Серый слон. Или зачем живут люди на Земле

Почему я назвал эту книгу «Серый слон»? Это легко объяснить. Серый – потому, что все слоны серые, других я не видел. А слон – потому, что для понимания любого мало-мальски сложного явления, требуется исследовать его с разных сторон, как это попытались сделать три слепых мудреца из одной индийской притчи. Я вкратце напомню содержание той притчи:

Три слепых мудреца и слон

В одной деревне жили-были три слепых мудреца, которые очень любили поговорить и поспорить друг с другом обо всем на свете. Развлечений у них было мало, интернет и телевидение тогда еще не изобрели, хотя слепым они без надобности, радио у них тоже не было. Зато свободного времени у них было, хоть отбавляй (прямо как у меня сейчас), и они коротали его в разговорах и спорах друг с другом. Однажды они прослышали, что неподалеку от их деревни остановился бродячий цирк с дрессированными животными и загорелись идеей потрогать слона, поскольку ничего о слонах не знали. Мудрецы обратились к односельчанам с просьбой привести к ним слона. Так как они были людьми уважаемыми, слона к ним привели и дали потрогать. Один слепец обхватил слона за ногу, второй пощупал хобот, третий нащупал хвост и подергал за него. Когда слона увели, и слепцы поделились друг с другом своими впечатлениями, оказалось, что каждый из них представляет себе слона по-своему, отлично от других. Первый говорил, что слон похож на высокую и широкую колонну, второй утверждал, что он похож на большого удава, третий был уверен, что слон похож на хлыст. Они долго спорили и не соглашались друг с другом, и каждый из них был уверен в своей правоте. И каждый был прав!

Это довольно известная притча. Количество слепых мудрецов и разные части тела слона варьируются, но суть ее от этого не меняется. Для меня смысл этой притчи заключается в том, что человеческие чувства и разум априори несовершенны и ограничены. Располагая столь несовершенными инструментами познания, люди попросту не в состоянии охватить мысленным взором ни одно из исследуемых явлений целиком, и вынуждены изучать их фрагментарно и с разных точек зрения, уподобляясь этим слепым мудрецам.

В принципе, метод «трех слепцов» подходит для изучения множества явлений. Взять, к примеру, свет. С одной точки зрения, свет, это поток частиц – фотонов, с другой точки зрения, свет, это электромагнитные волны. Разные свойства света объясняются с разных точек зрения, и понять его природу можно только держа в голове эти две взаимодополняющие теории. Чем сложнее явление, тем больше точек зрения приходится учитывать при его изучении. В моем случае также подойдет сравнение с пазлом, кусочки которого извлечены из разных коробочек, вроде бы не имеют отношения друг к другу, но, соединенные вместе, вдруг складываются в единую целостную картину.

В подражание Нассиму Николасу Талебу, который назвал неожиданные явления «черными лебедями», я нареку проблемы и явления, требующие для их понимания «подхода трех слепцов», «Слонами»; однако постараюсь при этом не злоупотреблять термином «Слон» и не буду заливать в текст много воды.

Слон/пазл, о котором пойдет речь в этой книге – всем слонам слон. Вдобавок ко всему, он обладает еще специфической невидимостью, как слон из басни Крылова «Любопытный», в которой посетитель Кунсткамеры тщательнейшим образом изучил всю экспозицию, пересмотрел всех букашек и прочую мелочь, а слона, стоявшего на самом видном месте, не заметил. Таково свойство человеческого ума. Очень часто человек не замечает того, что невыгодно, опасно, неприятно, немодно и так далее, ведь так проще жить.

Последующие главы этой книги, это как бы «слепцы», каждый из которых обладает знаниями в определенной области. Главная мысль моего труда, это результат обобщения знаний этих «слепцов», тот самый Слон.

Прежде чем попытаться понять смысл жизни людей, попробуем разобраться, что же такое жизнь, когда и как она возникла, зачем существует, как развивается.

Тема возникновения жизни, это одни сплошные вопросы, и главный из них, на мой взгляд, звучит так: «Как органические вещества, неизвестно откуда взявшиеся на молодой планете, смогли организоваться в живую клетку?» До недавнего времени наиболее полно разработанной, аргументированной и имевшей широкое признание, считалась гипотеза происхождения жизни путем биохимической эволюции, а именно: гипотеза Опарина-Холдейна. Она утверждает, что жизнь на Земле возникла из неживой материи, в условиях, имевшихся на планете миллиарды лет назад. Эти условия включали в себя наличие источников энергии, определенного температурного режима, наличие воды, вулканических газов и других неорганических веществ – предшественников органических соединений. Эта гипотеза была разработана в 20-е – 30-е годы XX-го века. А. И. Опарин открыл, что в определенных условиях растворенные белки собираются в компактные капли – коацерваты, которые, подобно живым клеткам, могут поглощать растворенные вещества из внешней среды и делиться. Он предположил, что атмосфера молодой Земли была бескислородной, и в ней мог протекать абиогенный синтез органики. Джон Холдейн (Великобритания) развил идею «первичного бульона» – океана, взаимодействовавшего с первичной атмосферой Земли, в котором под воздействием грозовых разрядов, вулканической деятельности и солнечного ультрафиолета происходили разнообразнейшие химические реакции, приводившие, в том числе, к созданию сложных органических молекул. Эти молекулы, в свою очередь, объединялись в коацерватные капли – предшественницы живых клеток. В 1953-ем году С. Миллер (США), для подтверждения гипотезы Опарина-Холдейна, создал установку, в которой он воспроизвел состав первичной атмосферы Земли, руководствуясь своими, как потом выяснилось, не совсем верными представлениями. Затем, он с помощью электрических разрядов, имитирующих грозы, синтезировал в этой установке набор органических веществ, включая аминокислоты. Спустя некоторое время С. Фокс (США) получил полипептиды различной длины путем нагревания смеси сухих аминокислот. На этом достижения сторонников теории абиогенеза кончились. Но при всей кажущейся скромности этих результатов, их значение сложно переоценить, поскольку Миллер доказал принципиальную возможность синтеза органики из простых неорганических соединений. Затем, почти на полвека, в этой области науки воцарились застой и безысходность. Ведь между набором органических веществ и живой клеткой лежит пропасть, преодолеть которую крайне затруднительно. Собраться в самую примитивную живую клетку случайным образом органические вещества никак не могут, а доклеточных форм жизни не существует. Вирусы являются обязательными внутриклеточными паразитами, поэтому предшественниками бактерий они не являются. Краткое перечисление проблем, с которыми столкнулись ученые, пытаясь создать живое из неживого, представляло бы из себя текст, превосходящий по объему мою книгу в несколько раз; поэтому я отсылаю всех интересующихся этой темой к книге Михаила Никитина «Происхождение жизни. От туманности до клетки». Она написана максимально доступным для такой серьезной темы языком, и при желании, неподготовленный человек сможет ее одолеть.

В двухтысячные годы дело сдвинулось с мертвой точки, и на наших глазах в этой области науки происходит революция. Я упомяну два наиболее важных, с моей точки зрения, события.

Во-первых, Джону Сазерленду (Великобритания) удалось синтезировать весь набор органических веществ, необходимых для зарождения жизни. Синтез происходил в условиях ранней Земли, воспроизведенных по его представлениям. Попутно выяснилось, почему существуют всего четыре буквы генетического кода (нуклеотиды аденин, гуанин, цитозин, тимин). Просто из всех нуклеотидов они оказались наиболее устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, тогда как другие нуклеотиды под действием ультрафиолета разложились. Отсюда следует один важный вывод: если где-то во вселенной и существует белковая форма жизни, то в ее основе, скорее всего, находятся те же четыре нуклеотида, ведь ультрафиолетовое излучение есть везде. То есть вполне возможно, что генетический код универсален для всей вселенной.

Во-вторых, Крейгу Вентеру (Швейцария) удалось синтезировать геном бактерии Mycoplasma mycoides и вставить его в клетку другого микроорганизма – Mycoplasma capricolum, из которой перед этим были удалены все гены. Полученный микроорганизм получился жизнеспособным и повел себя как обычная бактерия Mycoplasma mycoides. Тем самым Крейг Вентер доказал, что живые организмы (по крайней мере, бактерии) это конструкторы, которые можно собирать-разбирать.

Пропасть между набором органических веществ и живой клеткой еще не преодолена, но уже не кажется непреодолимой. Тем не менее, что-то или кто-то должен был сконструировать первые живые организмы на ранней Земле, ведь вероятность случайной «самосборки» фактически нулевая. Ничего лучше и надежней Дарвиновского механизма отбора ученые пока не придумали, но, как и зачем разным веществам, пусть и органическим, конкурировать? Это звучит так же нелепо, как утверждение, что два булыжника конкурируют друг с другом за место на тротуаре. Они и не конкурировали. Геохимический подход к теме возникновения жизни на Земле предполагает, что конкурировали друг с другом геохимические циклы, а органические вещества были затянуты в эти циклы и послужили катализаторами и стабилизаторами последних. Многие из нас, даже двоечники, еще со школьной скамьи помнят выражение «круговорот веществ в природе». Например, углерод из атмосферы усваивается растением, после этого попадает в организм растительноядного животного, затем в организм хищника, затем в почву, потом опять в атмосферу. Это очень упрощенное описание геохимического цикла углерода, который крутится посредством живых существ за счет энергии солнца. В своей книге «Удивительная палеонтология. История Земли и жизни на ней» К. Ю. Еськов, ссылаясь, в свою очередь, на А. С. Раутиана (1995), предлагает взглянуть на загадку возникновения жизни с геохимической точки зрения. Далее я кратко излагаю по его книге.

Геохимический подход к теме возникновения жизни

Между холодным космосом и планетой, подогретой центральным светилом, возникает температурный градиент (ТГ). Если планета обладает при этом подвижной газообразной и/или жидкой оболочкой (атмосферой и/или гидросферой), то ТГ порождает в этих оболочках за счет конвенции физико-химический круговорот, в который с неизбежностью вовлекается и твердая оболочка планеты (в случае Земли – кора выветривания), в результате чего возникает глобальный геохимический цикл – прообраз биосферы. Геохимические циклы, едва зародившись, попали под действие отбора по двум параметрам:

Во-первых, отбор на стабильность. При вращении Земли вокруг своей оси энергетическая подпитка геохимических циклов солнцем прекращалась в ночное время, поэтому для поддержания своей структуры, геохимические циклы должны были «научиться» запасать энергию.

Во-вторых, отбор на скорость оборота вовлеченных в геохимические циклы веществ. По этому параметру должны были выиграть те из них, что обзавелись наиболее эффективными катализаторами.