2015-06-05
893
ВЕРОЯТНОСТИ. Одна авиакатастрофа примерно на 106 часов полета. Даже если мы летаем очень много, допустим, по 102 часов в год, то за свою жизнь налетаем не более 5000 часов. Вероятность погибнуть в авиакатастрофе всего лишь 1/200 (пренебрежимо мало). Но если бы мы жили по 100000 лет, то за жизнь летали бы 107 часов, и практически гарантированно погибали бы в авиакатастрофе.
Путь от неорганических молекул к первой живой клетке был долгим и трудным. За один шаг такие превращения не происходят. На этом долгом пути было множество развилок, остановок, временных отступлений, всевозможных промежуточных этапов и «переходных звеньев». Досаднее всего, что эти события не оставили, по-видимому, никаких следов в палеонтологической летописи. Земная кора просто не сохранила столь древних пород. К тому же ранние этапы пути могли быть пройдены и вовсе не на Земле, а в протопланетном облаке или на других небесных телах. Что касается «переходных звеньев», то все они вымерли, не оставив после себя прямых потомков, за исключением одного-единственного — так называемого «последнего универсального общего предка» всех современных живых существ. Специалисты называют его Лукой (Last Universal Common Ancestor, LUCA). Лука был уже довольно сложным организмом, напоминающим бактерию.
|
|
|
Доказательства единого происхождения: у всех – ДНК, РНК и белки; единый генетический код; близкие системы репликации, транскрипции и трансляции.
Поэтому приходится довольствоваться разработкой гипотез о том, КАК мог быть пройден долгий путь от мертвой материи к живой клетке. Эти гипотезы поддаются экспериментальной проверке, но таким способом можно доказать только принципиальную возможность того или иного хода событий. Гораздо труднее доказать, что все на самом деле именно так и происходило.
Тем не менее даже в этой крайне трудной области исследователи в последние годы добились заметных успехов.
Этапы зарождения жизни:
· Абиогенный синтез простых органических соединений (нет проблем)
· Абиогенный синтез сложных органических соединений – «кирпичиков» жизни (основные проблемы почти решены)
· Появление репликаторов (РНК?) (проблем еще много, но они постепенно решаются)
· После этого все уже намного проще, потому что начинает работать «дарвиновский» эволюционный механизм (наследственность, изменчивость, отбор)
· Появление всего остального: универсального механизма точного синтеза полипептидов (генетического кода и механизма трансляции), ДНК, липидных мембран и первых клеток.
· LUCA – Last Universal Common Ancestor
Наши предки и не подозревали, что вопрос о происхождении живого из неживого может стать серьезной проблемой для их потомков. Для них все вокруг было живым, одухотворенным. Мудрецы Античности и Средневековья не видели непреодолимой грани между живым и неживым. Вслед за Аристотелем вплоть до XVII века все ученые считали зарождение жизни самым обычным, повседневным явлением. В гниющих отходах зарождаются черви и мухи, в старом тряпье — мыши, на подводных камнях и днищах кораблей — моллюски. Могучая «животворная сила» пронизывает мироздание; она-то и заставляет косную материю порождать жизнь. Это учение — витализм — не противоречило и библейской версии космогенеза. «И сказал Бог: да произрастит земля зелень...» «И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся...» Бог дал стихиям творческие силы. И с тех пор — чему же удивляться? — вода производила, а земля произращивала.
|
|
|
Реди доказал, что личинки мух не заведутся в тухлом мясе, если мясо накрыть тряпочкой, сделав его недоступным для взрослых мух.
Публика согласилась с Реди, что такие сложные животные, как мухи и мыши, могут рождаться только от соответствующих родителей. Но вот простые одноклеточные организмы — они-то, несомненно, порождаются грязной водой, гниющими отходами и тому подобным. Эта концепция просуществовала в общественном сознании около ста лет, а затем ученый монах Ладзаро Спалланцани обнаружил, что микробы тоже размножаются — делятся пополам, давая начало таким же микроорганизмам. Мало того, когда он кипятил бульон и плотно закрывал его крышкой, никаких микробов там не появлялось.
Однако многие ученые считали, что для зарождения жизни необходима «жизненная сила». Она не может проникнуть в закрытую банку, именно потому там и не появляются микробы. Луи Пастер в 1865 году хитроумным экспериментом сумел доказать, что никакой жизненной силы нет.
С витализмом было покончено, но все дивиденды достались не науке, а... церкви. Нелегкая задача встала перед теми учеными, которые не хотели привлекать сверхъестественные силы для объяснения природных явлений. После того как была доказана невозможность самозарождения, они должны были теперь долго и мучительно доказывать его возможность. Пусть не здесь и сейчас, а очень давно, и не за час-другой, а за миллионы лет.
Поначалу дело казалось безнадежным, ведь химики еще не умели получать органические вещества из неорганических. Грань между живой и неживой материей казалась непреодолимой. Правда, еще в 1828 г. Фридрих Велер синтезировал мочевину, но это никого не убедило. Однако в 1854 г. Марселен Бертло сумел искусственно получить липиды, а в 1864 г. А. М. Бутлеров открыл реакцию синтеза углеводов из формальдегида. Вскоре химики научились получать и другие органические вещества из неорганических.
Стало ясно, что между живой и неживой материей на химическом уровне нет непреодолимой грани. Это был первый крупный успех теории абиогенеза. Ученые поняли, что, хотя прямое самозарождение живых существ невозможно, жизнь могла появиться постепенно в результате долгой химической эволюции. Эта теория, в отличие от креационизма, является научной, то есть допускающей принципиальную возможность опровержения. Например, если бы оказалось, что органические вещества действительно невозможно получить из неорганических, как думали многие вплоть до опытов Бертло и Бутлерова, то абиогенез пришлось бы признать несостоятельной теорией. Однако этого не происходит. Наоборот, по мере развития науки один за другим проясняются все новые этапы долгого пути от неживой материи к первой клетке.
