Нереальная реальность. Вся трилогия в одной книге - Андрей Кананин

Никто не спорит с тем, что образование аминокислот – это первый и ключевой шаг на пути к зарождению жизни. Проблема в том, что этот первый шаг без множества следующих – путь в болото, а не на твёрдую почву.

Суть в том, что аминокислоты должны не только самозародиться. Сам факт появления этих сложных молекул ничего не решает. Их наиглавнейшая функция совершенно иная. Они должны сформировать белок.

Казалось бы, в этом нет ничего сложного. За сто миллионов лет хотя бы одна из триллиона возможных комбинаций соединения аминокислот случайным образом наверняка преобразуется в белок. Для поверхностного анализа такой вывод кажется вполне приемлемым.

Действительно, белок является обычным соединением аминокислот. Он выглядит достаточно «простым». Но это взгляд через «розовые очки».

На самом деле белок – образование чрезвычайно сложное, случайная самосборка которого представляется невероятным событием даже в практически бесконечном космосе.

Дело в том, что аминокислоты собираются в белок не хаотично, а в строго определённой последовательности, как буквы алфавита, складывающиеся в слова. Если их расставить неправильно, то исказится весь смысл текста. Используя эту аналогию, можно сказать, что белки – это невообразимо длинные слова.

Например, всем известный гемоглобин – очень простой белок. Но он представляет собой одну правильно возможную комбинацию аминокислот из 10190. Только вообразите себе столь длинное слово, состоящее из такого множества букв, причём в нём нет ни единой грамматической ошибки. Как логично объяснить, почему из невообразимо большого числа возможных комбинаций «почему-то» реализовался единственно верный вариант.

Многие ошибочно считают, что сто миллионов лет – очень большой срок, чтобы случилось любое чудо. По сравнению с человеческой жизнью это безусловно так, но соизмеримо с возрастом Вселенной – это небольшой период.

Да это и неважно в данном примере, потому что элементарные подсчёты показывают, что для безошибочного написания столь длинного слова недостаточно и ста триллионов лет. Теперь скажите честно, вы верите в то, что гемоглобин случайно самособрался в подобной строго определённой последовательности?

А ведь для функционирования живого организма необходимы десятки тысяч разнообразных белков, многие из которых намного сложнее гемоглобина. С точки зрения статистики все сегодняшние гипотезы происхождения жизни чересчур неправдоподобные. Теория панспермии выглядит куда более вероятной, чем допускаемая в эволюции степень случайности.

Есть возражение, что белковые цепочки собирались не одномоментно, а под воздействием некоего кумулятивного эффекта. То есть, одна группа аминокислот сталкивалась с другой и постепенно усложнялась.

С моей точки зрения, подобное допущение не совсем корректное. Потому что не объясняет, почему образовались не просто какие-то абстрактные сверхсложные аминокислотные соединения, а именно белки, ставшие основой для органической углеродной жизни.

По большому счёту суть вопроса заключается даже не в проблеме автоматического собирания отдельных элементов в грандиозную идеальную конструкцию. На самом деле, Вселенная полна сложности. Это достаточно обычное явление. Вспомните хотя бы удивительную симметрию снежинок, грациозную красоту кристаллов или даже обычный крахмал, являющийся наглядным примером самосборки разных сахаров.

Проблема в том, что все эти естественные длинные молекулярные цепочки мертвы, безжизненны. А в «нашу» цепочку что-то вдохнуло жизнь. Именно в этой уникальности кроется главная загадка.

Каким образом из неживых химических соединений появилась несущая информацию молекула, способная к самовоспроизводству?

Если «наша» самосборка случайна, но, одновременно, типична и естественна для Природы, то где живые кристаллы и разумные крахмалы?

Наконец, почему нечто, что способствовало качественному переходу от неживого к живому реализовалось на Земле только единожды?

Если это так неизбежно и типично, то почему за много миллиардов лет не повторилось хотя бы ещё раз?

Причём, для большей убедительности теории эволюции желательно, чтобы альтернативное самозарождение произошло не на базе нашего генетического кода, а на принципиально другой основе. Или чтобы нечто чужое зародилось, например, на Марсе. И тогда бы большинство вопросов автоматически отпало.

Ещё одним ключевым этапом при зарождении жизни стал момент возникновения синтеза белков.

Белок сам по себе полностью бесполезен для организма, если бы не воспроизводился. При этом самостоятельно он не способен создать копию. Белки не хранят наследственную информацию. Для этого требуется молекула ДНК.

Отмечу также, что все эти составляющие жизни бессмысленны без клетки, внутри которой они располагаются. Отдельная, даже очень сложная молекула, ни в коем случае не является живой сама по себе. Только когда они все вместе аккумулируются в клеточной питательной среде, запускается процесс, который мы называем жизнью.

Если всем составляющим частям единого сообщества молекул обязательно необходимы все остальные, то возникает логичный вопрос. Каким образом «нужные» молекулы правильно сложились в верную конфигурацию самый первый раз?

Аминокислоты могут образовываться спонтанно естественным образом. Но белки и другие сложные органические полимеры не могут. «Кирпичики» жизни должны каким-то образом правильно сконцентрироваться в определённом месте.

Допустим, за многие миллионы лет такое действительно где-то случайно произошло. Проблема в том, что недостаточно сложиться в какую-нибудь любую суперсложную молекулу. Обязательно нужно, что это «нечто» ожило.

Но, жизнь настолько сложна, что любые идеи о том, что нужная комбинация образуется случайным образом, противоречат законам статистической вероятности.

Для случайного появления жизни не хватит не просто нескольких сот миллионов лет, но и всего времени жизни Вселенной. По мере возрастания сложности необходимой комбинации на порядки увеличивается требуемое на её реализацию время. Случайные процессы просто не успеют наработать требуемую сложность.

Предположим, что все компоненты, необходимые для сборки клетки, могли образоваться на Земле в ходе естественных химических реакций.

Но, далеко не каждая комбинация аминокислот даст в итоге белок, способный к функционированию в составе клетки. Подходящие аминокислоты должны соединиться в правильном порядке. Вероятность случайного «попадания в точку» исчезающе мала.

Некоторые исследователи полагают, что на самом раннем этапе эволюции был задействован своеобразный естественный отбор, который привел к появлению сложных биологических систем. То есть, процесс был не строго случайным.

Приоритетным становилось формирование аминокислотных цепочек, повышающих вероятность возникновения функциональных белков. У такого подхода есть два заметных недостатка.

Во-первых, непонятно откуда взялись уже готовые аминокислотные цепочки для дальнейшего естественного отбора.

Во-вторых, в природе не должно существовать заранее известной «правильной» комбинации аминокислот, на которую может быть сориентирован естественный отбор. Иначе необходимо допустить, что «некто» выбирал, насколько близка каждая полученная комбинация к итоговому необходимому результату. Но тогда это не естественный, а осмысленный отбор. Который явно не под силу молекулам.

Что мы имеем в сухом остатке.

Хорошо понятно, как из неорганики могли возникнуть аминокислоты.

Хорошо понятно, как происходило развитие жизни с одноклеточного до современного уровня.

Но совсем неясно, что было в промежутке.

Практически все этапы эволюции объяснены наукой и подтверждаются экспериментами. Кроме одного. И самого главного.

Непонятно, как произошёл качественный скачок от неживого к живому.

А ведь путь от бактерии до разумного человека – просто мизерный шажок по сравнению с невообразимо длинной дорогой, разделяющей смесь неживых аминокислот от живой бактерии.

Глава 27. ДНК

Внутри каждого клеточного ядра находится 46 спутанных пучков – хромосом, из которых 23 материнские и 23 отцовские. В них содержатся все необходимые инструкции по созданию и дальнейшему поддержанию жизни организма.

Хромосомы, в свою очередь, сделаны из длинных нитей дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК. Одна нить нуклеиновой кислоты обернута вокруг другой, образуя сплетённую пару.

ДНК – самая важная и самая необычная молекула на Земле, основа нашей жизни.

В вашем организме насчитывается 100 000 000 000 000 клеток. В каждой клетке содержится почти 2 метра плотно упакованных нитей ДНК. В объёме, равном точке над буквой «i», спрессовано около 400 метров ДНК. Подсчитано, что общая длина этих нитей в теле человека составляет 20 000 000 000 000 километров. Это половина расстояния от Солнца до ближайшей звезды. Только вдумайтесь, внутри вас находятся тончайшие жизнеобразующие нити такой протяжённости, которую свет, летящий со скоростью 300 000 км/с, преодолевает целых два года.