Код жизни. Как случайность стала биологией - стр. 6

Чтобы продвинуться в этом направлении, биологи выявили несколько важнейших составляющих, без которых жизнь, по-видимому, невозможна, и небольшое число свойств, характерных по крайней мере для всех форм земной жизни (и необходимых для их существования). Необходимые ингредиенты – это 1) источник энергии, чтобы питать метаболические реакции, 2) жидкий растворитель, способствующий этим и другим реакциям, и 3) питательные вещества, необходимые для создания биомассы.

Свойства, характерные для жизни на Земле, таковы: 1) живая ткань состоит из клеток, 2) способна производить метаболизм (то есть собирать и запасать энергию и вещества из своего окружения и использовать их для роста и размножения), 3) задействует катализаторы, которые вызывают и ускоряют химические реакции, и 4) содержит в себе информационную систему. Последнее свойство означает, что жизнь может воспроизводить собственные характеристики и способна эволюционировать по Дарвину: у нее есть химические инструкции, как действовать, и информация, которую можно передать следующему поколению. Короче говоря, жизнь в нашем понимании должна каким-то образом бесшовно соединять в себе четыре подсистемы: компартментализацию (клетки), метаболизм, катализ и генетику.

Все исследователи происхождения жизни согласны, что эти черты присущи всем живым существам на Земле, однако в течение нескольких десятков лет те же самые исследователи спорили, причем подчас непримиримо, по поводу того, можно ли считать какое-то из этих свойств самым фундаментальным, и если да, то какое. А точнее, какая из этих черт должна была появиться на Земле первой, чтобы жизнь могла возникнуть? Как мы вскоре убедимся, именно эту загадку удалось решить в последние два десятка лет – и решение вышло несколько неожиданным.

В пьесе Оскара Уайльда «Женщина, не стоящая внимания» лорд Иллингворт заявляет: «Книга Жизни начинается с мужчины и женщины в саду». «А кончается Откровением», – парирует миссис Оллонби[8].

Несмотря на сильную религиозную и эмоциональную приверженность идее, что жизнь предполагает какое-то волшебство или божественное вмешательство, к началу XIX века мнения начали меняться. Шаг в сторону освобождения жизни от потребности в «жизненной силе», непостижимой для науки, был предпринят в 1828 году, когда немецкий химик Фридрих Вёлер случайно синтезировал мочевину – вещество, которое содержится в моче и возникновение которого до этого считалось возможным только в живой материи – из обычных химических реактивов. В полном восторге от того, что ему удалось имитировать природу в лаборатории, Вёлер, склонный к экзальтации, написал своему учителю и коллеге химику Йёнсу Якобу Берцелиусу: «Я больше не могу, так сказать, держать в себе свои химические воды и должен сообщить вам, что создал мочевину без посредства почки, ни человеческой, ни собачьей: мочевина – не что иное, как цианат аммония»[9].

Сопоставимый по масштабам скачок в понимании биологии произошел с появлением дарвиновской теории эволюции путем естественного отбора. Сама теория Дарвина обходила вопрос о происхождении жизни в принципе – она ничего не говорит о том, как возникли первые живые организмы, – однако в 1871 году Дарвин в письме своему другу Джозефу Далтону Хукеру высказал некоторые соображения о том, как могла появиться жизнь на Земле. Как известно, он писал: «Если бы (и о, как велико это «если бы») мы могли представить себе, что в теплом озерце со всякого рода солями аммония и фосфорной кислоты, где достаточно света, тепла, электричества и т. п., возникло в результате химических реакций какое-то белковое соединение, которое претерпит дальнейшие сложные изменения, сегодня такое вещество мгновенно было бы съедено или поглощено, но этого не случилось бы, если бы такое произошло прежде, чем образовались живые существа!»