Возникновение жизни

Выяснение движущих сил и внутренних механизмов эволюции живых организмов и их сообществ в известной степени увязано с гораздо более сложной проблемой – возникновения жизни во Вселенной и на Земле. Помимо трудностей моделирования и воспроизведения процессов, которые привели к появлению жизни на древней Земле, препятствием служит уникальность (на настоящее время) феномена земной жизни в наблюдаемой части Вселенной. Воспроизводимость явления служит одним из важных критериев научности вывода. Поэтому решающим аргументом в пользу закономерности процессов, которые привели к возникновению жизни на Земле, могло бы быть обнаружение жизни на других небесных телах. Пока этого не произошло, и жизнь остается уникальным явлением, вопрос ее происхождения в известном смысле выходит за рамки науки.

В предыдущей главе мы выяснили, что варианты ответа на этот вопрос зависят от выбора модели Вселенной. В случае модели стационарной Вселенной, которую разделяло научное сообщество до начала 20 века, свобода выбора была почти ничем не ограничена. Не случайно ряд крупнейших учёных, в их числе и В.И.Вернадский, склонялись к идее вечности жизни как непременного атрибута Вселенной. Тем самым проблема возникновения жизни из неживой материи снималась в принципе. Нетрудно понять, что это утверждение принципиально не проверяемо. Возникновение жизни на Земле сводилось к переносу «зародышей» жизни из космического окружения на поверхность нашей планеты (концепция панспермии) и выяснению подлежал только лишь способ такого переноса и уровень объектов, способных выдержать условия космической транспортировки. Логично предположить, что естественным путём такое путешествие могли выдержать только живые структуры, способные сохраниться в условиях открытого космоса. Недавние исследования образцов марсианских метеоритов, найденных в Антарктиде, показали, что на всём протяжении полёта от орбиты Марса до поверхности Земли температура внутри метеорита не превышала 40ºС, следовательно, могла обеспечить сохранение живых организмов. Значит, такой перенос был в принципе возможен. Однако пока это остаётся гипотезой, не имеющей фактического подтверждения.

Вечная и бесконечная Вселенная не исключала и возможность новообразования жизни на Земле из неживой материи, что допускало множественность форм жизни во Вселенной, в том числе и отличных от земной.

В рамках стационарной модели Вселенной развивал свой вариант возникновения жизни и американский астрофизик Ф.Хойл. Согласно его гипотезе жизнь могла зародиться в холодных скоплениях межзвездной пыли. Подтверждением такого предположения он считал совпадение спектрального состава этих скоплений и спектров, полученных при сгорании земных микроорганизмов.

Однако по мере того как концепция нестационарной Вселенной, воплощённая в модели Большого взрыва, обрастала доказательствами в её пользу, становилось всё более очевидным, что временные рамки для возникновения жизни во Вселенной реально ограничены. Для варианта неземного происхождения жизни они определяются возникновением подходящих условий и наличием исходных продуктов. Для планетарного варианта возникновения жизни это время образования первых планетных систем. По современным представлениям это могло произойти только в системе звезды третьего поколения, к которому относится и Солнце, поскольку только в них образуются тяжёлые элементы, входящие в состав живых организмов. Скорее всего жизнь могла возникнуть только на планетах земного типа и по времени, сходном с возникновением жизни на Земле.

Таким образом, принципиально возможны два основных варианта появления на Земле живых организмов: экстрателлурический, связанный с занесением живых объектов извне, и теллурический, при котором жизнь явилась результатом химической эволюции с последующим образованием первых живых организмов в условиях древней Земли.

Следует отметить, что оба варианта имеют равные права на существование в качестве рабочих гипотез, поскольку ни один не может быть в настоящее время подтверждён. Однако наибольшие усилия научного сообщества были направлены на доказательства земного происхождения жизни. Поэтому не удивительно, что этот сценарий оказался наиболее проработанным и детализированным. Дальнейшее рассмотрение этой темы будет ограничено рамками именно земного варианта происхождения жизни. Наиболее значимо выяснение условий, которые имели место на Земле и которые очевидно оказались благоприятны для протекания процессов, завершившихся возникновением жизни. Существенным также является наличие достаточного времени для реализации этапов добиологической эволюции, что в связи с последними данными о времени появления первых признаков жизни делает актуальным предположение о протекании добиологической эволюции вне Земли.