Chance and necessity

caenogenesis — 28.06.2016

Насколько закономерным или случайным событием по меркам Вселенной было появление земной жизни? Тут интересно сравнить мнения двух крупных биологов, работавших в одно и то же время. Это француз Жак Моно (Jacques Lucien Monod) и бельгиец Кристиан де Дюв (Christian Rene Marie Joseph, Viscount de Duve). Оба они получили Нобелевскую премию за открытия в области клеточной биологии; Моно открыл важные механизмы регуляции экспрессии генов, а де Дюв обнаружил несколько новых клеточных органелл. В том, как работает живая клетка, и Моно, и де Дюв разбирались очень хорошо. К тому же они поддерживали дружеские отношения, благо оба принадлежали к франкоязычному миру. Но вот их взгляды на происхождение жизни оказались принципиально разными.
Жак Моно считал, что раз жизнь (насколько мы пока знаем) уникальна, то нет никакой необходимости объяснять ее появление чем-то иным, кроме игры слепого случая. В конце концов, Вселенная настолько огромна, что где-то на ее просторах вполне может один раз произойти любое сколь угодно маловероятное событие - достаточно, чтобы вероятность такого события не была строго нулевой. Это не причина принимать случайность за закономерность.
"Вселенная не была чревата жизнью, как и биосфера не была чревата человеком, - писал Моно. - Нам просто выпал счастливый шанс в рулетке, как тому, кто только что выиграл миллион в казино".
Де Дюв, наоборот, считал, что появление жизни - закономерный процесс, который готов реализоваться на любой планете с подходящими физико-химическими условиями. Возражая Моно, он говорил, что Вселенная как раз-таки "чревата жизнью", и приводил два аргумента, которые с тех пор стали только сильнее (De Duve, 1998).
Во-первых, строительные блоки, пригодные для создания живых систем, легко синтезируются в космосе. Известно, что они входят в состав метеоритов и комет. Де Дюв пользуется здесь труднопереводимым выражением "vital dust" - "жизнетворная пыль". По его словам, "жизнетворная пыль" пронизывает всю Вселенную и образует своего рода химические семена жизни, готовые взойти на любом подходящем небесном теле. В самом деле, сейчас мы точно знаем, что в метеоритах есть аминокислоты, сахара, азотистые основания, жирные кислоты, многоатомные спирты и другие соединения углерода, причем все они там довольно разнообразны. Похоже, что их синтез не требует никаких особенно редких условий.
Во-вторых, возникновение жизни - процесс по своей сути химический. Все информационные аспекты здесь вторичны; истинные действующие лица - это нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и другие молекулы. А уж химию-то мы знаем хорошо - и можем точно сказать, что все химические процессы в большой мере детерминистичны, то есть дают при одних и тех же условиях один и тот же результат. Здесь участвует статистика (поскольку молекул очень много), но в итоге на волю случая почти ничего не остается. Применительно к нашей задаче это означает, что если на какой-нибудь планете сложатся такие же условия, какие были на Земле примерно 4 миллиарда лет назад, то вероятность возникновения жизни там будет близка к единице.
Сейчас мы понимаем, что многие свойства живых объектов на самом деле предопределены химией. Например, каталитическая активность РНК появляется автоматически, как только начинают синтезироваться (каким угодно способом) цепочки длиной хотя бы в десятки нуклеотидов. Сборка жирных кислот и других липидов в мембраны тоже происходит сама собой, стоит им попасть в раствор. Для всего этого достаточно подходящих внешних условий. Другое дело, что такие условия далеко не повсеместны, и - что еще важнее - даже там, где они готовы сложиться, ничего не стоит выйти за их пределы по каким-то случайным причинам; пользуясь английской идиомой, это проще, чем упасть с бревна (as easy as falling off a log). Например, на современной Венере зарождение жизни земного типа совершенно невозможно, хотя почти по всем физическим параметрам эта планета очень близка к Земле, и изначально они скорее всего были гораздо более похожи, чем сейчас. Судьба Венеры наглядно показывает, насколько Земле повезло.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив