Габдуллин Р.Р., Ильин И.В. Эволюция земли и жизни

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 3. Îñîáåííîñòè æèâîãî 101

ñâîåì ðàçâèòèè.Ýòî âåäåò óæå ê èçìåíåíèÿì â ïîïóëÿ-

öèè – èçìåíÿþòñÿ ÷àñòîòû àëëåëåé è ãåíîòèïîâ.

Îäíàêî âñå ýòè èçìåíåíèÿ ñïîñîáíû ïðåîáðàçîâû-

âàòü ïðèçíàêè,ñîñòàâëÿþùèå ôåíîòèï,òîëüêî â ïðåäå-

ëàõ, ëèìèòèðóåìûõ ãåíîòèïîì. Äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ æå

ïðåîáðàçîâàíèé íà ýâîëþöèîííîì óðîâíå íåîáõîäè-

ìû «äîïîëíèòåëüíûå» ìåõàíèçìû.

102 Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå

Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ

æèçíè íà Çåìëå

Âòîðîé ýòàï ðàçâèòèÿ Çåìëè ïîñëå åå îáðàçîâàíèÿ

êàê ïëàíåòû ñâÿçàí ñ âîçíèêíîâåíèåì íà íåé æèçíè.

Íà äàííûé ìîìåíò èçâåñòíî, ÷òî âîäà ïîÿâèëàñü íà

íàøåé ïëàíåòå îêîëî 4–3,5 ìëðä ëåò íàçàä, à çàòåì –

ïåðâûå áàêòåðèè ïðèáëèçèòåëüíî 3,8–3,5 ìëðä ëåò íà-

çàä. Êàê èìåííî ïîÿâèëàñü æèçíü íà íàøåé ïëàíåòå,

îäíîâðåìåííî ñ îáðàçîâàíèåì ïëàíåòû èëè ïîòîì,åñòü

ëè æèçíü âî âñåé Âñåëåííîé èëè òîëüêî íà Çåìëå?

Ïåðâîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå ïîñòóëèðóåò,÷òî æèçíü

âî Âñåëåííîé âñåãäà áûëà, åñòü è áóäåò. Äðóãîå äåëî, â

êàêîé îíà ôîðìå. Âñåëåííàÿ ìîæåò ñîäåðæàòü â ñåáå

ñîñòàâíûå ÷àñòè äëÿ çàðîæäåíèÿ æèçíè.Äðóãèìè ñëî-

âàìè,æèçíü áûëà ïðèíåñåíà íà Çåìëþ èç êîñìîñà (ãè-

ïîòåçà «êîñìîçîåâ»).

Ãèïîòåçà ïàíñïåðìèè Ñ.Àððåíèóñà (êîíåö XIX â.)

ïðåäóñìàòðèâàëà çàíîñ ñïîð ìèêðîîðãàíèçìîâ, ðàññå-

ÿííûõ ïî âñåé Âñåëåííîé,íà Çåìëþ.Ñåé÷àñ èçâåñòíî,

÷òî â êîñìîñå áàêòåðèé èëè âèðóñîâ íå îáíàðóæåíî,

îäíàêî îðãàíè÷åñêèå õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, àìèíî-

êèñëîòû, ñïèðòû, óãëåâîäîðîäû è äðóãèå ñîåäèíåíèÿ,

ñïîñîáíûå îáðàçîâàòü êëåòî÷íûå ìåìáðàíû ïåðâè÷-

íûõ îðãàíèçìîâ, ïðèñóòñòâóþò â ìåòåîðèòàõ è êîìå-

òàõ,êîñìè÷åñêîé ïûëè,êîòîðîé åæåãîäíî âûïàäàåò íà

Çåìëþ 40 òûñ. ò.

Ïàäåíèå ìåòåîðèòîâ íà Çåìëþ âî âðåìÿ ïåðèîäà

èíòåíñèâíîé ìåòåîðèòíîé áîìáàðäèðîâêè

(4,2–3,9 ìëðä ëåò íàçàä) èíèöèèðîâàëî âîçíèêíîâåíèå

óäàðíûõ âîëí è âûäåëåíèå òåïëà, êîòîðûå, âîçìîæíî,

âûçûâàëè õèìè÷åñêèå ðåàêöèè â äðåâíåé àòìîñôåðå.

Äðóãèìè àðãóìåíòàìè â ïîëüçó âñåãäà ñóùåñòâîâàâ-

øåé æèçíè âî Âñåëåííîé ìîãóò áûòü íåîïîçíàííûå ëå-

òàþùèå îáúåêòû (ÍËÎ) èëè ïðåäïîëàãàåìûå ñîîðóæå-

Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå 103

íèÿ íà äðóãèõ ïëàíåòàõ («ìàðñèàíñêèé ñôèíêñ,ìàðñè-

àíñêèå ïèðàìèäû»).Åñòü äàæå ãèïîòåçû,÷òî èíîïëàíå-

òÿíå ñïîñîáñòâîâàëè çàðîæäåíèþ æèçíè íà Çåìëå, à

ìû – ðåçóëüòàò ýòîãî äîëãîãî íàó÷íîãî ýêñïåðèìåíòà.

Âòîðîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå óòâåðæäàåò, ÷òî æèçíü

íà Çåìëå âîçíèêëà àâòîíîìíî, íåçàâèñèìî îò ñóùåñò-

âóþùåé èëè íåñóùåñòâóþùåé æèçíè âî Âñåëåííîé:

ïðè áëàãîïðèÿòíîì ñòå÷åíèè îáñòîÿòåëüñòâ.

Òðóäíî óñòàíîâèòü èñòèíó. Âîçìîæíî, äàëüíåéøåå

èññëåäîâàíèå êîñìîñà è íåäð íàøåé ïëàíåòû ïîñëó-

æèò êëþ÷îì ê ðàçãàäêå ýòîé òàéíû.

Êàêèì îáðàçîì ïðåäáèîòè÷åñêèå îðãàíè÷åñêèå ñî-

åäèíåíèÿ – àìèíîêèñëîòû èëè íóêëåèíîâûå êèñëîòû

ïðåâðàòèëèñü â æèâîå âåùåñòâî?

Êëþ÷åâóþ ðîëü ïðè ýòîì äîëæåí èãðàòü ñèíòåç

ÐÍÊ (ðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòû), èç êîòîðîé â äàëü-

íåéøåì âîçíèêàþò æèâûå êëåòêè, ñîñòîÿùèå èç ÄÍÊ

(äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòû).

Â 1953 ã.ó÷åíûå Ìèëëåð è Þðè (èëè Óðè) ñìîäåëè-

ðîâàëè óñëîâèÿ çàðîæäåíèÿ æèçíè ïðè ïîìîùè ýêñïå-

ðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè. Öåëüþ îïûòà áûëî äîêàçà-

òåëüñòâî âîçìîæíîñòè ñàìîîáðàçîâàíèÿ àìèíîêèñëîò â

ïåðâè÷íîé ñðåäå Çåìëè.Èññëåäîâàòåëè âîññîçäàëè ïðîòî-

àòìîñôåðó èç ìåòàíà,àììèàêà,âîäîðîäà è ïàðîâ âîäû,

à òàêæå ïðîòîãèäðîñôåðó. ×åðåç ýòó ñìåñü ïðîïóñêàëè

ðàçðÿäû ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà. ×åðåç íåñêîëüêî äíåé â

«ïðîòîîêåàíå» áûëè îáíàðóæåíû àìèíîêèñëîòû.

Ïîñëåäíèå èññëåäîâàíèÿ âûÿâèëè ðÿä íåäîñòàòêîâ

ýòîé ãèïîòåçû-ýêñïåðèìåíòà.

1. Îáðàçîâàâøèåñÿ àìèíîêèñëîòû ñðàçó æå áûëè

èçîëèðîâàíû ñ ïîìîùüþ ìåõàíèçìà «õîëîäíîãî êàï-

êàíà». Â èíîì ñëó÷àå óñëîâèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû, ãäå

îáðàçîâàëèñü àìèíîêèñëîòû, ñðàçó æå ðàçðóøèëè áû

ýòè ìîëåêóëû.Ñóùåñòâîâàíèå â ïåðâè÷íîé ñðåäå Çåì-

ëè ïîäîáíîãî ìåõàíèçìà íå äîêàçàíî. À áåç íåãî ðàñ-

104 Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå

ùåïëåíèå áåëêîâ íåèçáåæíî.Êðîìå òîãî,áåç «õîëîäíî-

ãî êàïêàíà» õèìè÷åñêèå âåùåñòâà áûëè áû ðàçðóøåíû

ïîä âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè.Êîãäà Ìèë-

ëåð íå èñïîëüçîâàë «õîëîäíûé êàïêàí»,òî íå ïîëó÷èë

àìèíîêèñëîòû.

2. Ñîñòàâ ïåðâè÷íîé àòìîñôåðû â îïûòå Ìèëëåðà

è Þðè áûë íåêîððåêòåí.Ìåæäó òåì,ïîñëåäíèå èññëå-

äîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî àòìîñôåðà äîëæíà áûëà ñîñòî-

ÿòü,ñêîðåå âñåãî,èç àçîòà,äâóîêèñè óãëåðîäà è âîäÿíî-

ãî ïàðà,êîòîðûå íå ñòîëü áëàãîïðèÿòíû äëÿ îáðàçîâà-

íèÿ îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë, êàê àììèàê è ìåòàí. Àìå-

ðèêàíñêèå ó÷åíûå Ôåððèñ è ×åí ïîâòîðèëè îïûò

Ìèëëåðà,èñïîëüçîâàâ äâóîêèñü óãëåðîäà,âîäîðîä,àçîò

è âîäÿíîé ïàð, è â ðåçóëüòàòå íå ñìîãëè ïîëó÷èòü íè

îäíîé àìèíîêèñëîòû.

3. Â àòìîñôåðå êèñëîðîäà áûëî ìàëî,íî äîñòàòî÷-

íî äëÿ òîãî, ÷òîáû ðàçðóøèòü àìèíîêèñëîòû. Åñëè áû

â îïûòå áûë èñïîëüçîâàí êèñëîðîä, òî ìåòàí ïðåâðà-

òèëñÿ áû â äâóîêèñü óãëåðîäà è âîäó,à àììèàê – â àçîò

è âîäó.Ñ äðóãîé ñòîðîíû,â ñðåäå,ãäå îòñóòñòâóåò êèñ-

ëîðîä (èç-çà îòñóòñòâèÿ îçîíîâîãî ñëîÿ),î÷åâèäíî ðàç-

ðóøåíèå àìèíîêèñëîò ïîä âîçäåéñòâèåì ïðÿìûõ óëüò-

ðàôèîëåòîâûõ ëó÷åé.

4. Â ðåçóëüòàòå îïûòà Ìèëëåðà îäíîâðåìåííî îá-

ðàçîâàëèñü è îðãàíè÷åñêèå êèñëîòû, íàðóøàþùèå öå-

ëîñòíîñòü è ôóíêöèè æèâîãî îðãàíèçìà. Åñëè áû ýòè

àìèíîêèñëîòû íå áûëè èçîëèðîâàíû, òî â ðåçóëüòàòå

õèìè÷åñêîé ðåàêöèè îíè áûëè áû ðàçðóøåíû èëè

ïðåâðàùåíû â äðóãèå ñîåäèíåíèÿ.

Ãèïîòåçà àêàäåìèêà À.È.Îïàðèíà (1923) î ïðîèñ-

õîæäåíèè æèâûõ ñóùåñòâ èç ìåðòâûõ,áåçæèçíåííûõ âå-

ùåñòâ («Çíàíèå – Ñèëà» ¹1 – 2.1947).Ïåðâûå ñëîæíûå

óãëåâîäîðîäû ìîãëè âîçíèêàòü â îêåàíå èç áîëåå ïðî-

ñòûõ ñîåäèíåíèé,ïîñòåïåííî íàêàïëèâàòüñÿ è ïðèâî-

äèòü ê âîçíèêíîâåíèþ «ïåðâè÷íîãî áóëüîíà».

Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå 105

Ñòàäèÿ 1. Îáðàçîâàíèå óãëåâîäîðîäîâ â ðåçóëüòàòå

ñîïðèêîñíîâåíèÿ èçâåðãíóòûõ èç íåäð íà çåìíóþ ïî-

âåðõíîñòü îãíåííî-æèäêèõ êàðáèäîâ (ñîåäèíåíèé óã-

ëåðîäà è æåëåçà) ñ ïåðåãðåòûì ïàðîì äîèñòîðè÷åñêîé

àòìîñôåðû. Âåëèêèé ðóññêèé õèìèê Ä.È.Ìåíäåëååâ

äîêàçàë,÷òî ïðè âçàèìîäåéñòâèè êàðáèäîâ,â ÷àñòíîñòè

êàðáèäîâ æåëåçà, ñ âîäÿíûì ïàðîì ýëåìåíò óãëåðîä,

âõîäÿùèé â ñîñòàâ êàðáèäîâ,ñîåäèíÿåòñÿ ñ âîäîðîäîì,

âõîäÿùèì â ñîñòàâ âîäû,è ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ óãëå-

âîäîðîäû.

Ñòàäèÿ 2. Ïåðâîíà÷àëüíî óãëåâîäîðîäû íàõîäè-

ëèñü â âèäå ãàçîâ âî âëàæíîé àòìîñôåðå Çåìëè.Ïëàíå-

òà ïîñòåïåííî îñòûâàëà, è êîãäà òåìïåðàòóðà åå ïî-

âåðõíîñòè ïðèáëèçèëàñü ê 100 ãðàäóñàì, âîäÿíîé ïàð

ñòàë ñãóùàòüñÿ â êàïëè è â âèäå äîæäÿ óñòðåìèëñÿ íà

ãîðÿ÷óþ ïóñòûííóþ ïîâåðõíîñòü Çåìëè.Ìîùíûå ëèâ-

íè õëûíóëè íà Çåìëþ, çàòîïèëè åå è îáðàçîâàëè ïåð-

âîðîäíûé ãîðÿ÷èé îêåàí. Íàõîäèâøèåñÿ â àòìîñôåðå

óãëåâîäîðîäû òîæå áûëè óâëå÷åíû ýòèìè ëèâíÿìè è

ïåðåøëè â âîäû îêåàíà.

Ñòàäèÿ 3. Óãëåðîäèñòûå ñîåäèíåíèÿ ìåäëåííî, íî

íåóêëîííî âñòóïàëè ìåæäó ñîáîé âî âñå íîâûå è íî-

âûå õèìè÷åñêèå âçàèìîäåéñòâèÿ.Èõ ÷àñòèöû óâåëè÷è-

âàëèñü è óñëîæíÿëèñü. Ïîÿâëÿëèñü îðãàíè÷åñêèå âå-

ùåñòâà âñå áîëåå ñëîæíîãî ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ.Òàê ïî-

ñòåïåííî â òå÷åíèå ìíîãèõ è ìíîãèõ òûñÿ÷åëåòèé

ñôîðìèðîâàëñÿ òîò ìàòåðèàë, òå ñëîæíåéøèå îðãàíè-

÷åñêèå âåùåñòâà (â ÷àñòíîñòè,áåëêè),èç êîòîðûõ â íà-

ñòîÿùåå âðåìÿ ïîñòðîåíû æèâûå îðãàíèçìû. Îäíàêî

ýòî áûë åùå òîëüêî ìàòåðèàë. ×òîáû ñòàòü æèâûì ñó-

ùåñòâîì,ýòîò ìàòåðèàë äîëæåí áûë ïðèîáðåñòè íåîá-

õîäèìîå ñòðîåíèå,îïðåäåëåííóþ îðãàíèçàöèþ.

Ñòàäèÿ 4. Áåëêîâûå âåùåñòâà ïðè ñìåøèâàíèè èõ

âîäíûõ ðàñòâîðîâ ìîãóò âûäåëÿòüñÿ â âèäå ìåëêèõ,âè-

äèìûõ ïîä ìèêðîñêîïîì êàïåëåê,êîòîðûå áûëè íàçâà-

106 Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå

íû êîàöåðâàòàìè.Ìîæíî ïîëó÷èòü êîàöåðâàòû èñêóñ-

ñòâåííûì ïóòåì,ñìåøèâàÿ,íàïðèìåð,ðàñòâîðû ÿè÷íî-

ãî áåëêà èëè æåëàòèíû ñ ãóììèàðàáèêîì.Íåñìîòðÿ íà

ñâîå æèäêîå ñîñòîÿíèå, êîàöåðâàòíûå êàïåëüêè îáëà-

äàþò íåêîòîðûì âíóòðåííèì ñòðîåíèåì, íåêîòîðîé

îðãàíèçàöèåé,ïðàâäà,åùå î÷åíü ïðîñòîé è âåñüìà íå-

óñòîé÷èâîé. Íî áëàãîäàðÿ ýòîé îðãàíèçàöèè îíè ñïî-

ñîáíû óëàâëèâàòü èç îêðóæàþùåãî ðàñòâîðà ðàçëè÷-

íûå âåùåñòâà.Â ðåçóëüòàòå ýòîãî êàæäàÿ êîàöåðâàòíàÿ

êàïåëüêà ïðè áëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ ìîæåò óâåëè÷è-

âàòüñÿ â îáúåìå è âåñå,òî åñòü îíà ìîæåò ðàñòè.Òàêî-

ãî ðîäà êàïåëüêè äîëæíû áûëè âîçíèêíóòü è â ïåð-

âè÷íîì îêåàíå Çåìëè. Âåäü îíè îáðàçóþòñÿ ïðè ïðî-

ñòîì ñìåøèâàíèè áåëêîâûõ âåùåñòâ. Ïîïûòàåìñÿ

ìûñëåííî ïðîñëåäèòü çà äàëüíåéøåé ñóäüáîé ýòèõ

âïåðâûå âîçíèêøèõ êîàöåðâàòíûõ êàïåëåê.

Ñòàäèÿ 5. Êîàöåðâàòû ïëàâàëè íå ïðîñòî â âîäå, à

â ðàñòâîðå ðàçíîîáðàçíûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Îíè

óëàâëèâàëè ýòè âåùåñòâà è òàêèì îáðàçîì ðîñëè. Íî

ñêîðîñòü ðîñòà îòäåëüíûõ êàïåëåê áûëà íåîäèíàêîâà.

Îíà çàâèñåëà îò âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ êàæäîé êàïåëü-

êè, à ðàçíûå êàïåëüêè îáëàäàëè ðàçëè÷íîé îðãàíèçà-

öèåé.Îäíè èç íèõ âáèðàëè â ñåáÿ îðãàíè÷åñêèå âåùå-

ñòâà îêðóæàþùåãî ðàñòâîðà áûñòðî,òîãäà êàê äðóãèå –

ìåäëåííî.Íî ýòè «íåóäà÷íèêè» íå ìîãëè ñóùåñòâîâàòü

äîëãî. Âñêîðå îíè ðàñïàäàëèñü, è çàêëþ÷åííûå â íèõ

îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà âíîâü ïåðåõîäèëè â îêðóæàþ-

ùèé ðàñòâîð è ïîãëîùàëèñü áîëåå ñîâåðøåííûìè ïî

ñâîåìó ñòðîåíèþ êàïåëüêàìè. Ýòè ïîñëåäíèå, íàïðî-

òèâ,áûñòðî ðàçðàñòàëèñü.Òàê âîçíèê åñòåñòâåííûé îò-

áîð íàèáîëåå ñîâåðøåííûõ ïî ñâîåìó ñòðîåíèþ êàïå-

ëåê.Íåóäà÷íûå ôîðìû îðãàíèçàöèè ñàìè ñîáîé óíè÷-

òîæàëèñü, èñ÷åçàëè ñ ëèöà Çåìëè. Â âîäàõ ïåðâè÷íîãî

îêåàíà ñîõðàíÿëèñü òîëüêî òàêèå êîàöåðâàòû,âíóòðåí-

íåå ñòðîåíèå êîòîðûõ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå äåëà-

Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå 107

ëîñü âñå ñîâåðøåííåå, âñå áîëåå è áîëåå ïðèñïîñîá-

ëåííûì ê áûñòðîìó ïîãëîùåíèþ îðãàíè÷åñêèõ âå-

ùåñòâ, ê óñâîåíèþ èõ, ê áûñòðîìó ðîñòó è ðàçìíîæå-

íèþ.Íî ÷åì äàëüøå øåë ýòîò ïðîöåññ,÷åì ìåíüøå îñ-

òàâàëîñü îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ â âîäàõ îêåàíà,òåì âñå

ñòðîæå è ñòðîæå ñòàíîâèëñÿ åñòåñòâåííûé îòáîð.Ìåæ-

äó êàïåëüêàìè âîçíèêëà ïðÿìàÿ áîðüáà çà ñóùåñòâîâà-

íèå.Áîëåå ïðîñòî óñòðîåííûå,ìåíåå ïðèñïîñîáëåííûå

êàïåëüêè â ýòîé áîðüáå ðàíî èëè ïîçäíî ïîãèáàëè.

Ðàñòè è ðàçìíîæàòüñÿ äàëåå ìîãëè òîëüêî òàêèå îáðà-

çîâàíèÿ, êîòîðûå â ðåçóëüòàòå ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðå-

âðàùåíèé ïðèîáðåëè î÷åíü ñëîæíîå,íî âìåñòå ñ òåì è

î÷åíü ñîâåðøåííîå âíóòðåííåå ñòðîåíèå. Ýòî óæå íå

áûëè ïðîñòûå êîàöåðâàòíûå êàïåëüêè. Ýòî áûëè ïåð-

âè÷íûå îðãàíèçìû,ïðîñòåéøèå æèâûå ñóùåñòâà – ðî-

äîíà÷àëüíèêè âñåãî æèâîãî íà Çåìëå.

Ýòà ãèïîòåçà èìååò ðÿä íåäîñòàòêîâ.Êîàöåðâàòû,ïðè

âñåé ñëîæíîñòè èõ îðãàíèçàöèè, òåì íå ìåíåå íå ìîãóò

ñ÷èòàòüñÿ æèâûìè îðãàíèçìàìè ïðåæäå âñåãî ïîòîìó,

÷òî ó íèõ íåò ñòàáèëüíîãî ñàìîâîñïðîèçâåäåíèÿ, æåñò-

êîé ñòðóêòóðíîé îðãàíèçàöèè,ôóíêöèîíàëüíîãî âçàèìî-

äåéñòâèÿ ìåæäó áåëêàìè è íóêëåèíîâûìè êèñëîòàìè.

Àíãëèéñêèé ó÷åíûé Õîëäåéí èç Êåìáðèäæñêîãî

óíèâåðñèòåòà â 1929 ã. îïóáëèêîâàë ñâîþ ãèïîòåçó,ñî-

ãëàñíî êîòîðîé æèçíü çàðîäèëàñü â ðåçóëüòàòå õèìè÷å-

ñêèõ ïðîöåññîâ â àòìîñôåðå Çåìëè,áîãàòîé äèîêñèäîì

óãëåðîäà. Ïåðâûå ñóùåñòâà – «îãðîìíûå ìîëåêóëû». Â

åãî ãèïîòåçå íå ðàññìàòðèâàëèñü ãèäðîôèëüíûå êîì-

ïëåêñû è/èëè êîàöåðâàòû.Èç-çà áëèçîñòè âçãëÿäîâ íà

íåêîòîðûå ïðèíöèïèàëüíûå ìîìåíòû ïðîèñõîæäåíèÿ

æèçíè íà Çåìëå âçãëÿäû ýòîãî ñîâðåìåííèêà À.È.Îïà-

ðèíà è åãî ïðåäøåñòâåííèêà îáúåäèíåíû â ãèïîòåçó

Îïàðèíà-Õîëäåéíà.

Ãèïîòåçà Ó.Ãèëáåðòà ãëàñèò, ÷òî ïåðâè÷íûå îðãà-

íèçìû ñîñòîÿëè èç ïðîñòûõ ñàìîâîñïðîèçâîäÿùèõñÿ

108 Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå

ìîëåêóë ÐÍÊ.Â äàëüíåéøåì ýòè îðãàíèçìû ïðèîáðå-

ëè ñïîñîáíîñòü ñèíòåçèðîâàòü áåëêè, ÷òî óñêîðÿëî

ñêîðîñòü ðåïëèêàöèè, è ëèïèäû, ñôîðìèðîâàâøèå

ìåìáðàíó,îòãðàíè÷èâøóþ âíóòðåííþþ ñðåäó îðãàíèç-

ìîâ îò âíåøíåé cðåäû. Òàê âîçíèêëà êëåòêà. Äàëåå

ôóíêöèÿ íîñèòåëÿ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè ïåðåøëà

ê ÄÍÊ, áîëåå ýôôåêòèâíûì â ýòîì îòíîøåíèè. Îò-

äåëüíûå ñòàäèè ýòîé ãèïîòåçû ïðîèçâåäåíû ýêñïåðè-

ìåíòàëüíî â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ.

Åñëè æèçíü íà÷àëàñü ñ ÐÍÊ,òî â êàêîé îáñòàíîâ-

êå ýòî ïðîèçîøëî?

Âîäíàÿ ñðåäà íåáëàãîïðèÿòíà,ïîñêîëüêó ÐÍÊ áû-

ñòðî ðàçëàãàåòñÿ â âîäå. Îäíàêî åñëè ïîäîáíûå ÐÍÊ

ïîëèìåðû îáðàçóþòñÿ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëîâ,îíè

ñòàíîâÿòñÿ áîëåå óñòîé÷èâûìè ê äåéñòâèþ âîäû. Â

ñâÿçè ñ ýòèì âîçíèêëè äâå ãèïîòåçû, îòâîäÿùèå òâåð-

äûì êðèñòàëëàì ðåøàþùóþ ðîëü â ïðîèñõîæäåíèè

æèâîãî âåùåñòâà.

1. Ãèïîòåçà À.Êåðíñ-Ñìèòà: ãëèíèñòûå îáðàçîâà-

íèÿ ìîãëè ïðèîáðåñòè ñïîñîáíîñòü àäñîðáèðîâàòü èëè

ñèíòåçèðîâàòü íà ñâîåé ïîâåðõíîñòè îðãàíè÷åñêèå ñî-

åäèíåíèÿ – áåëêè è íóêëåèíîâûå êèñëîòû.Â äàëüíåé-

øåì ýòè ñîåäèíåíèÿ ìîãëè íà÷àòü ñàìîñòîÿòåëüíî

âîñïðîèçâîäèòüñÿ è ýâîëþöèîíèðîâàòü.

2. Ãèïîòåçà Ã.Âåõòåðøîéçåðà: êðèñòàëëû ïèðèòà

ñïîñîáíû êàòàëèçèðîâàòü ñèíòåç.

Ñ îòêðûòèåì â êîíöå 70-õ ã. XX â. ãèäðîòåðì íà äíå

îêåàíîâ è áîãàòîé îðãàíè÷åñêîé æèçíè â çîíå èõ âëè-

ÿíèÿ âîçíèêëà ãèïîòåçà î çàðîæäåíèè æèçíè âîêðóã

ïîäâîäíûõ ãèäðîòåðì.Àðõåîáàêòåðèè âûäåðæèâàþò òåì-

ïåðàòóðó äî 120

Ñ,à ðÿä èõ âèäîâ ïðåäïî÷èòàåò ëèøåí-

íûå êèñëîðîäà ìåñòà îáèòàíèÿ ñ âûñîêîé êèñëîòíîñ-

òüþ è ñîäåðæàíèåì ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé.

Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àåòñÿ, ÷òî äèàïàçîí ôèçèêî-

ãåîãðàôè÷åñêèõ îáñòàíîâîê,â êîòîðûõ ìîãëè ïîÿâèòüñÿ

Ãëàâà 4. Ïðîáëåìà ïðîèñõîæäåíèÿ æèçíè íà Çåìëå 109

íà Çåìëå ïåðâûå æèâûå îðãàíèçìû,äîñòàòî÷íî âåëèê –

îò íàçåìíûõ óñëîâèé ñ âîññòàíîâèòåëüíîé èëè íåé-

òðàëüíîé àòìîñôåðîé ÷åðåç ïðèáðåæíóþ,ïðèëèâíî-îò-

ëèâíóþ çîíó ñ åå òåïëûìè âîäàìè äî îòíîñèòåëüíî ãëó-

áîêîâîäíîé îáñòàíîâêè ñ ãîðÿ÷èìè ãèäðîòåðìàìè.

Ñ.Êàóôìàí (ÑØÀ) ìàòåìàòè÷åñêè ïîêàçàë, ÷òî

äîñòàòî÷íî ñëîæíàÿ ãðóïïà ïîëèìåðîâ ñïîñîáíà ê

ðåïëèêàöèè êàê öåëîå,äàæå åñëè îòäåëüíûå ïîëèìåðû

ê ýòîìó íå ñïîñîáíû.Íî äëÿ ýòîãî íåêîòîðûå ïîëèìå-

ðû äîëæíû áûòü ñïîñîáíû êàòàëèçèðîâàòü ïðîñòûå

ðåàêöèè,íàïðèìåð äåëèòü ïîëèìåð íàäâîå èëè ñîåäè-

íÿòü äâà ïîëèìåðà â îäèí.

3. Ãèïîòåçà ñàìîîðãàíèçàöèè ìàêðîìîëåêóë. Ýòà ãè-

ïîòåçà ðàçâèâàåòñÿ ïîñëåäíèå äâà äåñÿòèëåòèÿ áëàãî-

äàðÿ ïðèìåíåíèþ ê ïðîáëåìå âîçíèêíîâåíèÿ æèçíè

òåîðèè ñàìîîðãàíèçóþùèõñÿ ìàêðîìîëåêóë. Ì.Ýéãå-

íîì áûëî óñòàíîâëåíî,÷òî íåëèíåéíûå àâòîêàòàëèòè-

÷åñêèå öåïè (ãèïåðöèêëû) îáëàäàþò ðÿäîì óíèêàëü-

íûõ ñâîéñòâ,ïîðîæäàþùèõ «äàðâèíîâñêîå ïîâåäåíèå»

ñèñòåìû.Ãèïåðöèêë êîíêóðèðóåò ñ ëþáîé ñàìîâîñïðî-

èçâîäÿùåéñÿ åäèíèöåé,íå ÿâëÿþùåéñÿ åå ÷ëåíîì.Ñî-

ñòîÿ èç ñàìîñòîÿòåëüíûõ ñàìîâîñïðîèçâîäÿùèõñÿ åäè-

íèö,îí îáúåäèíÿåò ýòè åäèíèöû â ñèñòåìó,ñïîñîáíóþ

ê ñîãëàñîâàííîé ýâîëþöèè, ãäå ïðåèìóùåñòâà îäíîãî

èíäèâèäà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ âñåìè åå ÷ëåíàìè

(Åñüêîâ, 2000). Â ðåçóëüòàòå Ì.Ýéãåí è Ï.Øóñòåð ìî-

äåëèðóþò ýâîëþöèþ îò ìàêðîìîëåêóë äî æèâîé êëåò-

êè ñëåäóþùèì îáðàçîì (ðèñ. 4.1).

110 Ãëàâà 5. Ýâîëþöèîííûé ïðîöåññ

Ãëàâà 5. Ýâîëþöèîííûé ïðîöåññ

Ýâîëþöèÿ îðãàíè÷åñêîãî ìèðà – ýòî ïðîöåññ èñ-

òîðè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ îò äðåâíåéøèõ äî ñîâðåìåííûõ

è áóäóùèõ ôîðì æèçíè. Ñóùíîñòü ýòîãî ïðîöåññà ñî-

ñòîèò êàê â íåïðåðûâíîì ïðèñïîñîáëåíèè æèâîãî ê

ðàçíîîáðàçíûì è ïîñòîÿííî ìåíÿþùèìñÿ óñëîâèÿì

îêðóæàþùåé ñðåäû,òàê è â ïîÿâëåíèè âñå áîëåå ñëîæ-

íî îðãàíèçîâàííûõ ôîðì.Â õîäå ýâîëþöèîííîãî ïðî-

öåññà îñóùåñòâëÿåòñÿ à) ïðåîáðàçîâàíèå âèäîâ,á) ïðî-

èñõîæäåíèå íîâûõ âèäîâ,â) âûìèðàíèå âèäîâ.Òàê êàê

âèäû ñîñòàâëÿþò áîëåå êðóïíûå òàêñîíû,òî ýòî ñïðà-

âåäëèâî è äëÿ íàäâèäîâûõ êàòåãîðèé.

Ýâîëþöèîííàÿ èäåÿ â áèîëîãèè ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç

äðåâíåéøèõ êðóïíûõ íàó÷íûõ îáîáùåíèé. Çà÷àòêè

ýòîé èäåè ïðîñëåæèâàþòñÿ óæå ó àíòè÷íûõ ôèëîñî-

ôîâ. Ôîðìèðîâàíèå èäåè íà÷àëîñü â êîíöå 18 â., íî â

öåëîñòíîì âèäå ýâîëþöèîííàÿ êîíöåïöèÿ áûëà ñôîð-

ìóëèðîâàíà â íà÷àëå 19 â.ôðàíöóçñêèì åñòåñòâîèñïû-

òàòåëåì Æ.-Á.Ëàìàðêîì â åãî òðóäå «Ôèëîñîôèÿ çîî-

ëîãèè». Â ýòîé êíèãå îí îáîñíîâûâàåò èçìåí÷èâîñòü

âèäîâ è ñàì ôàêò ýâîëþöèîííîãî ïðîöåññà.Äâèæóùåé

ñèëîé ýâîëþöèîííîãî ïðîöåññà Ëàìàðê ñ÷èòàë ïðèñó-

ùåå îðãàíèçìàì «ñòðåìëåíèå ê ñîâåðøåíñòâó», ïðè-

ñïîñîáëåíèå ê ñðåäå ïîä ïðÿìûì âîçäåéñòâèåì åå

ôàêòîðîâ. Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ýâîëþöèîííîé èäåè

ïîêàçàëî íåâåðíîñòü ýòîãî âûâîäà.

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî âèäåòü çíà÷èòåëüíîå

ðàçíîîáðàçèå ìíåíèé îòíîñèòåëüíî ñàìîãî ýâîëþöè-

îííîãî ïðîöåññà,åãî äâèæóùèõ ñèë è ìåõàíèçìîâ è ò.ä.

Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííàÿ èç ñîâðåìåííûõ òåî-

ðèé ýâîëþöèè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðåçóëüòàò ñèíòåçà

ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçäåëîâ ýêîëîãèè,ãåíåòèêè,ìîëåêó-

ëÿðíîé áèîëîãèè è äðóãèõ íàóê. Â åå îñíîâå ëåæèò

êëàññè÷åñêàÿ ýâîëþöèîííàÿ òåîðèÿ Äàðâèíà–Óîëëåñà.