Возможно ли самозарождение жизни

Возможно ли самозарождение жизни?

Рассмотрим самое начало предполагаемой эволюции. Считается, что сначала в первичном океане или в сырых местах суши случайно образовались молекулы аминокислот, затем эти молекулы сгруппировались в сгустки, и в этих сгустках начался процесс случайного формирования белков. Согласно расчетам,1 вероятность появления функциональной белковой молекулы в случайном наборе аминокислот всего 10-325! И при этом белок получился бы биологически неактивным. Дело в том, что биологически активные белки содеpжат аминокислоты исключительно левого вpащения, а химические законы могут давать лишь смеси пpавых и левых фоpм в случайных пропорциях. Невозможно себе представить, чтобы аминокислоты левого вращения сами по себе сбивались в большие кучи (отдельно от правых форм!) и формировали белки. Следовательно, жизнь самопpоизвольно пpоизойти не может.

Пpоцесс самоформирования макромолекулярной упорядоченности совеpшенно не естествен еще и по другой причине. Вспомним второе начало термодинамики: всякая молекулярная система, будучи предоставлена себе самой, стремится к состоянию наибольшего хаоса, её энтропия (величина, характеризующая степень хаоса) растет. Рассматриваемое явление само-фоpмиpования упорядоченности сопровождалось бы уменьшением энтропии. Появление порядка наблюдается нами в при- роде, но это отнюдь не самоупорядочение! Вода скапливается в низких местах, образуя лужи, а замерзая — симметричные снежинки. Многие вещества обладают свойством формировать кристаллы. Эти состояния просто-напросто отвечают минимуму потенциальной энергии и сопровождаются выделением теплоты, так что в целом энтропия растет.

Переходы в более упорядоченное состояние с меньшей энтропией возможны лишь в некоторых исключительных случаях неравновесных, необратимых процессов в открытых системах (теорию самоорганизации неравновесных термодинамических структур основал И. Пригожин). Но нет никаких причин считать предполагаемый процесс образования белков или ДНК неравновесным, необратимым. Ведь катализаторов подобной сборки в первоокеане быть не могло, как и положительных обратных связей, усиливающих случайные процессы образования промежуточных молекул. А их развал интенсивно усиливался бы ультрафиолетом, гидролизом и разнообразными химическими веществами первоокеана. В живых организмах энзимы обеспечивают скорость синтеза, в десятки раз превышающую скоро- стрельность пулемета! Иначе и нельзя: промежуточные молекулы очень нестабильны и могут развалиться, целые "бригады сборщиков" (группы молекул) сменяются сотни раз в секунду.

Самосинтез в каждый момент шел бы и вперед посредством флуктуаций (случайного появления нужных молекул), и еще быстрее назад через развал новой структуры из молекул аминокислот, то есть — равновесным и обратимым образом. Вероятность же гигантской флуктуации, приводящей к появлению белка целиком, ничтожно мала. Пригожин и его коллеги не смогли и приблизиться к доказательству того, что огромное количество информации, необходимое для самовоспроизведения молекул, могло накопиться естественным путем вопреки второму началу термодинамики. Теория самоорганизации Пригожина-Арнольда-Хакена2 предлагает лишь некоторые теоретические размышления и аналогии, весьма далекие от доказательств возникновения жизни из хаоса, что бесспорно признавал и сам И. Пригожин3 и что хорошо известно ученым, занимающимся молекулярной физикой. Комментируя некоторые явления упорядочения, теория самоорганизации не в состоянии объяснить самое начало жизни — появление белков.

Живые существа несомненно обладают свойством самоорганизации, понижая свою энтропию за счет внешних источников, но их функционирование не объясняет появления жизни. На бесформенной земле из зернышек вырастают деревья, используя солнце, минеральные вещества и углекислый газ. Зернышко или яйцеклетка уже содержат всю необходимую генетическую информацию: код для полного развития во взрослый организм, программы регуляции, замены и обновления. Яйцеклетка представляет собой весьма сложную структуру, обладающую всеми метаболическими системами, необходимыми для жизни. Но как появились первые существа — остается для эволюционной теории неразрешимой загадкой.

Некоторые ученые утвеpждали, что им все-таки удалось синтезиpовать белки из смеси аминокислот. Однако с сенсацией явно поспешили: реально было получено лишь некое отдаленное подобие белков, так называемые протеиноиды, состоящие из полимеpной сетки аминокислот (в белках аминокислоты соединены последовательно) с не (альфа)-пептидными связями.4 Существующие в белке ((альфа)-пептидные связи формируются в сложном взаимодействии множества специальных молекул. Вероятность того, что все связи в белке случайно окажутся (альфа)-пептидными, не более 10-150. Полимерная сетка не обладала пространственной структурой белка, не имела свойственной ему совершенно определенной чрезвычайно сложной последовательности соединения молекул и, соответственно, не имела никакого отношения к жизни.