История представлений развития жизни на Земле

Хотя бы один раз в жизни каж­дый из нас за­ду­мы­ва­ет­ся о том, как воз­ник­ло огром­ное раз­но­об­ра­зие живых су­ществ на Земле. Как об­ра­зо­ва­лось все то, что нас окру­жа­ет, и мы сами? Дет­ская фан­та­зия сама пред­ла­га­ет ва­ри­ан­ты от­ве­тов: сест­ру нашли в ка­пу­сте, брата при­нес аист. Ин­те­рес­но, что всего че­ты­ре­ста-пят­сот лет назад по­хо­жие идеи могли счи­тать­ся на­уч­ны­ми и вполне се­рьез­но об­суж­да­лись уче­ны­ми. Тогда в науке пре­об­ла­да­ло мне­ние, что ис­точ­ни­ком раз­ных форм жизни может быть грязь, про­тух­шая еда, пот че­ло­ве­ка и жи­вот­ных.

Пред­став­ле­ния че­ло­ве­че­ства о про­ис­хож­де­нии жизни «взрос­ле­ли», как взрос­ле­ет со­зна­ние от­дель­но­го че­ло­ве­ка. 

Да­вай­те по­про­бу­ем от­ве­тить на во­прос: «Как воз­ник­ла жизнь на Земле?». Про­бле­ма про­ис­хож­де­ния жизни до сих пор яв­ля­ет­ся аре­ной спо­ров между раз­ны­ми уче­ны­ми – ма­те­ри­а­ли­ста­ми и иде­а­ли­ста­ми.

Жизнь, как вам из­вест­но, яв­ле­ние пла­не­тар­ное, и уче­ные раз­ных спе­ци­аль­но­стей: био­ло­ги, фи­зи­ки, хи­ми­ки, фи­ло­со­фы пы­та­ют­ся вы­яс­нить при­чи­ны ее воз­ни­ко­но­ве­ния. Уче­ные вы­дви­га­ют раз­лич­ные пред­по­ло­же­ния – ги­по­те­зы. Оче­вид­но, что сей­час очень слож­но найти ответ на во­прос о про­ис­хож­де­нии жизни, так что эти пред­по­ло­же­ния бы­ва­ют ис­клю­чи­тель­но умо­зри­тель­ны­ми. Ведь с мо­мен­та воз­ник­но­ве­ния жизни наша пла­не­та су­ще­ству­ет не одну ты­ся­чу лет. Уче­ные оце­ни­ва­ют воз­раст Земли в 4,5 мил­ли­ар­да лет, а воз­раст жизни на Земле – в 3 мил­ли­ра­да лет.

 За это время на нащей пла­не­те из­ме­ни­лось все: от га­зо­во­го со­ста­ва до формы су­ще­ство­ва­ния живых ор­га­низ­мов, ко­то­рые ее сей­час на­се­ля­ют. Даже смо­де­ли­ро­вать те усло­вия, ко­то­рые были на нашей пла­не­те, очень слож­но.

Это яв­ля­ет­ся глав­ной труд­но­стью в ре­ше­нии во­про­са о том, как же воз­ник­ла жизнь на Земле. Все тео­рии, ко­то­рые есть на этот счет, можно све­сти к двум глав­ным типам: тео­рии био­ге­не­за и абио­ге­не­за (см. Рис. 1).

Рис. 1

Идею са­мо­про­из­воль­но­го за­рож­де­ния жизни, то есть за­рож­де­ния жи­во­го из нежи­вой при­ро­ды, ак­тив­но раз­ви­ва­ли уче­ные и фи­ло­со­фы Древ­ней Гре­ции, Древ­не­го Китая, Ва­ви­ло­на, Егип­та.

Сто­рон­ни­ком тео­рии абио­ге­не­за был ве­ли­кий Ари­сто­тель. В его ра­бо­тах встре­ча­ют­ся утвер­же­ния, что ля­гуш­ки за­рож­да­ют­ся из грязи, мухи – из гни­ю­ще­го мяса, а мыши – из гряз­но­го тря­пья или гни­ю­щей со­ло­мы. В чет­вер­том веке до нашей эры это ни­ко­го не удив­ля­ло. Но и в XVI веке ве­ли­кий врач Па­ра­цельс при­во­дил этому до­ка­за­тель­ства .

Сей­час эти по­ло­же­ния ка­жут­ся нам аб­со­лют­но аб­сурд­ны­ми. Но тогда это был важ­ный про­рыв в на­уч­ном мыш­ле­нии, по­то­му что уче­ные впер­вые за­го­во­ри­ли о воз­мож­но­сти за­рож­де­ния, а не со­тво­ре­ния жизни.

До этого счи­та­лось, что жизнь во всех ее про­яв­ле­ни­ях со­тво­ре­на Богом, и ис­сле­до­ва­нию не под­ле­жит.

Уже в XVII веке тео­рия абио­ге­не­за стала под­вер­гать­ся со­мне­нию. Впер­вые об этом за­го­во­рил врач Фран­че­ско Реди. И не про­сто за­го­во­рил, а про­вел экс­пе­ри­мент (см. Рис. 2). В 1668 году Фран­че­ско Реди взял несколь­ко банок с ши­ро­ким гор­лом, в ко­то­рые по­ме­стил мясо. Часть банок он на­крыл плот­ной ма­те­ри­ей, дру­гие оста­вил от­кры­ты­ми. Спу­стя неко­то­рое время в от­кры­тых бан­ках по­яви­лись ли­чин­ки мух. В за­кры­тых бан­ках ли­чи­нок не ока­за­лось. 

Рис. 2

В своей ра­бо­те, ко­то­рая но­си­ла на­зва­ние «Экс­пе­ри­мен­ты над за­рож­де­ни­ем на­се­ко­мых», Фран­че­ско Реди объ­яс­нил, что ли­чин­ки воз­ник­ли в гни­ю­щем мясе в ре­зуль­та­те того, что мухи от­ло­жи­ли в него яйца. В за­кры­тых бан­ках этого не про­изо­шло, по­то­му что мухи по­про­сту не смог­ли до­брать­ся до мяса и от­ло­жить туда яйца. Далее он за­явил, что в дан­ном слу­чае мясо по­слу­жи­ло вовсе не ис­точ­ни­ком за­рож­де­ния новой жизни, а про­сто про­пи­та­ни­ем для мух и сре­дой оби­та­ния для их ли­чи­нок.

Од­на­ко опы­тов Фран­че­ско Реди ока­за­лось недо­ста­точ­но для того, чтобы по­шат­нуть идею абио­ге­не­за. На то время в науке су­ще­ство­ва­ло слиш­ком много вещей, объ­яс­нить ко­то­рые, ис­хо­дя из уров­ня то­гдаш­них зна­ний, уче­ные еще не могли, хотя и пы­та­лись.

Лишь в 70-х годах XIX века из­вест­но­му био­ло­гу Луи Па­сте­ру уда­лось на­не­сти со­кру­ши­тель­ный удар по тео­рии абио­ге­не­за. Сто­рон­ни­ки абио­ге­не­за утвер­жда­ли, что жиз­нен­ная сила, спо­соб­ная за­ро­дить жизнь в нежи­вой ма­те­рии, пе­ре­но­сит­ся воз­ду­хом. Для того чтобы опро­верг­нуть это утвер­жде­ние, Па­стер взял колбу, налил в нее сте­риль­ный пи­та­тель­ный рас­твор и при­па­ял к колбе длин­ный S-об­раз­ный носик. Таким об­ра­зом, воз­дух мог про­ни­кать в колбу, а споры бак­те­рий, о ко­то­рых на тот мо­мент мало что было из­вест­но, по­па­дать внутрь не могли. Они осе­да­ли на стен­ках S-об­раз­но­го стек­лян­но­го но­си­ка (см. Рис. 3).

Рис. 3

Таким об­ра­зом, на пи­та­тель­ной среде в колбе бак­те­ри­аль­ных ко­ло­ний не воз­ни­ка­ло. Опыты Па­сте­ра при­ве­ли к тор­же­ству тео­рии био­ге­не­за, и с тех пор уче­ные стали го­во­рить о том, что живые ор­га­низ­мы мо­гут рож­дать­ся толь­ко от дру­гих живых ор­га­низ­мов в про­цес­се раз­мно­же­ния.

Но сразу воз­ник во­прос: как в таком слу­чае воз­ник­ла жизнь на нашей пла­не­те, если живое про­ис­хо­дит толь­ко от жи­во­го?

Уче­ные пы­та­лись найти ответ на этот во­прос, в ре­зуль­та­те чего воз­ник­ло несколь­ко новых тео­рий (см. Рис. 4) (Ис­точ­ник). 

Рис. 4

Неко­то­рые из этих тео­рий можно от­не­сти к тео­ри­ям био­ге­не­за то есть за­рож­де­нию жизни от жи­во­го ор­га­низ­ма, а неко­то­рые – к тео­ри­ям абио­ге­не­за, то есть за­рож­де­нию жизни из нежи­вой ма­те­рии.

Таким об­ра­зом, несмот­ря на мно­го­чис­лен­ные успе­хи со­вре­мен­ной био­ло­гии и дру­гих есте­ствен­ных наук, во­прос о про­ис­хож­де­нии жизни на Земле оста­ет­ся от­кры­тым.