Живое вещество и космогонические гипотезы
Я веду отсчет времени от того момента, когда в 1949 г. Гамов высказал предположение о существовании реликтового излучения и вычислил его значение — 4 градуса шкалы Кельвина. Через 16 лет этот факт был экспериментально подтвержден Вильсоном и Пензиасом. Им удалось измерить реликтовое излучение и его интенсивность оказалась равной тем самым четырем градусам, которые были вычислены Гамовым. Следует заметить, что за этот эксперимент Вильсон и Пензиас получили Нобелевскую премию, но Гамов к тому времени уже скончался.
Установленный факт существования реликтового излучения носил эпохальный характер: он означал, что гипотеза начального взрыва получила весьма надежный опытный фундамент, и пришло время ее рассматривать в качестве эмпирического обобщения.
Но в свете космогонической гипотезы начального взрыва принять предположение о вечности материи и жизни уже нельзя. Либо мы принимаем «абсолютность» принципа Пастера-Редди и отвергаем экспериментальный факт реликтового излучения (либо придумываем какую-нибудь фантастическую гипотезу его происхождения), либо мы принимаем гипотезу начального взрыва и тогда, естественно, должны ограничить действие этого принципа «геологическим временем Земли», когда в земной оболочке уже не существовало условий для возникновения живого вещества.
Мне представляется более предпочтительным принятие второй альтернативы, хотя она также еще недостаточно аргументирована, но все же больше, чем первая (во всяком случае, не меньше, чем первая). Кроме того, она больше соответствует логике универсального эволюционизма: Вселенная — единая система, она эволюционирует как единое целое, причем непрерывно происходит усложнение ее организационных структур. И на определенном этапе этого мирового эволюционного процесса в качестве элемента этой системы возникает живое вещество. И эта логика тоже следствие целого ряда эмпирических обобщений.
Вернадский, как и современная наука, не пытается давать определения феномена жизни. И мы действительно не знаем, что такое «жизнь»! Удовлетвориться поверхностным замечанием Энгельса о том, что жизнь—это форма существования белковых тел, мы, разумеется, не можем. Были попытки охарактеризовать живое вещество свойствами метаболизма и редупликации, т. е. самовоспроизведения. Считалось особым свойством живого вещества его стремление сохранять целостность (гомеостаз). Но постепенно выясняется, что этими свойствами могут обладать и неживые структуры. Так, например, М. Эйген показал, что свойствами редупликации и метаболизма могут обладать биологические макромолекулы. В прошлом году я построил примеры, показывающие, что при неточности редупликации в самовоспроизводящихся системах, обладающих фиксированной структурой информационной матрицы, возникает обратная связь, стремящаяся сохранить целостность системы (см. ДАН РАН, т. 329, № 1). И т. д.
Подобные факты делают непротиворечивым предположение о том, что четкой границы между живым и косным веществом может и не быть, как думал Вернадский! Всегда ли, например, мы имеем право отнести к живому веществу вирусоподобные материальные образования? Конечно, более или менее непрерывный переход от косного к живому веществу в настоящее время всего лишь предположение, а отнюдь не научная гипотеза.
Однако сам Вернадский категорически отвергал подобное предположение. Но в одном он был абсолютно прав: мы всегда можем отличить неживое от живого (но не обратно!). Дело в том, что живое вещество, а также некоторые продукты его жизнедеятельности обладают свойством дисимметрии (закон Пастера-Кюри). Живое вещество является фильтром, способным отделять правые молекулы от левых и, благодаря одинаковой симметрии входящих в него молекул, оно способно поляризовать свет. В неживом веществе молекулы разной симметрии могут быть смешаны в самых произвольных пропорциях. В своей книге «Живое вещество» Вернадский уделяет много внимания этому факту и попыткам его объяснения. Мне кажется, что он высказывает очень важную гипотезу о том, что дисимметричные структуры более стабильны в среде живого вещества.
На основании этого свойства живого вещества мы можем идентифицировать космическую материю, которая оказывается в наших руках. А теперь ее уже достаточно много. Это не только метеоритное вещество, но и лунный грунт. И сегодня мы можем с абсолютной уверенностью утверждать, что в ближнем космосе живого вещества нет! Все космическое вещество, которое есть в нашем распоряжении, состоит из смеси правосторонних и левосторонних молекул.
Это очень важный аргумент в пользу гипотезы о том, что земная жизнь зародилась на Земле. В догеологическое время, разумеется!
Но это не единственный аргумент в пользу гипотезы о земном происхождении земной жизни. Еще один аргумент в пользу этой гипотезы — единство генетического кода. Если рассматривать процесс становления (утверждения) жизни как некий эволюционный процесс формирования биосферы, состоящий из самовоспроизводящихся структур, то решающее влияние на характер ее организации должна была оказать устойчивость тех информационных матриц, на основе которых осуществляется редупликация. По-видимому, четырехбуквенный алфавит нуклеотидов оказался в земных условиях наиболее устойчивой информационной структурой.