Гипотезы возникновения жизни

Природа жизни, ее происхождение, разнообразие живых существ и объединяющая их структурная и функциональная близость занимают одно из центральных мест в биологии. Теории, касающиеся возникновения Земли и жизни на ней, да и всей Вселенной, разнообразны и далеко не достоверны.

Рассмотрим эти теории подробнее.

Креационизм. Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом; ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений.

Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, и поэтому она никогда не сможет ни опровергнуть, ни доказать эту концепцию.

Теория спонтанного зарождения. Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте как альтернатива креационизму, с которым она сосуществовала.

Например, лягушки и насекомые при определенных условиях заводятся в сырой почве. Аристотель был прав, полагая, что это начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно считал, что оно есть в солнечном свете, тине и гниющем мясе.

В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Проведя ряд экспериментов, с открытыми и закрытыми сосудами, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза), провозгласив знаменитый принцип – «все живое – от живого».

Реди установил, что белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе открытого сосуда – личинки мух. Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя она несколько отошла на задний план.

В 1860 г. проблемой происхождения жизни занялся Луи Пастер, который к этому времени уже многое сделал в микробиологии. В результате ряда экспериментов Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию самозарождения.

Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. В колбочки ученый наливал питательные растворы, кипятил их. Потом нагревал горлышко колбы, оттягивал его в длинную трубку и запаивал кончик. Выйдя во двор, Пастер обламывал запаянный кончик.

Если для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда же взялся самый первый живой организм? Было ли это первичным самозарождением?

Теория стационарного состояния. Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Виды также существовали всегда.

Они утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным.

Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте (увеличение численности, миграции в места благоприятные для сохранения остатков и т. п.).

Теория панспермии. Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место Вселенной.

Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время в разных частях Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения встречах с инопланетянами.

При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» – такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, возможно сыгравшие роль «семян», падавших на голую Землю.

Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в пользу их биологической природы пока не кажутся ученым убедительными.

Биохимическая эволюция. В современном естествознании наиболее обоснованной считается теория абиогенного происхождения жизни, выдвинутая в 1923 г. российским биохимиком А.И. Опариным.

Основной идеей этой теории было обоснование того, что зарождение жизни – это длительный процесс зарождения живой материи в недрах неживой.

В 1924 г. А. И. Опариным, а позднее Дж. Холдейном (1929) была сформулирована гипотеза, рассматривающая возникновение жизни как результат длительной эволюции углеродных соединений.

Теория Опарина завоевала широкое признание, но она не решает проблемы, связанные с переходом от сложных органических веществ к простым живым организмам. Именно в этом аспекте теория биохимической эволюции представляет общую схему, приемлемую для большинства биологов.

Академик Б.С. Соколов по этому поводу высказывался следующим образом: «Путь, который прошел органический мир от бактерий до нас с вами, более прост, чем путь, который связал сложные, но предбиологические молекулы с биологической эволюцией, сформировав первых самовоспроизводящихся прокариот…»

Как указывал в 1912 г. русский естествоиспытатель К. А. Тимирязев, «..мы вынуждены допустить, что живая материя осуществлялась так же, как и все остальные процессы, путем эволюции… Процесс этот, вероятно, имел место и при переходе из неорганического мира в органический».

В более широком смысле эволюцию мира, в течение которой происходит и появление жизни как феномена нового состояния материи, необходимо увязывать с космологической эволюцией в целом.

Ее этапы можно представить себе следующим образом:

БВ → излучение + вещество → Галактики, Вселенная → планеты → первичная атмосфера → вторичная атмосфера, гидросфера → образование органических веществ, аминокислот → коацерватные капли – естественный отбор, мутация → ДНК – РНК → белок.