Происхождение жизни, первичные механизмы

Вопрос происхождения жизни чрезвычайно сложен, вдобавок имеет немалое мировоззренческое значение. Обращаю внимание на то, что креационистская критика направлена, прежде всего, на теории первичного бульона, разрабатываемые еще с 20-х годов ХХ века советским биохимиком А.И. Опариным и английским биологом Дж. Холдейном.

 

Столь же уязвимы для критики выводы, сланные из опытов С. Миллера, показавших возможность образования органический соединений из неорганический под воздействием электрический разрядов.

 

Однако возможны и иные модели самозарождения жизни. В настоящее время активно разрабатываются представления о роли дислокаций в кристаллах (прежде всего глинистых) в формировании протогенов и протоорганизмов, обладающих свойством наследственности (А.ДЖ. Кернс-Смит).

 

Первые организмы имели другое строение, чем современные, и состояли из других веществ. Можно сказать о первых организмах следующее.

1. Они могли эволюционировать.

2. Они были просто организованы.

3. Они состояли из веществ геохимического происхождения.

На роль таких протоорганизмов вполне подходят кристаллы.

Вероятно, примитивные гены представляли собой микрокристаллические минералы.  С. Бейли и К. Мэнсфилд, сотрудники Висконсинского университета в Мадисоне, провели рентгеноструктурный анализ крупных кристаллов вермиформного (червеобразного) каолинита и обнаружили в них интересные дефекты структуры. Отдельные слои каолинита представляют собой мозаично расположенные небольшие домены, составляющие в целом весьма прихотливый рисунок. В каждом домене все атомы алюминия имеют одну из трех возможных ориентации. В таких структурах может храниться очень много информации, и эта информация может быть реплицирована при условии, что во вновь образующемся слое ориентация атомов алюминия будет зависеть от их ориентации в том слое, на котором он формируется. В идеальных кристаллах каолинита ориентация атомов алюминия в слоях сохраняется, но в реальных кристаллах нередки «ошибки».

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАХВАТ был важнейшим этапом ранней эволюции. Вначале существовали лишь «голые» гены, состоявшие из какого-то не известного нам первичного генетического вещества, которые эволюционировали таким образом, что стали контролировать условия окружающей их среды путем управления образованием все более сложных, окружающих их фенотипов.

 Возник новый тип генов, которые могли «работать» только в границах довольно сложно устроенного фенотипа, но были более «работоспособными», чем исходные гены. Новые гены постепенно захватывали контрольные функции при формировании фенотипов, так что, в конечном счете, начальная форма генов была ими полностью вытеснена.

 

Интересен вопрос — о том, каким образом происходило объединение более сложно устроенных молекул до появления ферментов. Как происходило образование нуклеотидов? Для этого должны были сложиться необходимые для их формирования системы, включающие многие химические реакции и другие процессы, например процессы очистки; причем все должно было осуществляться в строго заданной последовательности. Такая система не могла быть результатом случайных процессов: она должна была быть организована. У достаточно развитых организмов, «сделанных» из глины, в роли организующего начала мог выступать естественный отбор.

 

Пытаясь составить более определенное представление о взаимодействиях на границе раздела глина — органические молекулы, Лоулесс, Чанг и их сотрудники исследовали углеродсодержащие метеориты, столь же древние, как и сама Солнечная система. Они хотели найти ответ на вопрос: какова была органическая химия веществ на ранних этапах эволюции Земли? Интересно, что в таких метеоритах одновременно присутствуют и глины, и органические вещества. Изучение поверхности Марса также поможет нам понять, каковы были условия на начальных стадиях эволюции Земли. Э. Бейнин из Еврейского университета предлагает точку зрения, согласно которой на поверхности Марса встречаются главным образом богатые железом монтмориллонитовые глины. В этой связи объяснимы результаты опытов, выполненных посадочным аппаратом «Викинг», в которых под влиянием ультрафиолета происходило превращение углекислого газа и окиси углерода в молекулы органических соединений (среди которых большую часть составляла, видимо, муравьиная кислота). Дж. Хаббард из Технологического института в Джорджии поставил опыты, которые показали, что железосодержащие минералы, включая глины, дают тот же эффект.

 

Таким образом, варьируя внешние условия можно создать первичные организмы — первые организмы нашего собственного изобретения.