Современные представления о происхождении жизни

История креационизма является частью истории религии, хотя сам  термин возник не так давно. Термин «креационизм» стал популярным приблизительно с конца XIX столетия, означая концепции, признающие истинность изложенной в  Ветхом Завете истории сотворения мира. Накопление данных различных наук (от астрономии до геологии и биологии), в особенности распространение  в XIX веке теории эволюции, привело к  возникновению противоречия между  новыми взглядами в науке и  библейской картиной мира.

В 1932 году в Великобритании основано «Движение  протеста против эволюции», в цели которого входило распространение «научной»  информации и фактов, доказывающих ложность эволюционного учения и  истинность библейской картины мира. К 1970 году число его активных членов достигло 850 человек. В 1972 году в Соединённом  королевстве было образовано «Научное объединение имени Ньютона».

В США достаточно влиятельным  организациям креационистов удалось  добиться временного запрета на преподавание эволюционной биологии в публичных  школах нескольких штатов, а с середины 1960-х годов активисты «младоземельного креационизма» начали добиваться введения в школьную программу учения «научного креационизма». В 1975 году постановлением суда по делу «Дэниел против Уотерса» преподавание в школе чистого креационизма было признано неконституционным, что вызвало замену названия на «науку сотворения», а после её запрещения в 1987 году («процесс Эдвардс против Агилларда»), на «разумный замысел», который вновь был судебно запрещён уже в 2005 году («процесс Кицмиллер против Довера»).

В настоящее время в  разных странах мира под идеологией креационизма действуют общественные объединения, группы и организации. По имеющимся сведениям: 34 — в  США, 4 — в Великобритании, 2 —  в Австралии, 2 — в Южной Корее, 2 — на Украине, 2 — в России, 1 — в Турции, 1 — в Венгрии, 1 — в Сербии.

Парламентская ассамблея  Совета Европы (ПАСЕ), членом которой  является и Россия, в своей резолюции 1580 от 4 октября 2007 года под названием  «Опасность креационизма для образования» высказала обеспокоенность возможностью нездоровых последствий распространения идей креационизма в рамках образовательных систем и тем, что креационизм может стать угрозой правам человека, имеющим для Совета Европы ключевое значение. В резолюции подчёркивается недопустимость подмены науки верой и ложность утверждений креационистов о научности их учения.[6]

3.2 Самозарождение

Т.е. самопроизвольное возникновение  живого вещества из неживого. В настоящее  время общепризнано, что в современных  природных условиях самозарождение практически невозможно, однако в  науке активно обсуждаются его  возможные сценарии для ранних этапов существования Земли.

Когда-то в том, что живое  или, по крайней мере, низшие его  представители, способны зарождаться  сами по себе буквально из ничего, не было никаких сомнений. Сведения о  том, как различные живые существа появляются из воды, грязи и гниющих  остатков, можно найти в древних  китайских и индийских рукописях, об этом также рассказывают египетские иероглифы и клинописи Древнего Вавилона. К примеру, народ Древнего Египта свято верил в существовавшее тогда убеждение о том, что  лягушки, жабы, змеи и даже более  крупные животные, такие как, например, крокодилы, рождаются не иначе как  из слоя ила, остающегося на берегах  Нила после его сезонных разливов. А в Древнем Китае люди полагали, что тля возникает сама по себе на молодых побегах бамбука. Причём немаловажное значение в этом процессе придавалось теплу, влаге и солнечному свету. В Вавилоне же люди верили, что  черви появляются сами по себе в  каналах.

Были и противники данной теории, один из них – Луи Пастер. С помощью французского учёного  Антуана Балара, известного на весь мир открытием брома, он сумел  опровергнуть теорию самозарождения. Пастер поручил своим помощникам приготовить весьма необычные колбы  — их горлышки были вытянуты и загнуты  книзу наподобие лебединых шей (S-образно), Балар подсказал эту  идею и выдул на огне первый экземпляр. В эти колбы он наливал отвар, кипятил его, не закупоривая сосуд, и оставлял в таком виде на несколько дней. По прошествии этого времени в отваре не оказывалось ни одного живого микроорганизма, несмотря на то, что не нагретый воздух свободно проникал в открытое горлышко колбы. Пастер объяснял это тем, что все микробы, содержащиеся в воздухе, просто-напросто оседают на стенках узкого горлышка и не добираются до питательной среды. Свои слова он подтвердил, хорошенько встряхнув колбу, так чтобы бульон ополоснул стенки изогнутого горлышка, и обнаружив на этот раз в капле отвара микроскопических животных.

Однако во 2-й половине ХХ столетия внимание к проблеме самозарождения жизни вновь было привлечено советским  биохимиком А. И. Опариным и английским учёным Дж. Холдейном. Они выдвинули  предположение, что жизнь возникла в результате взаимодействия органических соединений, образовавшихся в бескислородных условиях на первобытной Земле. Согласно этой гипотезе, биологический синтез органических веществ происходит только на современном этапе существования  Земли. На первобытной безжизненной Земле могли происходить химические (абиогенные) синтезы углеродистых соединений и их последующая предбиологическая  эволюция. В результате этой эволюции имело место постепенное усложнение органических соединений, формирование из них пространственно обособленных систем и превращение последних  в предшественников жизни, а затем  и в первичные живые организмы. В последующие годы эти идеи получили широкое признание.

Таким образом, хотя теория самозарождения давно была опровергнута, вопрос о происхождении жизни  остаётся открытым по сей день.[7]

3.3 Стационарное состояние

Теории вечности жизни  в современном виде возникли почти  одновременно с появлением работ  Л. Пастера и на первый взгляд являются логическим выводом из последних.

Согласно этой теории, Земля  никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь,  а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого  вида есть лишь две возможности —  либо изменение численности, либо вымирание.

Оценки возраста Земли  сильно варьировали – от примерно 6000 лет по подсчётам Ашера до 5000∙106 лет по современным оценкам, основанным на учёте скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают всё более высокие  оценки возраста Земли, что позволяет  сторонникам теории стационарного  состояния полагать, что Земля  существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого  вида есть лишь две возможности –  либо изменение численности, либо вымирание.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определённых ископаемых остатков может  указывать на время появления  или вымирания того или иного  вида, и приводят в качестве примера  представителя кистеперых рыб –  латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода, 70 млн. лет назад. Однако это  заключение пришлось пересмотреть, когда  в районе Мадагаскара были найдены  живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния  утверждают, что, только изучая ныне живущие  виды и сравнивая их с ископаемыми  остатками, можно сделать вывод  о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного  состояния, её немногочисленные сторонники интерпретируют появление какого-либо ископаемого вида в определённом пласте и объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Однако гипотеза стационарного  состояния в корне противоречит данным современной астрономии, которые  указывают на конечное время существования  любых звёзд и, соответственно, планетных  систем вокруг звёзд. По современным  оценкам, основанным на учете скоростей  радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической  наукой.

3.4 Панспермия

Основателями этой теории, по разным источникам, является либо Г. Э. Рихтер, малоизвестный отечественный психиатр, кандидат медицинских наук, либо С. А. Аррениус, известный шведский физико-химик, основатель теории электролитической диссоциации. Исходя из представления, что в мировом пространстве везде носятся маленькие частицы твердого вещества (космозои), отделившиеся от небесных тел, указанный автор допускал, что одновременно с этими частицами, прилепившись к ним, носятся жизнеспособные зародыши микроорганизмов. Таким образом эти зародыши могут переноситься с одного заселенного организмами небесного тела на другое, где жизни еще нет. Если на этом последнем уже создались благоприятные жизненные условия, в смысле подходящей температуры и влажности, то зародыши начинают прорастать, развиваться и являются впоследствии родоначальниками всего органического мира данной планеты. Эта теория приобрела в научном мире много сторонников, между которыми были даже такие выдающиеся умы, как Гельмгольц и В.Томсон.

Главный вопрос заключается  в том, может ли спора совершить  такое длительное и полное опасностей путешествие, как перелет из одного мира в другой, не погибнув, сохранив способность прорасти и развиться  в новый организм. Также стоит  заметить, что теория панспермии является ответом только на вопрос происхождении  земной жизни, а отнюдь не на вопрос о происхождении жизни вообще.

Но есть и доказательства данной теории. В 2001 году, предположительно после взрыва метеорита в атмосфере, на территории южного индийского штата  Керала выпадали странные осадки —  так называемый красный дождь. В  ноябре 2001 года, уполномоченный Правительством Индии Отдел Индии Науки и  Технологии рапортовали о том, что  дожди Кералы были окрашены спорами  широко распространённых в данной местности  эпифитных зелёных водорослей, принадлежащих  к роду Trentepohlia и часто являющихся симбионтами лишайников.

По мнению учёных, благодаря  радиоактивным материалам, внутри комет  в течение нескольких миллионов  лет вода находится в жидком состоянии. Таким образом эти космические  тела были идеальным местом для развития примитивной жизни. Помимо этого, в  миллиардах комет солнечной системы  и всей Галактики содержалось  больше глины, чем на Земле в начале её истории. По расчётам учёных, вероятность  зарождения жизни внутри комет, в 10*24 превосходит вероятность её появления  на Земле, как сообщает официальный  сайт Кардиффского университета.[8]

3.5 РНК-теория

В последние годы всё больше сторонников находит эта теория возникновения жизни, становясь  господствующей в решении этого  вопроса. Суть её состоит в том, что  основоположниками жизни являлись не белки, а молекулы РНК. Образование  компонентов мономерных звеньев  РНК — углеводных циклов рибозы и гетероциклических оснований  — как уже показано, не представляло принципиальных затруднений. Значительно  труднее представить себе процесс  образования из них непосредственно  нуклеозидов, а затем и соединение последних в НК.

Действительно, в условиях гомофазного процесса в газовой  или жидкой среде такой синтез мог оказаться крайне затруднительным. Однако он относительно легко осуществляется в условиях гетерофазного катализа на твёрдой подложке. В качестве последней выступают многие минералы земной коры: карбонат кальция, каолинит, монтмориллонит, соединения алюминия, цеолиты. При этом они способствуют не только ускорению синтеза, но и  правильной ориентации реагирующих  компонентов.

На таких подложках  осуществлялась сшивка сначала нуклеозидов, а затем и образование межнуклеотидной  связи при участии фосфорной  кислоты или её производных. Например, удалось осуществить синтез олигоцитидина, т. е. короткой молекулы РНК, состоящей  только из одного типа нуклеозидов, на монтмориллонитовой подложке из 5'-фосфоримидазолида  цитидина. Аналогично были получены и  более сложные олигонуклеотиды, содержащие нуклеозиды разных типов.

Интересно, что РНК-цепь сохранялись  стабильной очень длительное время. При этом длинные олигонуклеотиды, находясь на минеральной матрице, могли  связываться с ди- и тринуклеотидами  путём образования водородных связей между комплементарными основаниями. Между этими ди- и тринуклеотидами  также могли образовываться межнуклеотидные  связи. Так осуществлялся синтез дочерней РНК на РНК-матрице, т. е. аналог транскрипции. Подобная последовательность операций могла иметь место и в случае матрично-направленного синтеза пептидов на РНК: отдельные ди- и тринуклеотиды связывались с молекулами АК, например, за счёт гидрофобных взаимодействий или водородных связей и переносили их к РНК-матрице.

С молекулой РНК ди- и  тринуклеотиды взаимодействовали  посредством водородных связей. В  результате около цепи РНК выстраивалить  нуклеотиды, несущие АК. Если они  располагались близко друг от друга, то становилось возможным образование  пептидных связей между молекулами АК с образованием полипептида —  небольшого „белка“. Таким образом  реализовывалась реакция трансляции, причём без участия белков-ферментов. Здесь особенно важно подчеркнуть, что все эти процессы осуществлялись высокоспецифично, т. к. само образование  водородных связей между различными молекулами является достаточно селективным: наиболее устойчивы те взаимодействия, в которых реализуется наибольшее число водородных связей.

В условиях равновесности  процессов такая избирательность  приводила к воспроизведению  определённых молекул: каждая матрица  „производила“ присущие только ей продукты. Такой синтез мог проходить  в первичных каплях-коацерватах. Это приводило к накоплению чётко  очерченного набора биомолекул в  каждой из них, однако разнообразие самих  капель и условий, в которых они  существовали, давало большие возможности  для отбора наиболее устойчивых капель, что являлось уже протоэволюцией. Самовоспроизводящиеся делением капли  всё увеличивались в размерах и постоянно усложнялись, вовлекая в себя новые и новые вещества. Таким путём могла возникнуть первая клетка.