она опять же противоречила идее Божественного сотворения. Её признавали лишь маги, колдуны, чернокнижники и алхимики, прямыми наследниками мистического искусства которых являются нынешние парапсихологи. Во времена Возрождения и в начале Нового времени самопроизвольное самозарождение жизни представлялось весьма распространённым в природе явлением, а подтверждение идеи самопроизвольного зарождения – необычайно простым делом. Так, голландский учёный Ван Гельмонт провёл эксперимент, в котором якобы добился за три недели самопроизвольного зарождения мышей. Для этого он использовал пропитанную потом рубашку и горсть пшеницы, поместив их в тёмный чулан. Человеческий пот, по представлениям экспериментатора, был активным началом в процессе самозарождения. Аналогичные по «чистоте» и «строгости» эксперименты подтверждали самозарождение маленьких белых червячков на гниющем мясе.

Однако в 1688 г. Итальянскому врачу Франческо Реди удалось напрочь опровергнуть все подобные эксперименты. Сначала Реди установил, что червячки, рождающиеся из мяса – это не что иное, как личинки мух. Мыши же появились в чулане отнюдь не из человеческого пота, они были привлечены наличием зерна. Реди провёл ряд экспериментов, доказавших, что в запечатанных сосудах «самозарождения» не происходит, в открытых же оно происходит по причине попадания туда организмов из внешнего мира. На основе этих, тоже ещё не очень доказательных экспериментов, Реди сформулировал альтернативную идее самозарождения идею биогенеза, согласно которой жизнь возникает только из предшествующей жизни.

В дальнейшем основной тезис биогенеза, получивший название в науке принципа Реди, был дополнен принципом Уильяма Гарвея: «всякое животное – из яйца». Затем принцип Реди был убедительно подтверждён опытами Ладзаро Спаланцани (1765) и Луи Пастера (1860). Опыты Пастера показали повсеместное наличие в земной атмосфере различных бактерий и лёгкости их попадания в любые неорганические вещества. Одновременно было показано, что при достаточно полной стерилизации и консервации никакого «самозарождения» не происходит. Тем самым была убедительно подтверждена теория биогенеза и опровергнута теория самозарождения. Именно с этого момента возникновение жизни начинает изучаться как истинно научная проблема, т. е. как проблема не прямого возникновения живого из неживого, а эволюционного перехода от одной системы к другой. Поскольку было доказано, что при нынешнем состоянии нашей планеты принцип Реди действует повсеместно, т. е. самозарождения жизни не происходит ни при каких обстоятельствах, учёные стали предлагать теоретические модели начала биоэволюции в качественно иных состояниях нашей планеты, при иных характеристиках состава атмосферы, температуры поверхности, химического состава первобытного океана и т. д.

Такие негеоцентрические условия существования первобытной Земли воспроизводятся как альтернатива нынешним на основе следующих допущений. Во-первых, гидросфера Земли была иной, более кислой, чем сейчас, и насыщенной разнообразными химическими веществами. Во-вторых, химия Земли была иной, чем сейчас, в ней присутствовали химические вещества, способствовавшие возникновению жизни. В-третьих, атмосфера Земли была иной, чем сейчас, в ней не было газообразного кислорода, без которого не может существовать нынешняя биосфера. В-четвёртых, энергетика Земли была иной, чем сейчас, при отсутствии озонового слоя, наличии мощной сейсмической активности и высокого уровня радиоактивности жизнь тоже должна была возникнуть совершенно иная, чем сейчас. В-пятых, для реализации вероятности жизни и превращения её возможности в действительность потребовались такие огромные промежутки времени, по сравнению с которыми весь период развития человеческой цивилизации представляет собой всего лишь краткое мгновение.

Действительно, при наличии всех необходимых предпосылок – огромного количества воды, органических веществ, продуцируемых химией Земли в виде разнообразных растворов, постоянного перемешивания этих веществ волнами единого океана Панталассы, падениями метеоритов и планетозималей, мощной энергетики, выражавшейся в потоках солнечного света, космических излучениях, беспрерывных извержениях вулканов, грозовых разрядах и потоках атмосферного электричества, высоком уровне радиоактивности – великий эксперимент природы, проводимый столь долгое время, миллиарды лет, с определённой степенью вероятности, не мог не превратить эту вероятность в необходимость и неизбежность вследствие отбора бесчисленного множества вариантов химических реакций и каталитических процессов, в ходе которых должны были возникнуть жизнепорождающие структуры и пригодные для самовоспроизведения биополимерные молекулы. Причём возникнуть в столь же огромном числе, сколь огромное количество времени ушло на проведение эксперимента.

При этом наличие кислорода, дарителя жизни для аэробных обитателей нынешней биосферы, основы энергетики животных организмов и человека, в те далёкие времена стало бы непреодолимым препятствием на пути формирования первожизни. Взаимодействие кислорода с первичными органическими веществами приводило бы к их окислению и разрушению сколько-нибудь сложных структур. Доказательством отсутствия кислорода в добиологической атмосфере Земли являются находки в наиболее древних породах неокисленного двухвалентного железа, существование которого в принципе исключено в насыщенной кислородом среде.

Все вышеуказанные предпосылки можно рассматривать как аргументы в пользу научной доказательности современной модели биохимической эволюции. Между тем вследствие «стёртости» следов первичной жизни, отсутствия прямого фактического материала для выводов о процессах и механизмах возникновения жизни, эволюционная модель постоянно подвергалась и подвергается скептической критике, ей противопоставляются теоретизированные конструкции антиэволюционного характера.

Ещё в конце XIX века возник знаменитый спор французского учёного Дюбуа-Реймона и немецкого учёного, дарвиниста Геккеля. Первый утверждал, что загадку жизни и её возникновения, как и другие 6 фундаментальных загадок бытия, никогда не удастся разгадать, поскольку никогда не удастся найти твёрдых фактов, служащих опорой для обоснованных выводов. Геккель, напротив, утверждал, что наука уже находится на пути к разрешению проблем возникновения и развития жизни, что путеводной нитью для этого выступает эволюционная теория Дарвина. Однако уж очень голословными выглядели оптимистические доводы учёных по поводу возможностей познания в этой как бы закрытой для науки сфере.

Определённое отчаяние чувствуется в знаменитой философски насыщенной строке поэтического произведения Гейне: «О, разрешите мне, волны, загадку жизни, древнюю, полную муки загадку!» Волны «знают» о муках рождения жизни, они присутствовали в первичном океане, но кто разгадает их шёпот?

Уже в XX веке среди русских учёных известность получила блистательная шутка выдающегося генетика Н.В. Тимофеева-Ресовского, который в ответ на вопрос о точке зрения генетики на происхождение жизни выразился так: «О том, как произошла жизнь, знают, лишь А.И. Опарин и Раиса Львовна Берг, а я был маленький, я не знаю». В этой шутке зубра российской генетики был подтекст, связанный с тем, что создатель исторически первой научно-эволюционной модели происхождения жизни А.И. Опарин под давлением лысенковских гонений на генетику вынужден был принять участие в травле «вейсманистов-морганистов» и полностью исключил из предложенной им модели достижения современной ему генетики.

В настоящее время в объяснении источников существования жизни конкурируют четыре мировоззренческие концепции, каждая из которых в той или иной мере претендует на истинность и в то же время противостоит теории биохимической эволюции. Это концепции креационизма, вечности жизни, самопроизвольного зарождения живого из неживого и панспермии.

Первая из этих концепций носит явно религиозный характер и привлекает для своего обоснования заимствованный из науки материал лишь для того, чтобы усмотреть в нём несостоятельность научного мировоззрения и его основы – эволюционной теории. С другой стороны, наблюдаются попытки примирить миф о Создателе Вселенной и Творце жизни с информацией о естественном ходе эволюционных процессов. Однако такое примирение удаётся лишь в сфере идеологии, но не научного мировоззрения. Это как примирить деспотизм с демократией или дополнить недостающие науке факты верой в чудеса. Ибо за креационизмом в сфере происхождения жизни ничего не стоит, кроме типичной веры в то, что идеальные образы могут чудесным образом воплощаться в реальных существ, а природой правит по своему усмотрению некая сила, скопированная с единоличного деспотического правления в человеческом государстве. Креационизм поэтому по своей сути есть антиэволюционное учение, есть учение о том, что не эволюция, а команда свыше является первоисточником жизни.

Эта теория устарела по меньшей мере на два тысячелетия, и за ней стоит не доказательное знание, а наивная, а порой и агрессивная вера, заглушающая доводы разума. Близкой к креационизму является концепция витализма (от лат. «виталис» – жизненный), в соответствии с которой всё живое является проявлением некоей особой «жизненной силы». Эта концепция была выдвинута ещё в начале XIX века во Франции в работах Луи Дюма. Представление о витальной силе было аналогично учению о теплороде как причине тепла, известном научном заблуждении, опровергнутом термодинамикой. Как и учение о теплороде, учение витализма полностью дискредитировано в современной науке.

Концепция вечности (стационарного состояния) жизни состоит в предположении, что виды животных существовали всегда, хотя некоторые из них вымерли, некоторые изменились, переместились или заняли новые биологические ниши. Как и креационизм, эта концепция опирается на некоторые нерешённые проблемы научных исследований, в частности, отсутствие в палеонтологии сколько-нибудь систематических сведений о переходных формах между различными видами живых организмов.

Отсутствием данных палеонтологии о промежуточных звеньях развития видов пытаются подкрепить свои взгляды и сторонники креационизма. На эту проблему впервые обратил внимание палеонтолог Дж. Гоулд, а Н. Элдридж доказывал, что промежуточные звенья между видами не просто не удалось найти, а их просто не было и в принципе не могло быть. Однако, во-первых, некоторые такие переходные звенья хорошо известны. Это кистепёрые и двоедышащие рыбы, археортерикс – первоптица, сохранившая черты ящера, виды обезьянолюдей, хранящие в себе черты обезьяны и человека. Вместе с тем эволюционные трансформации чаще всего происходили, по-видимому, с изменениями целой системы признаков, а не прямолинейно, путём плавного изменения одного из признаков, что отнюдь не подкрепляет ни версию о вечности видов, ни версию об их формировании Создателем. Соответственно, концепция стационарного состояния видов также является антиэволюционной, а значит, и антинаучной мировоззренческой концепцией. Жизнь не может быть вечной, поскольку не вечной (а возникает в процессе эволюции) явилась исходная предпосылка жизни – планета Земля и её природа.

Концепция самопроизвольного зарождения живого из неживого, как уже отмечалось, предшествовала эволюционной теории и была опровергнута работами Ф. Реди, Л. Спаланциани, Л. Пастера. Однако и в наше время проводятся опыты экспериментаторов, пытающихся доказать возможность получения живого из неживого, биологических существ из химических веществ. В какой-то мере эти опыты полезны, поскольку отрицательный результат в науке – тоже результат. Однако в целом данная концепция также по своему направлению антиэволюционна, поскольку живое из неживого могло возникнуть эволюционным путём только в сложившейся системе, и ареной порождения живого могла быть только очень значительная часть Земли или же вся Земля за очень и очень большой промежуток времени.

Сторонники же концепции самопроизвольного самозарождения жизни пытаются зародить жизнь в пробирке в отдельном произвольно взятом куске материи в чрезвычайно ограниченное время и без соответствующего перебора вариантов. В этом они напоминают средневековых алхимиков, и тех же креационистов, только чудо сотворения они не перекладывают на внеземного Создателя, а хотят произвести сами. В то же время очевидная несостоятельность подобного чудотворения не означает абсолютной невозможности формирования живых организмов биотехнологическими методами.

По существу, двойная спираль ДНК и РНК также является «техническим» устройством, произведённым эволюционным путём на микроуровне жизни. А белки – тоже полимерные материалы, хотя и другие, чем те, что используются на химических фабриках для производства искусственных материалов. И, быть может, не так уж далеко то время, когда человек научиться создавать искусственные ДНК и белки, конструировать из них живых существ с заранее определёнными признаками. Но и тогда откроется возможность не самопроизвольного зарождения жизни «алхимическим» путём, а биотехнологического конструирования жизни эволюционным путём. На помощь эволюции природы придёт эволюция техники и творческого гения человека.

Концепция панспермии была разработана выдающимся шведским химиком С. Аррениусом и поддержана позднее одним из первооткрывателей структуры ДНК Ф. Криком и известным астрофизиком Ф. Хойлом. Собственно, в первоначальном варианте эта концепция была сформулировала немецким врачом Г. Рихтером, который предположил заполненность межзвёздного пространства космическими зачатками – космозоями, переносимыми звёздным «ветром» с одной планеты на другую. Рассуждения о космической природе жизни можно найти у таких известных естествоиспытателей, как Либих, Кельвин, Гельмгольц, Вернадский и др.

В начале XX века С. Аррениус выступил с теорией так называемой радиопанспермии (от греч. «радио» – излучение, «пан» – весь, «сперма» – семя). По мнению Аррениуса, рассадниками «семян жизни» во Вселенной являются населённые планеты, с которых вырываются и уходят в межзвёздное пространство частицы разнообразных веществ, пылинки и живые споры микроорганизмов. Гонимые давлением света, они мигрируют в Космосе повсеместно, и когда попадают на планету с подходящими условиями, дают начало новой жизни, т. е. как бы «оплодотворяют» безжизненное космическое тело.

Отметим, что такая теория лишает планеты, на которых возникает жизнь, в том числе и Землю, внутренней жизнепорождающей активности, мобилизационной способности к жизнесозиданию, они рассматриваются как пассивные объекты воздействия космических доноров. И хотя В.И. Вернадский, будучи приверженцем идей русского космизма, склонялся к поддержке теории космического происхождения жизни, эта теория противоречит учению о биосфере, поскольку в соответствии с ней жизнь могла возникнуть только в системе, в системном разнообразии, в примитивной протобиосфере, а не в результате проникновения неких внешних изначальных «зёрен».

Весьма сомнительна и космическая направленность теории панспермии. По своей сути она представляет собой космический антиэволюционизм, отвергает жизнепорождающую роль биохимической эволюции с участием всей системы геологических, физических, химических, астрономических характеристик космического тела, на котором возникает жизнь. А ведь они на Земле очевидны. Подобная форма космизма весьма примитивна и по сути своей близка креационизму, связана с верой в чудесное зарождение жизни, только чудо уже исходит не от Всеблагого Создателя, а от внешних мигрантов, которые проникают неведомо как и неведомо откуда. Такая теория, в сущности, ничего не объясняет, а только отвергает поиск эволюционных объяснений, порождает лень мысли, её демобилизацию перед лицом сложной проблемы. Это, по существу, не космизм, а псевдоэволюционный геоцентризм, поскольку жизнетворение в космосе он трактует по аналогии с Землёй.

Развивая теорию Авенариуса, Ф. Крик и Л. Оргел пытались обосновать предположение, что передача форм жизни с одной планеты на другую могла происходить через транспортировку генетического кода не какими-то спорами микроорганизмов, а посещениями космических кораблей из других звёздных систем около 4 млрд. лет назад. Здесь перед нами встаёт фигура небезызвестного Эриха фор Деникена, который в своих многочисленных книгах, обогативших его материально, культивировал миф о пришельцах, якобы внесших решающий вклад уже не в возникновение жизни, а в развитие человеческой цивилизации.

При сопоставлении с книгами Деникена хорошо виден не научный, а паранаучный, мифологический характер теории панспермии. Простая и вульгарная подстановка космических пришельцев на место религиозно-мифологических символов древних цивилизаций вполне идентична подстановке космических пришельцев на место эволюционных процессов при объяснении зарождения жизни на Земле. К сожалению, такой серьёзный учёный, как Ф. Крик, в своей теории направленной панспермии прибегает к паранормальным, а не научным объяснениям и аргументам.

Другой серьёзный учёный, астрофизик Ф. Хойл уже в конце XX века на основе анализа оптических свойств частиц межзвёздной пыли сделал вывод о том, что не менее 80 % этой пыли состоит из клеток бактерий и водорослей. А так как в соответствии с расчётами астрофизиков масса межзвёздного вещества в Галактике приблизительно в 5 млн. раз больше массы Солнца, жизнь на Земле оказывается не более чем периферией космической жизни. Сенсационный вывод Хойла о заселённости газопылевых облаков живыми клетками был мгновенно подхвачен журналистами и выдан массовому читателю, слабо знакомому с системой наук, за последнее достижение научной мысли. А ведь с точки зрения биологической науки это полный абсурд! Предположить существование огромной массы живых организмов во взвешенном состоянии в космическом пространстве, начисто лишённом каких-либо системных средств жизнеобеспечения, мог лишь человек, совершенно незнакомый с основами биологической науки. Жаль, что столь уважаемый астрофизик и автор ряда блестящих произведений научной фантастики поддался искушению выдать подобную ненаучную фантастику за науку.

Критикуя концепцию панспермии, многие исследователи отмечают в качестве её основного недостатка, что она не даёт научного объяснения возникновению жизни, а лишь относит это возникновение к запредельным для познания космическим мирам. В действительности дело обстоит гораздо хуже. Теория панспермии вообще не может претендовать на статус научной теории, несмотря на то, что в разное время поддерживалась многими крупными учёными. Она не соответствует критериям научного знания, базируется не на фактах и системе научных знаний, а на фантастических предположениях и ограниченности наших знаний. Подобно креационизму и паранауке, эта теория базируется на мифах и вере в чудеса.

Космическое пространство является крайне агрессивной, безвоздушной, лишенной всех возможных средств жизнеобеспечения средой, пронизанной жёстким космическим излучением. Любые формы жизни земного типа со спорами или без спор неизбежно погибли бы, преодолевая огромные космические расстояния без специальной искусственно созданной защиты. Негеоцентрические же формы жизни, способные выжить в столь немыслимых условиях, никогда не породили бы земную жизнь, приспособленную к земным условиям. Ибо земная жизнь может существовать лишь в довольно узком диапазоне природных условий. Всякая жизнь, в том числе и негеоцентрическая, имеет, несомненно, определённые ограничения, наложенные той средой, тем космический телом, на котором она первоначально развивалась. Она не может распространяться на весь космос без ограничений.

Факты, на которые пытаются опереться сторонники теории панспермии, на самом деле доказывают лишь возможность существования в космосе органических соединений, но отнюдь не живых существ. Но даже если бы примитивные микроорганизмы могли мигрировать в межзвёздных пространствах, они остались бы примитивными микроорганизмами, а всё разнообразие живых существ могла бы породить только биохимическая эволюция данной конкретной планеты или какого-то другого космического тела.

Органические вещества содержатся в некоторых метеоритах, так называемых углистых хондритах. Органическими растворителями химики извлекают из хондритов около 1 % органических соединений с теми же компонентами, которые содержатся в битуме осадочных пород в условиях земной биосферы. Но битум, из которого производится асфальт, вряд ли может рассматриваться как источник жизни. Скорее наоборот.

Вряд ли в качестве доказательств научной дееспособности теории панспермии может служить обнаружение в составе вещества метеоритов, комет и межзвёздной пыли таких органических веществ, как синильная кислота, формальдегид, цианогены. Эти вещества содержатся в ничтожных количествах и в форме объектов органической химии, а не каких-либо структурированных, пусть и простейших живых организмов.

Ещё в начале XX века выдающийся английский физик У. Томсон лорд Кельвин пытался обосновать собственное убеждение в том, что в Космосе движется огромное множество метеоритных камней, несущих в себе бесчисленные зёрна жизни.

В 1997 г. Исследователи Космического центра НАСА в г. Хьюстон (США) обнаружили в метеоритах возрастом в 4 млрд. лет микрообразования, морфологически сходные с примитивными микроорганизмами. Но сходство по форме, похожесть отнюдь не означает тождества.

Голландский сторонник теории панспермии М. Гринберг считал, что жизнь на Землю была занесена кометами, а клетки зародились в их газовых хвостах. Чтобы доказать это, он попытался воспроизвести условия внутри кометы в лабораторном эксперименте. Он создал смесь метана, окиси углерода и воды, охладил до температуры -269 °C и подверг облучению ультрафиолетом. Вновь получились в итоге некоторые органические соединения. Но живые существа земного типа в таких условиях не выжили бы.

Опираясь на опыты Гринберга, Ф. Хойл конкретизировал свою теорию «живых облаков» таким образом, что образующиеся в газопылевых облаках микроорганизмы захватываются кометами и рассеиваются в атмосферах огибаемых ими планет. Но если органика и аминокислоты так легко образуются в смесях даже при столь низких температурах (хотя опытов Гринберга никто не проверял), вряд ли планеты нуждаются в посылках из космоса, передаваемых кометами. Эти вещества тем более могут образовываться на самих планетах при более умеренных температурах.

Таким образом, ни теоретические конструкции, ни экспериментальная база теории панспермии не могут быть признаны основательными и доказательными. В основе теории панспермии лежит не доказательство космического происхождения жизни, а лишь бездоказательное отрицание эволюционного источника происхождения жизни на Земле. В этом теории креационизма, вечности жизни, её самопроизвольного зарождения и панспермии едины и в одинаковой степени несостоятельны и мифологичны по своей сути.

Неэволюционным космическим фантазиям, выраженным в теории панспермии, современный эволюционизм противопоставляет целый ряд аргументов, свидетельствующих в пользу земного происхождения жизни и её сугубо земного типа и характера.

Во-первых, всё живое достаточно жёстко приспособлено к своей среде, и смена среды может происходить только в определённых рамках, за пределами которых наступает вымирание. Безвоздушная космическая среда, проникнутая жёсткими космическими излучениями, губительна для всего живого на Земле. На границе земной атмосферы жизнь даже в простейших формах становится всё реже, а за границей полностью исчезает.

Во-вторых, жизнь не только приспосабливается к условиям своей первичной эйкумены, т. е. места своего зарождения, но и приспосабливает её к себе. Наша Земля, эйкумена земной жизни, в течение миллиардов лет превращалась в планету жизни, причём прошлая жизнь становилась предпосылкой для формирования будущей. Это сформировало такую специфичность земной жизни, что она не сможет привиться на безжизненной планете, не обладающей специфическими качествами Земли. Чтобы распространить земную жизнь на безжизненные планеты необходимо искусственное создание и постоянное поддержание земных условий, т. е. постоянное местопребывание на этой планете человека. Жизнь нужно не только посеять, но и постоянно защищать, культивировать и воспроизводить.

В-третьих, изучение оптических свойство живого вещества, впервые обнаруженных Луи Пастером, показало оптическую активность и асимметрию живого вещества в отличие от неживого. Такая асимметрия не обнаруживается в органических веществах комического происхождения. Она свойственна только живому веществу Земли.

В-четвёртых, всему живому на Земле присущ один и тот же способ генетического кодирования, материальное обеспечение которого содержится в двойной спирали молекул ДНК и РНК. Под действием жёсткого космического излучения в открытом космосе эти молекулы разрушаются и воспроизведение жизни становится невозможным.

В-пятых, способы восприятия земных существ несут в себе явные отражения земных условий, в которых они формировались. Например, зрение, построенное на регистрации сетчаткой лучей видимого света, могло сформироваться только в условиях фильтрации космических излучений атмосферой Земли и её озоновым слоем.

В-шестых, возникновение жизни на Земле в соответствии с теорией биосферы, общепризнанной в науке и подтверждённой огромным количеством фактов, могло произойти даже на самом примитивном уровне только в определённом разнообразии простейших организмов, а не путём проникновения из Космоса каких-то жёстко определённых «семян» жизни. Эти «семена», если бы они даже и проникли, упали бы на бесплодную почву и погибли бы, не успев взойти и дать какие-либо плоды. Кроме того, для биосферы справедлив вывод В.И. Вернадского о постоянстве в ней живого вещества на протяжении всей её истории.

Сама же биосфера имеет не просто сугубо земной, а космопланетарный характер, она отражает особенности Земли как уникального космического тела и историю его формирования и развития. В этом и заключается космический, космическо-эволюционный характер формирования жизни, её длительной истории и современного состояния.

11.2. Модели биохимической эволюции

Первоначальное представление о происхождении жизни как процессе биохимических реакций возникло ещё в трудах А. Лавуазье. Но исторически первая максимально обоснованная накопленными наукой фактами модель возникновения жизни на Земле была предложена научному сообществу в 1924 г. в России в период НЭПа с выходом книги Александра Опарина «Происхождение жизни». Можно по-разному относиться к идеям этой книги, но несомненно, что это была достаточно удачная и перспективная для этого времени попытка распространить эволюционную теорию на решение проблемы происхождения и ранней истории жизни.

В 1929 г. английский биохимик Джон Холдейн независимо от Опарина разработал и обосновал во многом сходный сценарий происхождения и формирования жизни. Поэтому, несмотря на расхождения в деталях, данная модель биохимической эволюции вошла в историю науки под общим названием «модель Опарина-Холдейна». Огромным достоинством этой модели является то, что процесс возникновения жизни представал в ней как закономерный, а не чисто случайный, и был предложен конкретный механизм превращения огромной массы случайностей в устойчивую закономерность зарождения живого вещества.

Исходным пунктом разработки модели Опарина-Холдейна явился анализ химического состава древнейших осадочных пород возрастом до 3 млрд. лет, открытых к этому времени геологами. Важнейшей характеристикой этих пород было отсутствие окисления вследствие отсутствия самого окислителя – атмосферного кислорода и преобладания восстановителя – атмосферного водорода. Отсутствие окисления обеспечивало сохранность молекулярных структур, возникших в огромном количестве в виде разнообразных наборов и находившихся у истоков формирования жизни. Именно наличие окисления, по Опарину, является непреодолимым препятствием для самопроизвольного возникновения живого из неживого в настоящее время. Первичные микроорганизмы, возникшие в первобытном океане, усваивали углеводы посредством брожения, а не дыхания.

Соответственно в модели Опарина-Холдейна выстраивались этапы самопорождения жизни. На первом этапе происходила химическая эволюция на основе первичной атмосферы, включавшей водород, метан, аммиак, водяной пар, но почти не содержавшей кислорода. На втором этапе, опираясь на достижения первого этапа, стартовала предбиологичская – биохимическая и микроструктурная – эволюция в водах океана, которые обеспечивали защиту возникших структур от жёстких космических излучений и создавали растворы для интенсивного хода биохимических реакций. На третьем этапе пребдиологическая эволюция перерастает в биологическую. Она начинается в океане, но затем завоёвывает и сушу. Такая общая схема жизнепорождающей эволюции является значительным достижением модели Опарина-Холдейна. Важнейшим концептуальным стержнем этой модели явилось представление о длительном, последовательном, поэтапном процессе зарождения живой материи в недрах неживой и о возникновении сложных органических соединений из простых.

Согласно модели Опарина, жизнь возникла на основе высококонцентрированного раствора химических веществ, так называемого «первичного бульона» под воздействием ультрафиолетового облучения Солнца, обеспечившего процесс биогенеза необходимой энергией. Органические вещества стали создаваться в первобытном океане из простых неорганических соединений. Их накопление и привело к образованию «первичного бульона», в котором некоторые органические молекулы (в том числе и молекулы белков) стали создавать вокруг себя гидратную оболочку и образовывать так называемые гидрофильные («любящие воду», водолюбивые) комплексы. На этой основе происходит образование так называемых коацерватных капель, способных поглощать и избирательно накапливать различные соединения. Слово «коацервация» в переводе с латинского означает «собирание», «образование сгустков».

Процесс образования биохимического порядка из предбиологического хаоса протекал, по Опарину, следующим образом. В некоторых зонах первобытного океана возникали случайные химические реакции. Большая часть их быстро прекращалась с исчерпанием исходного сырья. Но в хаосе химических реакций воспроизводились реакции циклического типа, обретавшие способность к самоподдержанию в замкнутых циклах при постоянном поступлении энергии извне и обмене веществом с окружающей средой.

Такие взаимодействия запустили механизм предбиологического отбора, а вместе с отбором и совершенствованием комплексов химических реакций начались отбор и совершенствование органических молекул, принимавших участие в этих реакциях. На границе между коацерватами и окружающей их средой встраивались молекулы липидов (жиров), на основе которых образовывались полупроницаемые мембраноподобные структуры. Такого рода защитные оболочки обеспечивали стабильность возникших комплексов.

Однако каждое такое образование проходило проверку на устойчивость в процессе предбиологического биохимического отбора. Выдержавшие конкуренцию коацерватные капли росли, а все прочие распадались и пополняли химическую среду первичного бульона, из которой образовывались новые коацерваты.

Каждая коацерватная капля имела пределы роста, обусловленные пределом прочности сцепления молекул. Поэтому, разросшись до определённых размеров, коацерват распадался на дочерние коацерваты, т. е. происходило предбиологическое деление. При этом рост дочерних коацерватов, сохранивших основу структуры материнских, продолжался дальше, те же из них, которые утрачивали структурное подобие, быстро распадались. Так возникала способность к наследованию особенностей строения.

Попадание в коацерват способной к самовоспроизведению макромолекулы могла образоваться простейшая клетка, которая по мере совершенствования механизма самовоспроизведения могла превратиться в примитивный организм. Такие организмы питались уже органическими веществами, получаемыми из первичного бульона.

В 1953 г. американский исследователь Стенли Миллер смоделировал условия первобытной Земли по сценарию А.И. Опарина уже экспериментально. В созданной им установке смесь газов и воды без доступа кислорода подвергалась действию электрических разрядов. При этом происходило образование сахаров, аминокислот и некоторых других органических соединений. Тем самым была доказана принципиальная возможность неорганического пути образования биогенных органических соединений.

Но органические соединения – ещё не жизнь, не живые организмы. В дальнейшем таким же путём были синтезированы липиды, полимерные структуры, близкие по составу к белкам. Однако все усилия учёных, предпринятые в области изучения возникновения жизни, не дали результатов, позволяющих удовлетворительно объяснить происхождение живого из неживого посредством биохимической эволюции. Был лишь проложен узкий и шаткий мостик, ведущий от неорганической неживой материи к органической, и тоже неживой.

Что касается дальнейшего развития знания, то оно не только не подтвердило, но и в чём-то опровергло, или, по крайней мере, жёстко ограничило применимость модели Опарина-Холдейна. Решающую роль в переходе от неживого к живому Опарин отводил белкам. В его время, как и в конце XIX века, считалось доказанным, что жизнь есть функция белковых тел. Однако современная молекулярная биология выявила совершенно иной механизм функционирования жизни. В том же 1953 году, когда начала действовать установка Стенли Миллера, была опубликована статься американца Дж. Уотсона и англичанина Ф. Крика, содержавшая в себе эпохальное открытие – расшифровку структуры носителя наследственности всего живого на Земле – дезоксирибонуклеиновой кислоты, ДНК. Именно ДНК оборотами своей двойной спирали кодирует всякую информацию, позволяющую воспроизводить живое от простейшей инфузории и до человека. Белковые тела стали рассматриваться как пассивный элемент функционирования живых организмов, активный же элемент переносился на генетические структуры, построенные на основе ДНК.

Выяснилось, что никакая самая сложная конфигурация белков не смогла бы породить самого простого живого организма, не будь в неё встроена чрезвычайно сложно устроенная фабрика репликации, т. е. копирования генетического материала на основе ДНК. Но ДНК тоже совершенно неспособна функционировать без определённых белков-ферментов. Допустить самопроизвольное возникновение такого сложного химического производства, как ДНК с системой подачи ферментов, – значит представить себе совершенно невероятное совпадение случайностей. Откуда природа «узнала», какие именно ферменты нужны для правильного функционирования ДНК? Получить этот комплекс ферментов случайно путём «перетряхивания» многоатомных молекул отдельных белков – это то же самое, что построить современную химическую фабрику, хаотически перемешивая кирпичи, блоки, реагенты, детали различных машин и т. д.

Таким образом, проблема возникновения живого из неживого также обладает глубинной взаимосвязью с проблемой возникновения Космоса из Хаоса, она неразрешима без представлений о мобилизационных структурах, создающих направленность и упорядочивающую предрасположенность эволюции. После открытия генетического кода возникла настоятельная потребность в объяснении процесса образования генетических структур и соответствующей доработки модели Опарина-Холдейна. При этом А.И. Опарин занял позицию, которая предполагала, что появление нуклеиновых кислот произошло при завершении химической эволюции, когда при перестройке оболочки коацерватов образовались простейшие живые клетки, трансформировавшиеся с помощью получения энергии и вещества из первичного бульона в простейшие организмы. Переход от протожизни к жизни завершился, по Опарину, когда соревнование протобионов, т. е. предбиологических образований в скорости роста сменялось борьбой организмов за существование.

Генетический код, таким образом, рассматривался как итог функционирования клеток. Такая трактовка вызвала возрастающую волну критики и обострила противоречия, ранее сложившиеся внутри модели Опарина-Хойдена между обоими её создателями. Если Опарин принимал за точку отсчёта биохимической эволюции целостные эволюционирующие системы, которые он назвал коацерватами (от лат. «коацерватус» – накопленный, собранный, сгущённый, сгусток), то Холдейн брал за основу большие молекулы, способные к самокопированию.

Разгоревшийся вскоре спор между школами Холдейна и Опарина по поводу происхождения жизни был связан с отстаиванием ими диаметрально противоположных точек зрения на исходные условия эволюции жизни и на фундаментальных свойства живого – самовоспроизведение и обмен веществ.

С открытием роли нуклеиновых кислот и ферментов чаша весов стала постепенно склоняться на сторону Дж. Холдейна, который брал за исходную точку отсчёта самовоспроизведение и развитие способности к размножению, репродукции живой материи. Предорганизмы, согласно Холдейну, можно представить по аналогии с вирусами типа табачной мозаики, которые содержат структуры ДНК и ферменты, необходимые для самокопирования.

По мере выявления генетических основ микроэволюции представления о сущности жизни и гипотезы о её происхождении стали связываться с первичной ролью ДНК и РНК и подчинённой ролью белковых молекул. Однако исследования нобелевского лауреата 1967 г. М. Эйгена и его единомышленника биохимика Р. Дикерсона показали невозможность самовоспроизведения предбиологических кислот, состоящих исключительно из нуклеиновых кислот или из белков, а только на основе взаимодействия между ними. Это взаимодействие и составляет суть концепции гиперцикла Манфреда Эйгена, обоснованной в его работе «Самоорганизация материи в ходе химической эволюции» в 1971 г.

Эйген рассмотрел взаимодействие нуклеиновых кислот и белков как автокаталитический процесс, в котором каждая из взаимодействующих сторон стимулирует, поддерживает и запускает ход реакции другой стороны. Взаимная катализация полимерных молекул составляет гиперцикл, до образования которого происходят только случайные процессы перемешивания нуклеиновых кислот и аминокислот, образующих беспорядочные последовательности. В ходе образования гиперцикла нуклеиновые кислоты, обретающие в силу устройства своих мономерных связей способность к матричному самовоспроизведению, катализируют синтез молекул предпротеинов, а в ответ каждая молекула предпротеинов катализирует самовоспроизведение нуклеиновых кислот.

После образования гиперцикла возникает отбор, и только с этого момента можно говорить о биологической эволюции. Начинается конкуренция между макромолекулами, в которой наибольшие шансы на выживание получают молекулы с максимальной селекционной ценностью. Благодаря своему устройству по принципу комплементарности нуклеиновые кислоты приобретают свойство самоинструктированной сборки из мономеров.

Фактически М. Эйген по-новому взглянул на формирование предпосылок биологической эволюции. Эти предпосылки, согласно теории Эйгена, коренятся во внутреннем устройстве макромолекул, которые возникали на самой ранней стадии эволюции жизни в «первичном бульоне», или «протосупе». Макромолекулы представляют собой открытые системы, постоянно обменивающиеся энергией и веществом с окружающей средой. Около 3–4 миллиардов лет назад эта среда представляла собой раствор, из которого можно было черпать энергию (получаемую от солнечных лучей, электрических разрядов и т. д.). Этот обмен явился предшественником и первоисточником организованного обмена веществ.

Макромолекулы обладают достаточной стабильностью, необходимой для хранения информации и формирования в зависимости от обстоятельств самых различных структур. Отсюда возникает способность к самовоспроизведению в виде образования инструкций для синтеза аналогичных структур по матричному принципу, т. е. существующие макромолекулы служат эталоном для синтеза однотипных с ними макромолекул, но с изменениями (инновациями!), отражающими воздействия внешней среды. Ограниченность материально-энергетических ресурсов для самовоспроизведения приводит к конкуренции и отбору наиболее конкурентоспособных форм. Такие формы размножаются, а менее конкурентоспособные быстро распадаются. Так начинается биологический отбор.

Сделав ставку на самоорганизацию, Эйген выступил в качестве одного из идейных предшественников синергетики, широкое распространение которой началось в 70-е годы и продолжается до сих пор. В ходе этой экспансии синергетика сделалась одной из наиболее активных мобилизационных структур (парадигм) современной эволюции знания. Опираясь на идею самоорганизации, М. Эйген создал модифицированную модель предбиологической эволюции, в которой рассматривал первичный бульон как неравновесную систему, в которой находилось огромное множество нуклеотидов и аминокислот со случайной последовательностью звеньев. Лишь очень большое число реакций создаёт вероятность образования каталитических циклов реакций, причём циклическая организация оказывается конкурентоспособной цепочкой.

В 1979 г. А.Н. Опарин выступил с критикой этого положения Эйгена, интерпретировав его как сомнение в закономерности возникновения жизни. Не принял Опарин и теорию гиперциклов, поскольку формирование наследственных структур относилось им к завершающему этапу биохимической эволюции.

Однако «научная мода» работала уже против подходов Опарина. Всё большую популярность приобретали теоретические конструкции, игнорировавшие коацерваты и связывавшие биохимическую эволюцию с генетическим кодом, репликацией, мутациями, азотистыми основаниями, нуклеотидами. Эталонное положение в биологии, занятое синтетической теорией эволюции, побуждало исследователей к подведению поисков эталонной модели биохимической эволюции под принципы и идеалы синтетической теории со свойственным ей гипертрофированием роли мутаций, случайностей и «творческого» действия естественного отбора.

Началось «расползание» претендующей на эталон модели Опарина-Холдейна, против чего и выступал, собственно, Опарин, критикуя Эйгена. Это «расползание» инициировал сам Холдейн, выступивший уже в начале 60-х годов (он умер в 1964 г.) с обоснованием так называемой концепции необиоза. Суть концепции заключалась в представлении о первичности особых макромолекулярных структур, способных к саморепродукции и потому получивших название «голых генов». Это означало, что нуклеотидная система при своём зарождении была «голой», нуклеиновые кислоты возникли раньше белков, но процесс саморегуляции начался лишь по мере образования нуклеиново-протеиновых компонентов с участием ферментов.

Генетическая концепция Г. Мёллера также была связана с представлением о нуклеиновых кислотах как первоисточниках жизни. Именно они образовывали, по Мёллеру, особую цепочку макромолекул, своеобразную матрицу, определявшую последовательность формирования протобионтов и обмен веществ в них.

Эти и другие концепции в совокупности определили сущность подхода, который получил название генобиоза, связанного с информационно-генетической трактовки зарождения жизни. Этот подход резко противостоял подходу так называемого голобиоза, отстаиваемого последователями Опарина и связанного с субстратной, метаболической трактовкой жизнепорождающего процесса. Началась длительная острая дискуссия между сторонниками генобиоза и голобиоза, которая несколько стихла к началу 1980-х годов, но в той или иной форме продолжается вплоть до настоящего времени. Инициатива и преимущество в этой дискуссии явно принадлежит сторонникам генобиоза. Особенно укрепились позиции сторонников генобиоза, когда генетические исследования показали, что образование хиральности, т. е. свойства оптической активности и ассиметрии, присущего всему живому, происходит одновременно и в тесной связи с генетическим кодированием.

Базируясь на теоретических конструкциях генобиоза, начался поиск экспериментальных доказательств возможности синтеза нуклеиновых кислот в условиях первобытной Земли. Необходимо помнить, что эти эксперименты тоже были модельными, т. е. они воссоздавали модель условий первобытной земли в лабораторных условиях, а не на огромных акваториях первобытного океана, где под первобытной атмосферой проходил грандиозный эксперимент эволюции.

К началу 80-х годов XX века в ряде экспериментов была продемонстрирована возможность воспроизведения РНК без участия ферментов. Специалисты сразу же заговорили о первичности РНК по отношению к ДНК и белкам. Их оппоненты оспаривали этот вывод на том основании, что на первобытной земле условия были совсем не такими, как те, что были созданы в экспериментальной модели. К тому же никто не мог объяснить, откуда в этот период истории Земли мог взяться такой редкий элемент, как фосфор, без достаточных количеств которого отсутствовало бы «сырьё» для природного химического «производства» нуклеиновой кислоты. Всё это, по мнению критиков, очень похоже на экспериментальное обоснование не биохимической эволюции, а самопроизвольного самозарождения живого из неживого.

В 1981 г. под руководством М. Эйгена были проведены успешные эксперименты по синтезу РНК в растворе мономеров с добавлением фермента полимеразы. Экспериментаторы надеялись получить ДНК, но получили РНК, что полностью перевернуло представления о роли нуклеиновых кислот в биохимической эволюции.

На основе этих экспериментов Эйген стремился подкрепить свою концепцию гиперциклов, представляющую собой определённый компромисс между генобиозом и голобиозом. Эта концепция отстаивала одновременное возникновение генетических структур и ферментов, генетического кодирования и обмена веществ. Однако, несмотря на приобретённый М. Эйгеном заслуженный научный авторитет, большинство учёных скептически относилось и продолжает относиться к подобной «коэволюции» генов и белков.

Оснований для этого скептицизма вполне достаточно, они заключаются в принципиальной структурной и функциональной несовместимости белков и нуклеиновых кислот. Химическое поведение нуклеиновых кислот значительно проще по сравнению с белками, оно, как и соединения неживой природы, определяется структурой локальных участков цепи. Именно вследствие своей механистичности нуклеиновые кислоты и смогли стать основой генетического кодирования и передачи информации, так сказать, информационной технологии жизни.

И тем не менее сущность разногласий сторонников генобиоза и голобиоза как раз и была связана с тем, что белки не могли образоваться без инструкций, содержащихся в структурах нуклеиновых кислот, а нуклеиновые кислоты – функционировать без катализации ферментными белками. В этой связке обнаружился замкнутый круг, и сторонники обоих подходов, не в силах его разомкнуть, по существу, лишь перебирали варианты решений локальных задач. Наука же при этом оставалась в тупике. Непроходимость этого тупика обусловливалась и невозможностью экспериментального моделирования переходного этапа от преджизни к жизни в лабораторных условиях.

В результате моделирование процессов биохимической эволюции свелось к решению ряда локальных задач, причём это решение оказывалось многовариантным. Выделились, в частности, такие задачи, как моделирование возникновения единого генетического кода, механизма воспроизведения и репродукции жизни, образования белково-нуклеотидных комплексов, образования архаических клеток и т. д. В свою очередь поиск решения этих задач требовал их подразделения на ещё более мелкие, но отнюдь не более простые задачи – образования ферментов, формирования биополимеров, возникновения пептидов (т. е. коротких цепей аминокислот, ставших предшественниками белков). Но и эти задачи не находили однозначных решений.

Стали появляться альтернативные модели Опарина-Холдейна гипотезы происхождения жизни. В 1963 г. американский химик Р. Голдэйкер в противовес коацерватам выдвинул нового кандидата на «пост» предшественника живых клеток – так называемые липосомы. Это двухслойные жировые (липидные) оболочки, возникающие в водной среде и способные к набуханию. Данная гипотеза так и осталась бы одним из вариантов объяснения функционирования белковых сгустков, если бы она не оказалась очень правдоподобной для объяснения возможного устройства первобытной клетки. Поэтому данная гипотеза «работает» в теоретических конструкциях образования протоклеток.

В 1969 г. американский биохимик Сидней Фокс противопоставил коацерватам Опарина представление о замкнутых оболочках, названных микросферами. Это представление было не плодом теоретического конструирования, а выводилось из эксперимента.

Эксперимент Фокса заключался в том, что сухую смесь аминокислот погружали в образовавшийся после извержения вулкана кусок лавы и нагревали до 170 °C в течение нескольких часов. Затем образовавшуюся смесь залили слабым однопроцентным раствором поваренной соли.

Результат превзошёл все ожидания. Подобная «кулинария» привела к созданию белково-подобных веществ, названных протеиноидами (от греч. «подобные протеинам»). Содержа в себе до 18 аминокислотных молекул, эти вещества были способны образовывать микросферы диаметром до 2 микрометров. Подобно коацерватам Опарина, микросферы проявляют способность расти и делиться, что может быть истолковано как предрасположенность к развитию способности к размножению.

Миксросферы Фокса наводят на грустные размышления. Они показывают шаткость как теоретических, так и экспериментальных средств исследования проблем саморазвития жизни. Зададимся вопросом: откуда взялась рецептура той «кухни», в рамках которой проводился данный эксперимент? Из теоретических представлений о состоянии первобытной Земли, которые резко отличались от модели Опарина-Холдейна.

Значит, в принципе можно изобрести сколько угодно таких «кухонных» рецептур при каких угодно представлениях о первобытной Земле и получать в результате сколько угодно форм протеиноспособных образований. Если протеиноподобные органические вещества образуются даже в открытом космосе, то уж в химическом лаборатории их можно получать самыми различными путями, что и продемонстрировали опыты С. Миллера, М. Эйгена и С. Фокса. А когда на этой «кухне» образуется что-то похожее на преджизненные структуры, можно начать строить догадки и очень широкие обобщения о ходе биохимической эволюции. И каждый раз будут получаться результаты, претендующие на правдоподобие. Так, с точки зрения Фокса преджизненные структуры образовывались на суше в слоях вулканической лавы при очень высоких температурах. Затем они смывались ливнями на морские, речные или озёрные отмели, где происходило продолжение биохимической эволюции.

Таких «путей эволюции» можно в принципе изобрести сколько угодно и претендовать на открытие, если в итоге получится что-то протеиноподобное. Ясно, что такое положение могло сложиться в науке только в её тупиковом, кризисном состоянии при отсутствии новых конструктивных идей и понимания общих закономерностей эволюции.

Что же доказывают эксперименты Миллера, Эйгена, Фокса и другие? Лишь то, что органические, белковые, протеиноподобные и нуклеиновые молекулы в первобытном беспорядке образовывались при самых различных изменениях земной природы самыми различными способами. Первобытный бульон буквально кишел ими. Потенциально каждый из типов таких молекул мог стать предшественником жизни. Но чтобы реализовать этот потенциал, необходимо было привести беспорядок в порядок, отобрать из огромного разнообразия органических соединений те, которые предопределили бы построение конструкции репродуктивного процесса. Простым случайным перебором вариантов достигнуть этого было нельзя вследствие сложности таких конструкций.

Следовательно, нужно искать пути моделирования тех структур, которые эволюционировали, направляя ход построения таких конструкций. Эволюционировали долго, методом проб и ошибок, подвергаясь постоянному действию отбора. Но и предопределяя общее направление этого отбора особенностями своего функционирования.

В современной науке, к сожалению, моделирование путей биохимической эволюции также происходит методом проб и ошибок, порождая множество тупиковых форм. Дискуссия сторонников голобиоза и генобиоза также постепенно заходит в тупик. Вследствие отсутствия продвижения по пути моделирования способов образования первичных генетических конструкций концепция голобиоза постепенно восстанавливает свои позиции в конкуренции с концепцией генобиоза.

В 2000 г. выдающийся американский биолог Ф. Дайсон в книге «Происхождение жизни» высказал серьёзные аргументы в пользу правоты опаринского варианта модели Опарина-Холдейна. Опираясь на данные палеонтологии, в соответствии с которыми следы углеводов и порфирина, являющегося предшественником коацерватов, содержались в глубинных породах Гренландии возрастом 3,5–3,8 млрд. лет, но никаких следов нуклеиновых кислот найдено не было, Дайсон утверждает, что наиболее вероятно происхождение жизни из белков типа коацерватов, которые обладали способностью к росту и размножению простым делением, но не имели механизма репликации, базирующегося на нуклеиновых кислотах.

Модельный эксперимент, который был проведен под руководством Дайсона в виртуальной компьютерной реальности, а не в химической лаборатории, как у его предшественников, показал, что из хаотического набора молекул в коацервате посредством самоорганизации возникает упорядоченный комплекс, способный к преобразованию в протоклетку. При этом компьютерное моделирование показало, что для синтеза полимеров в процессе предбиологической эволюции достаточно 8-10 аминокислот а не 20, как в настоящее время, а для синтеза ферментов 60-100, а не 5-10 тыс., как сейчас.

Соответственно, Дайсон предложил схему последовательности биохимической эволюции, в соответствии с которой первоначально возникли клетки, они создали основу для образовании ферментов и только после этого было положено начало формированию генов. Эта схема «клетка – ферменты – гены» составила альтернативу схеме Эйгена «гены – ферменты – метаболизм» и совершила своеобразный возврат на новом уровне к представлению Опарина о первичности коагулянтов, гелей и коацерватов как элементов «первородного студня». Соответственно такая модель образования жизни, получившая подкрепление компьютерным экспериментам, может рассматриваться как модель Опарина-Дайсона.

Однако большинство учёных, специализирующихся в данной сфере научного поиска, склоняются всё же к признанию иного пути и иной схемы хода биохимической эволюции. С 1989 г. всё более сильные позиции завоёвывает впервые выдвинутое Д. Джойсом представление о первичности древней РНК, которая совмещала функции генотипа и фенотипа, т. е. могла быть источником генетических преобразований и материалом для естественного отбора.

Выход из тупиковой ситуации, с точки зрения химии, казалось, был найден. Ход преобразований происходил по схеме «РНК – белки – ДНК». Многие учёные считают этот путь единственно возможным и очевидным. Первоначально возникла молекула РНК, на её основе стали образовываться простейшие белки и ферменты, но её недостатком было отсутствие прочных связей между углеродом и водородом. Это тормозило прогресс в эволюции жизни. Понадобился миллиард лет, чтобы посредством естественного отбора заменить одно из азотистых оснований и упрочить связи между углеродом и водородом с участием атома кислорода.

Такое мнение большинства специалистов было подкреплено дальнейшим развитием генетики, в процессе которого были выявлены ранее неизвестные свойства РНК. Уже в начале 1970-х годов был обнаружен фермент, обеспечивающий перенос генетической информации от РНК к ДНК, т. е. в порядке, обратном тому, который действует в современных биологических системах. До настоящего времени не обнаружено ни одного организма, в котором бы отсутствовала РНК, тогда как ДНК не найдено во многих видах вирусов. Молекулы РНК не уступают молекулам ДНК по уровню генетической памяти. В молекулах РНК происходит совмещение генетической и каталитической функций.

Всё это, конечно, весомые аргументы в пользу способности РНК быть химическим «запальником» при разжигании пламени жизни. Но при этом нужно ещё ответить на вопрос, как же могла возникнуть сама РНК.

Для ответа на этот вопрос в современной науке используется гипотеза А. Кернс-Смита, в соответствии с которой жизнь могла зарождаться в кристаллах глины. Их структурное сходство с генами и навело автора гипотезы на мысль о возможности происхождения из них генетических структур. Тип глины, известный под названием каолинит прямо напоминает двухмерный ген. Различные слои глин образуют так называемые домены – пространственно замкнутые структурные компоненты, в рамках которых наблюдаются определённые пространственные ориентации атомов алюминия. Они как бы от домена к домену составляют последовательность из трёх типов ориентаций, что может быть истолковано как источник образования кода из трёх знаков.

Химические предшественники РНК могли возникать в слоях глин на краях этих слоёв либо между слоями. Глиняный каркас и явился в соответствии с данной гипотезой как бы матрицей для создания оттисков в виде структур РНК, которые в длительном процессе естественного отбора превратились в механизмы белкового синтеза.

В 1990-е годы появилось немало гипотез, призванных обосновать определённый физико-химический путь зарождения жизни. В них предполагается возникновение предшественников жизни (протобионтов) в геотермальных источниках на океанском дне, в тонких плёнках органических веществ, возникающих посредством адсорбции на поверхностях кристаллов пирита или апатитов.

Определённое значение в современных дискуссиях о путях биохимической эволюции жизни сохраняет концепция профессора Московского университета А.П. Руденко, изложенная в 1969 г. в книге «теория саморазвития открытых каталитических систем». В этой книге он характеризует свою концепцию как общую теорию химической эволюции и биогенеза. Согласно этой концепции, химическая эволюция происходит на основе саморазвития каталитических систем, а главным эволюционирующим веществом, так сказать, движущей силой эволюции выступают катализаторы. Руденко сформулировал положение, рассматриваемое им как основной закон химической эволюции.

Согласно этому положению, эволюционные изменения катализаторов проявляются в том направлении, в котором проявляется их максимальная активность. Это означает, что превосходство в уровне энергии, полученное за счёт базисной реакции с большим выделением тепла, позволяет системе получить преимущество в конкуренции за продолжение существования по отношению к другим системам. По мере роста активности каталитических систем, достигнутого посредством повышения их энергетического потенциала, с наибольшей вероятностью и скоростью реализуются и возможности их прогрессивного развития.

Открытость этих систем, обеспечивающая приток новой энергии и вывод готовых продуктов, способствует процессам самоорганизации и нарушению равновесия в химической среде. Это в свою очередь запускает процессы автокатализа и самоускорения базисных реакций. Однако это самоускорение, достигнув определённого уровня, начинает сдерживаться постоянством температуры, вследствие чего возникает так называемый первый кинетический предел. Он преодолевается лишь отдельными каталитическими центрами путём их преобразования в центры функциональных циклов.

Затем, уже на предбиотической стадии, подготовленной этими преобразованиями, самоускорение реакций вновь начинает сдерживаться, на этот раз концентрацией реагирующих веществ. Так возникает второй кинетический предел. Он в свою очередь может быть преодолён лишь некоторыми наиболее сложными каталитическими системами, которые выделяются из общей массы, переходят к самостоятельному существованию и приобретают способность пространственного дублирования. Так возникает самовоспроизведение систем и начинается переход от химической эволюции к биологической, от химического отбора каталитических реакций к естественному отбору биологических систем.

Концепция А. Руденко соединяет в себе теорию катализа с синергетическим подходом, что в настоящее время отвечает запросам «научной моды». Фактически автор вплотную подошёл к описанию поведения мобилизационных структур, но лишь на уровне химических реакций.

Различные модели биохимической эволюции могут отражать не только различные альтернативы возникновения жизни (одна из которых близка к реальности, а другие не соответствовать ей), но и разные пути формирования жизни, некоторые из которых могли некогда реализоваться, подобно тому, как разные реки сливаются в единое море.

Возникновение жизни – это поворотный пункт эволюции Вселенной. Там, где этот поворот совершается, полностью изменяется ход эволюционных процессов, сам способ эволюционирования. В этом и только в этом заключается ключ к разгадке вечной загадки происхождения и сущности жизни. Нужно изучать способ эволюционирования, без этого мы не продвинемся ни на шаг. Вполне справедливым в этом смысле представляется высказывание американского исследователя Дж. Хоргана о том, что «перейти от бактерии к человеку – меньший шаг, чем от смеси аминокислот к этой бактерии». Образовав жизнь, эволюция тем самым преобразовала сама себя и открыла возможность последовательного прогресса живых существ, являющихся уже не только объектами, но и субъектами эволюции.

11.3. Механизм формирования первичной жизни

Главной нерешённой проблемой и «ахиллесовой пятой» модели биохимической эволюции Опарина-Холдейна, которая с дополнениями М. Эйгена сохраняет своё значение в качестве эталонной модели в сфере объяснения происхождения жизни, является неспособность мысленного воспроизведения механизма перехода от предбиологической эволюции к биологической. Остаётся неизвестным, каким образом из неживых органических веществ возникли сложнейшие структуры, предопределившие способность к размножению и унаследованные всем огромным разнообразием последующей жизни вплоть до настоящего времени.

Оставалось только предположить, что генетические структуры возникали чисто случайным путём за счёт перебора астрономически огромного числа вариантов за время не менее миллиарда лет. Так, американский генетик Г. Меллер прямо и недвусмысленно определял происхождение жизни следующим образом: жизнь возникла в форме гена, элементарной единицы наследственности путём случайного сочетания атомных групп и молекул, встречавшихся в водах первичного океана.

Но такая трактовка первичной эволюции жизни так же далеко выходила за пределы теории эволюции, как креационизм и теории панспермии. Всемогущая случайность просто подставлялась на место Всемогущего Творца или могущественных пришельцев из космоса и на самом деле ничего не объясняла. В конечном счёте оппоненты этой трактовки весьма эффектно продемонстрировали её ошибочность и бесполезность. В 1966 г. немецкий биохимик Г. Шрам опубликовал расчёты вероятности случайного образования сочетания нуклеотидов РНК вируса табачной мозаики. Поскольку число таких нуклеотидов одного из простейших организмов составляет около 6000, вероятность возникновения такой длинной цепи случайностей составила бы не более 1:102000. Эта вероятность так мала, что её недостаточно для того, чтобы за миллиард лет синтезировать хотя бы одну полноценную генетическую структуру вируса. А ведь таким путём пытаются объяснить всё огромное разнообразие жизни!

Ещё более жёстко несостоятельность теории случайной самосборки генетических структур выразил Ф. Хойл, который заявил, что эта теория настолько же нелепа и неправдоподобна, как утверждение о том, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, привёл к сборке «Боинга-747».

Отрицание возможностей «самосборки» и самоконструирования жизни приводит к отрицанию эволюционного пути зарождения жизни и поиску Генерального Конструктора на небесах или в Космосе за пределами Земли. Между тем как астрономические, так и геологические исследования со всей убедительностью показывают чисто геоцентрический характер земной жизни (что отнюдь не означает геоцентричности жизни как космического процесса и только подтверждает космичность процесса жизнепорождения в его земном варианте). В XXI веке мы всё лучше, подробнее узнаём уникальные особенности нашей планеты, те естественные предпосылки, которые сделали её эйкуменой, прародительницей и средой возникновения и развития жизни. Её положение в Солнечной системе, масса космического тела, наличие гидросферы и атмосферы, температурный режим, история формирования, химическое разнообразие поверхности, наличие плотной коры, тектоника литосферных плит – всё способствовало формированию жизни земного типа и одновременно блокировало факторы, препятствующие ему, включая жёсткое космическое излучение, перепады температур, резкие изменения климатических условий и т. д.

Сама по себе эта своенравная изменчивая планета с её косными структурами и мёртвым безразличием к своим созданиям, массово вымиравшим в процессе её изменений, была достаточно суровой «колыбелью» для порождённой ею жизни. Её эволюция создала необходимые но недостаточные предпосылки для возникновения жизни. Образно говоря, Земля сыграла роль «кастрюли», в которой сварился первобытный биохимический «бульон», но чтобы в этом «бульоне» возникли первичные формы жизни, понадобилась активность химической «начинки» самого «бульона». Именно благодаря этой активности за очень длительный период времени сформировалась способность к самокопированию путём воспроизведения структурных особенностей первоначального варианта эволюции. Вполне естественно, что научно обоснованное решение проблем происхождения жизни оказывается неполным вследствие нерешённости проблемы возникновения генетического кода, обеспечивающего механизм такого самокопирования.

Очень точно сформулировал суть данной проблемы Манфред Эйген, подчеркнув, что этот код «далёк от случайного, и невольно приходит к голову мысль, что здесь «сработал» какой-то оптимизационный принцип».

Сам Эйген внёс существенный вклад в поиск этого принципа, но его природа не была объяснения ни Эйгеном, ни другими исследователями. Поиск этого принципа продолжается и, возможно, компасом на этом пути послужит понимание того, что оптимизация не может происходить без мобилизации и что оптимизация, усовершенствование организации, создание, поддержание и воспроизведение порядка, возникновение более эффективно действующих форм и средств их функционирования, выработка более прогрессивных способов развития и вообще эволюция в узком смысле этого слова – всё это содержит в себе механизмы мобилизации и функционирование определённым образом организованных мобилизационных структур. Мобилизационные структуры, а не боги или космические пришельцы – вот те демиурги порядка, посредством которых природе удалось «перескочить» огромную пропасть, отделяющую живое от неживого.

Коренное, изначальное отличие живого вещества от неживой, косной материи заключается в способе мобилизации. Мобилизационные ядра всех ступеней и уровней косной материи, включая атомы, молекулы, планеты, звёзды, галактики, их скопления и сверхскопления, а возможно, и саму Метагалактику, определяют лишь тип движения своей периферии, или оболочки, мобилизуют окружающую материю на определённым образом регулируемое движение. В отличие от них, мобилизационные ядра всех ступеней и уровней живой материи содержат в себе стимулы для сохранения, воспроизведения и оптимизации своих материальных носителей, они мобилизуют периферию и оболочки на осуществление функций жизнедеятельности.

Галактике и её ядру абсолютно всё равно, будет ли она «проглочена» другой галактикой, распадётся ли она под действием центробежных гравитационных сил. Звезде и её ядру абсолютно безразлично, сохранится ли она после исчерпания ядерного горючего или превратится в красного гиганта, а затем в белого карлика. В мобилизационную же структуру самого простейшего организма встроен механизм жизнеобеспечения, использующий периферию и осуществляющий экспансию во внешнюю среду для получения из неё средств жизнеобеспечения, для сохранения и воспроизведения целостной структурной организации, без которой невозможна жизнь.

Следовательно, разница между неживой и живой материей, грань, их разделяющая, пролегает в способе мобилизации, а механизм формирования первичной жизни есть механизм мобилизации на сохранение и воспроизведение структурно-организационных особенностей различных фрагментов физико-химического строения. В этот механизм должна быть встроена хотя бы самая примитивная система управления, позволяющая регистрировать разнообразные воздействия, оценивать их с точки зрения потребностей обеспечения того или иного порядка и реагировать на них, соответственно изменяя мобилизуемые структуры. Она должна обладать рядом обратных связей, необходимых для благоприятного протекания химических реакций, их регулирования и направления на осуществление процессов жизнедеятельности.

Соответственно вопрос о происхождении механизма формирования первичной жизни есть вопрос о способах формирования особого типа мобилизационных структур, способных выстраивать окружающую материю для поддержания определённого порядка. Без таких структур, путём случайной самоорганизации появление живого из неживого так же невозможно, как и путём самопроизвольного зарождения (или построения) Боинга ураганом над свалкой.

Суть вопроса, стало быть, не в том, что раньше возникло, курица или яйцо, белки или гены. Суть основного вопроса науки об эволюционном самозарождении жизни заключается в том, как возникли мобилизационные структуры, небезразличные к своему собственному состоянию, обладающие внутренними стимулами к самосохранению и самовоспроизведению, каким образом обретённые в процессе химической эволюции свойства мобилизационных структур положили начало предпотребностям, которые, в свою очередь, переросли в биологические потребности. Остальное уже – дело техники, сложить из мономерных «кубиков» нужные полимерные сочетания, имея в запасе миллиард лет действия естественного отбора – это уже не философская и не биологическая, а чисто техническая проблема. Нельзя, стало быть, запрягать телегу впереди лошади и полагать, будто такая сложная конструкция возникла сама собой, случайным подбором, без всякого участия «конструкторов», без закономерно действовавшего «конструирования» со стороны выделившихся из общей массы специфических структур.

Механизм мобилизации на жизнь как таковой изначально предполагает внутреннее побуждение. Для его объяснения мало ответить на вопрос «почему?», «по какой причине?», нужно поставить и вопрос «зачем?», «с каким побуждением?». Ибо аналогом человеческих целей в «живой» эволюции является внутреннее побуждение к действию, именно оно направляет живой организм к биологической работе, предрасполагает его к мобилизационным усилиям, обусловливает целесообразность форм и впервые в истории окружающего Космоса создаёт внутренне мотивированную направленность эволюции, чем и ускоряет многократно эволюцию как процесс смены, усложнения и прогрессивного развития форм. Для того, чтобы возникла некая первичная мотивация к самосохранению достигнутого уровня организации, химическая реактивность должна была усложниться настолько, чтобы перерасти в предбиологическую реактивность, т. е. в первичное разделение между позитивным реагированием на подкрепляющие организацию белкового тела воздействия и негативным реагированием на разрушающие эту организацию воздействия среды.

Очевидно, исторически первым типом такой реактивности – предшественницы простейшей раздражительности – явилось реагирование на солнечный свет. При отсутствии озонового слоя Земли роль защиты от жёсткого ультрафиолетового облучения играла вода океанов. Но ввиду недостаточности этой защиты в органическом вещества предбиосферы развивалось избирательное реагирование тех или иных слоёв вещества и тех или иных телесных образований: впитывание энергии оптического диапазона и соответствующая устремлённость к энергетизирующим слоям воды, и избегание травмирующих самоорганизацию облучений.

Важную роль в «первотолчке» эволюции, обусловившим направленную реактивность как предшественницу побудительных механизмов, сыграла, несомненно, смена дня и ночи. Матушка Земля как бы «впитывала» возникшее на ней органическое вещество: то подставляла губительно-живительным лучам Солнца, то давала отдохнуть, потратить запасённую энергию, свернуть дневную активность. Мобилизующим на жизненную активность фактором явилось, таким образом, взаимодействие Солнца и Земли. И подобно тому, как космическая организация на определённом этапе переросла в самоорганизацию, космическая мобилизация, исходящая от взаимодействия Солнца и Земли, на определённом этапе обернулась самомобилизацией, побуждением к действию для воспроизведения определённой самоорганизации.

Именно готовность к реакции на воздействия света и тьмы вызвали, очевидно, возникновение свойства живого вещества поворачивать плоскость поляризации проходящего через него света в определённом направлении – влево либо вправо. Все белковые молекулы живых организмов обладают левой пространственной конфигурацией и потому поворачивают плоскость поляризации влево. Сама физика живого вещества отличается, таким образом, от физики неживого вещества своей реакцией на свет. Ведь в неживом веществе, даже аналогичном по химическому составу, всегда наблюдается равная вероятность содержания молекул с левой и правой конфигурацией, и поэтому систематического поворота плоскости поляризации света не наблюдается. Все живые организмы насыщаются энергией поляризованного света. Об этом говорит, в частности, целительное действие специально сконструированного для этого аппарата «Биоптрон», выпускаемого швейцарской фирмой «Цептер».

Каким же образом могли протобионты избирательно реагировать на позитивные для их состояния либо негативные воздействия среды? Примитивные реакции могли строиться адекватным образом: позитивное воздействие, например, солнечного света вызывало реакцию приближения, а негативное воздействие, например, высоких температур или жёстких излучений – реакцию избегания.

Поэтому весьма вероятно, что первичным действием протобионтов в первобытном океане было всплывание навстречу свету либо опускание в толщу волы, т. е. вертикальные движения для получения энергии либо избегания разрушения. Но для того, чтобы такие реакции стали возможными в рамках биохимической целостности протобионта должны были сформироваться простейшие устройства для совершения биохимической работы, обеспечивающей стабильность протекания биохимических реакций.

К этим устройствам могут быть отнесены: индикатор состояния системы, анализатор состояния, передатчик реакции, движитель. Такая система реагирования с помощью кибернетической обратной связи действует в современных автоматизированных технических устройствах, которые состоят из блока управления, двигателя, передаточного устройства и рабочего органа. Особенностью этих устройств является способность производить определённую техническую работу без осознания её целей.

Общеизвестно, что человека создал труд (хотя это и оспоривается наиболее ретивыми последователями модели синтетической теории эволюции, утверждающими, что человек возник вследствие случайных генетических мутаций). Но никому до сих пор не приходило в голову, что так же не случайно возникла и жизнь, что она есть результат химической (биохимической) работы, которая плавно и постепенно, т. е. мелкими последовательными переходами перерастала в биологическую работу. В науке вообще не сложилось понятия химической и биологической работы, как в теориях эволюции не сложилось понятия мобилизационных структур.

Под биологической работой мы понимаем созидательную сторону мобилизационной активности, последовательность действий живых организмов, которая, будучи направлена на сохранение, воспроизведение и оптимизацию жизнедеятельности, в то же время формирует, воспроизводит и оптимизирует сами эти организмы. Будучи направлена вовне, эта полезная деятельность по добыванию пищи, энергии, возможностей размножения частично направляется внутрь организма, тренируя определённым образом его органы и системы, совершенствуя его мобилизационную структуру и тем способствуя выживанию, противостоянию безжалостному действию отбора.

Работа в химическом смысле отличается от имеющегося в науке понятия физической (т. е., собственно, механической) работы тем, что это не просто форма оценки перемещения грузов на определённое расстояние при определённом сопротивлении среды. Под химической работой мы будем понимать направленное действие химически активных структур, позволяющее частично преобразовывать окружающую среду, получать из неё дополнительную энергию и вещества в качестве сырья для химических реакций, и тем самым способствующее преобразованию самих этих структур, формированию избирательного реагирования на изменения среды. Понятно, что химическая работа является важнейшей предпосылкой биологической и её непосредственной предшественницей при благоприятных условиях. Она является формой эволюционной работы, охватывающей всю Вселенную.

Так или иначе, но жизнь, как и человека, создала эволюционная работа, а не бессмысленная игра случайностей. Мобилизационные структуры, возникающие путём синергетической самоорганизации, начинают противостоять косности этой самоорганизации, её хаотическому началу. Они производят работу, которая, будучи направлена на реорганизацию окружающей среды по меркам их организации, преобразует в определённом направлении и их самих.

И здесь, и там действует та же схема, без которой невозможна эволюция в узком смысле этого слова: «самоорганизация – мобилизация – работа – усовершенствование – естественный отбор – прогресс». Введение в ткань теории биохимической эволюции понятия работы требует переосмысления и понятий предбиологического и биологического отбора. Отбор следует понимать не только как внешний, но и как внутренний, как отбор протобионтами веществ (из окружающей среды и от других протобионтов в предбиологической конкуренции), наиболее пригодных для воспроизводства хода базисных реакций. В состав этих веществ входят энергетические ресурсы, катализаторы, реагенты, микроэлементы, структурные образования, пригодные для строительства протобиотических тел.

При построении любого сложного органического соединения, используемого живыми организмами для осуществления жизнедеятельности, необходим сравнительно небольшой набор «строительных» блоков. Эти блоки представляют собой низкомолекулярные соединения, или мономеры. «Стройка» жизни нуждается в использовании 20 аминокислот, из которых образуются любые белки, 5 азотистых оснований для создания наследственного аппарата в структурах нуклеиновых кислот, жиры-липиды, образующие мембраны клеток и служащие аккумуляторами энергии, глюкоза и углеводородные соединения, являющиеся горючим для получения энергии. Строительным материалом жизни являются биополимеры, упорядоченные молекулярные структуры, которые образуют и плоть живых организмов, и воспроизведение клеток внутри них, и воспроизведение самих организмов. Для осуществления жизнедеятельности необходимы также разнообразные газы, витамины и микроэлементы.

Из более ста химических элементов, входящих в таблицу Менделеева, только шесть элементов определяют химический состав тел живых существ Земли, как бы они ни отличались друг от друга. Это углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, получившие вследствие своей гегемонии в живых организмах название органогенов. В сумме эти элементы составляют не менее 97,4 % от веса тела каждого живого существа.

Каждая живая клетка строится в основном из элементов, которые в виде газов распространены в земной атмосфере. Около 70 % её вещества составляет кислород, 17 % – углерод, 10 % – водород, 3 % – азот. Все они обладают малым атомным весом, их соединения легко растворяются в воде.

Вода – не только великий растворитель, обеспечивающий протекание биохимических реакций, и не только среда, в которой протекают химические процессы. Она – постоянная участница этих процессов, обеспечивающая регулярный обмен веществ, теплообмен и терморегуляцию организмов. Внутри живых существ вне зависимости от среды, в которой они живут сейчас, сохраняется первобытный океан, из которого они произошли. Их тела на 60–90 % (и даже 99,7 %) состоят из воды. Вода обеспечивает транспортировку питательных веществ, придаёт телам упругость, способствует пространственному выстраиванию молекулярных структур.

Другим жизнеобразующим веществом является углерод. По своему происхождению и строению жизнь на нашей планете является углеродной. На основе углерода строятся десятки миллионов органических соединений. Эти соединения проявляют химическую активность при умеренных температурах. Многие из них подвижны, пропитаны водой, обладают низкой электропроводностью. Их молекулы образуют длинные скрученные цепи различной формы, при перестройке которых может резко возрастать их активность, особенно при наличии катализаторов. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, железом, фосфором и серой имеют ряд специфических свойств, способствующих катализу, гибким перестройкам, накоплению энергии и информации.

В настоящее время химиками обнаружено около 8 миллионов разнообразных химических соединений, причём около 96,6 % из них составляют органические соединения. Их, стало быть, насчитывается 7 млн. 680 тыс., тогда как неорганических – только 320 тыс.

Обычно считается, что такой достаточно узкий подбор химических веществ, входящих в состав любой формы земной жизни, является итогом естественного отбора, выделившего в течение миллиарда лет из огромного разнообразия веществ те, которые необходимы для осуществления и воспроизведения жизни самых разнообразных организмов. Имеется в виду, конечно же, внешний отбор. Однако в конструировании биологических структур на уровне биохимической эволюции огромную роль сыграл, по-видимому, внутренний отбор, т. е. восприятие протобионтами из внешней среды и синтез тех веществ, которые были способны поддерживать и воспроизводить жизнедеятельность.

Внутренний отбор продолжает играть одну из ведущих ролей и в биологической эволюции, способствуя самосовершенствованию одних организмов и деградации других. К сожалению, факторы внутреннего отбора и самосовершенствования совершенно не получили развития в современной синтетической теории эволюции с её гипертрофированием факторов мутаций и внешнего отбора. А ведь внутренний отбор, выбор стратегий поведения и способность к самоусовершенствованию сами регулируют и направляют внешний отбор, позволяя выживать и давать потомство в большинстве случаев наиболее жизнеспособным, успешно эволюционирующим организмам. Разумеется, речь идет не о некоей мистической устремленности к самосовершенствованию в духе Ламарка, а о спонтанно возникающем усовершенствовании целостных организмов в постоянно совершаемой ими работе для оптимизации своей жизнедеятельности и победы в борьбе за существование.

Ошибкой многих моделей биохимической эволюции было то, что они рассматривали протобионтов как пассивный объект химических изменений, совершенно игнорируя их мобилизационную активность, биохимическую работу, саморегулирование собственного состояния и внутренний отбор. Если бы не эти факторы, запустившие процессы самоконструирования, жизнь не возникла бы не только за миллиард лет, но и за миллиард миллиардов лет. Вывести чисто химическим путём жизнь из неживой материи невозможно. Химию направляла биохимическая мобилизация, возникшая из химической самоорганизации.