Сущность живого и проблема его происхождения

Еще одно из направлений  креационизма - Теория разумного замысла.

Теория разумного замысла  гласит: «Для объяснения сложных, наполненных  информацией структур биологии необходимы разумные основания, и эти основания  могут быть определены опытным путем». Некоторые биологические виды бросают  вызов основным принципам учения Дарвина. Они выглядят как бы спроектированными. А если замысел требует «проектировщика», то наличие замысла используется как доказательство его существования.

Теория разумного замысла  располагает тремя основными  аргументами: нередуцируемая сложность, заданная сложность и антропологический принцип.

1) Нередуцируемая сложность определяется как «единая система, состоящая из нескольких идеально подходящих друг другу взаимодействующих частей, составляющих базовую функцию. Ликвидация одной из частей становится причиной прекращения эффективного функционирования системы». Иными словами, жизнь состоит из сплошных переплетений отдельных систем, взаимозависимых друг от друга для эффективного функционирования. Случайные мутации могут объясняться появлением новых частей, но это еще не означает появления согласованного развития многочисленных частей, необходимых для функционирования системы. Например, очевидно, что человеческий глаз – очень полезная система. Без глазного яблока (которое само по себе является нередуцируемой сложной системой), оптического нерва или части коры головного мозга, отвечающей за зрение, случайно мутировавший глаз стал бы неэффективным с точки зрения выживания вида, и попросту был бы устранен естественным отбором. То есть, глаз не является полезной системой до тех пор, пока все его части не собраны и не функционируют одновременно.

2) Заданная сложность – это понятие, состоящее в том, что если заданные сложные системы существуют в организмах, то определенная форма управления должна была привести к их возникновению. Заданная сложность доказывает, что комплексы структур попросту не могли появиться посредством случайных процессов. Например, представьте себе, что в одной комнате находится 100 обезьян, беспорядочно бьющих по 100 печатных машинках. В результате этого может появиться несколько слов, или даже предложение, но это никогда не приведет к написанию шекспировской драмы. А насколько же сложнее шекспировской пьесы является биологическая жизнь?

3) Антропологический принцип утверждает, что мир и вселенная «настроены» для существования жизни на Земле. Если бы соотношение элементов воздуха на земле немного изменилось, многие виды живого мира попросту исчезли бы. Существование и развитие жизни на земле нуждается в стольких идеально настроенных переменных величинах, что становится невообразимым, чтобы это возникло благодаря случайным, неуправляемым событиям.

2. Самопроизвольное зарождение

Гипотеза самопроизвольного  зарождения жизни была выдвинута  в древнем Китае и Индии  как альтернатива креационизму. Представления  этой гипотезы поддерживали мыслители  Древней Греции (Платон, Аристотель), а также ученые периода Нового времени (Галилей, Декарт, Ламарк). Согласно этой гипотезе, живые организмы (низшие) могут появиться путем саморождения из неживого вещества, содержащего некое «активное начало». Так, например, по Аристотелю, насекомые и лягушки при определенных условиях могут заводиться в иле, сырой почве; черви и водоросли в стоячей воде, а вот личинки мух – в протухшем мясе при его гниении.

Однако уже с начала XVII в. такое понимание происхождения  жизни стало подвергаться сомнению. Ощутимый удар по этой гипотезе нанес  итальянский естествоиспытатель и  врач Ф. Реди (1626–1698), который в 1688 г. раскрыл сущность появления жизни в гниющем мясе. Ф. Реди сформулировал свой принцип: «Все живое – от живого» и стал основоположником концепции биогенеза, утверждавшей, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни.

Французский микробиолог  Л. Пастер (1822–1895) своими опытами с  вирусами окончательно доказал несостоятельность  идеи спонтанного самозарождения жизни. Однако, опровергнув эту гипотезу, он не предложил свою, не пролил свет на вопрос о возникновении жизни. Тем не менее опыты Л. Пастера имели большое значение в получении богатого эмпирического материала в области микробиологии его времени.

3. Теория стационарного состояния

Согласно гипотезе стационарного  состояния, жизнь никогда не возникала, а существовала вечно вместе с  Землей, отличаясь большим разнообразием  живого.

Оценки возраста Земли  сильно варьировали — от примерно 6 000 лет по расчетам архиепископа Ашера до 5000 106 лет по современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может  указывать на время появления  или вымирания того или иного  вида, и приводят в качестве примера  представителя кистеперых рыб —  латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода 70 млн лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

По своей сущности эта  гипотеза не относится к концепциям возникновения жизни, поскольку  вопрос о происхождении жизни  она принципиально не затрагивает.

4. Панспермия

Гипотеза панспермии –  о неземном происхождении жизни  путем занесения «зародышей жизни» из космоса на Землю – впервые  была высказана немецким биологом и  врачом Г. Рихтером в конце XIX в. Концепция  панспермии (от греч. pan – весь, sperma – семя) допускает возможность происхождения жизни в разное время в разных частях Вселенной и переноса ее различными путями на Землю (метеориты, астероиды, космическая пыль).

Действительно, в настоящее  время получены некоторые данные, указывающие на возможность образования  органических веществ химическим путем  в условиях космоса. Так, в 1975 г. предшественники  аминокислот были найдены в лунном грунте. В межзвездных облаках  обнаружены простейшие соединения углерода, в том числе и близкие к  аминокислотам. В составе метеоритов найдены альдегиды, вода, спирты, синильная  кислота и т. д.

Концепцию панспермии разделяли  крупнейшие ученые конца XIX – начала XX в.: немецкий химик и агроном  Ю. Либих, английский физик У. Томсон, немецкий естествоиспытатель Г. Гельмгольц, шведский физико-химик С. Аррениус. С. Аррениус в 1907 г. в своих трудах даже описывал, как с других планет в космическое пространство уходят с пылинками и живые споры организмов. Носясь в бескрайних просторах космоса под действием давления звездного света, они попадали на планеты и там, где были благоприятные условия (в том числе на Земле) начинали новую жизнь. Идеи панспермии поддерживали и некоторые русские ученые: геофизик П. Лазарев, биолог Л. Берг, биолог-почвовед С. Костычев.

Существует идея о возникновении  жизни на Земле почти с момента  ее образования. Как известно, Земля  образовалась около 5 млрд лет назад. Значит, жизнь могла зародиться во время образования Солнечной системы, то есть в космосе. Поскольку длительность эволюции Земли и жизни на ней разнится незначительно, то существует версия, что жизнь на Земле – это продолжение вечного ее существования. Эта позиция близка к теории вечного существования жизни во Вселенной. В масштабе глобального эволюционного процесса можно полагать, что возникновение жизни на Земле может, по-видимому, совпадать с образованием и существованием материи. Академик В. Вернадский разделял идею вечности жизни не в контексте ее перераспределения в космосе, а в смысле неразрывности и взаимосвязанности материи и жизни. Он писал, что «жизнь и материя неразрывны, взаимосвязаны и между ними нет временной последовательности». На эту же мысль указывает и русский биолог и генетик Тимофеев-Ресовский (19001982). В своем кратком очерке теории эволюции (1977 г.) он остроумно заметил: «Мы все такие материалисты, что нас всех безумно волнует, как возникла жизнь. При этом нас почти не волнует, как возникла материя. Тут все просто. Материя вечна, она ведь всегда была, и ненужно никаких вопросов. Всегда была. А вот жизнь, видите ли, обязательно должна возникнуть. А может быть, она тоже была всегда. И не надо вопросов, просто всегда была, и все».

Для обоснования панспермии в научно-популярной литературе приводятся «факты» о неопознанных летающих объектах, прилете инопланетян на Землю, наскальные топологические рисунки.

Однако серьезных доказательств  эта концепция не имеет, а многие доводы выступают против нее. Известно, что диапазон жизненных условий  для существования живого довольно узок. Поэтому вряд ли живые организмы  выжили бы в космосе под действием  ультрафиолетовых лучей, рентгеновского и космического излучения. Но и не исключается возможность занесения  отдельных предпосылочных факторов жизни на нашу планету из космоса. Следует отметить, что это принципиального значения не имеет, поскольку концепция панспермии в корне не решает проблемы происхождения жизни, а лишь переносит ее за пределы Земли, не раскрывая самого механизма ее образования.

5. Биохимическая эволюция

Теория биохимической  эволюции отражает современные представления  о происхождении жизни на Земле  и основывается на работах А.И. Опарина (1924) и Дж. Холдейна (1929). Эти представления заключаются в признании абиогенного, т.е. небиологического, возникновения органических веществ из химических элементов и неорганических молекул, составлявших атмосферу Земли в древности, путем длительной молекулярной эволюции. За прошедшие десятилетия концепция биохимической эволюции была подтверждена и существенно дополнена новыми данными из разных областей естествознания.

Книга Опарина «Происхождение жизни» была опубликована еще в 1924 г., хотя пик исследований опаринской школы приходится на 50 - 60-е годы. Появление жизни он стал рассматривать как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень - биохимическую эволюцию. По его мнению, этот процесс с самого начала был неразрывно связан с геологической эволюцией Земли.

На первых этапах формирования Земли тяжелые элементы перемещались к ее центру, а более легкие оставались на поверхности. Металлы и другие способные окисляться элементы соединялись  с кислородом, и в атмосфере  Земли не было свободного кислорода. Атмосфера состояла из свободного водорода и его соединений (Н2О, СН4, NH3, HCN), т.е. носила восстановительный характер. По мнению А.И. Опарина, это служило важной предпосылкой для возникновения органических молекул небиологическим путем. До середины XX в. многие ученые полагали, что эти соединения могут возникать только в живом организме. Именно поэтому их назвали органическими соединениями в противоположность веществам неживой природы - минералам, названным неорганическими соединениями. Однако в 1953 г. Л.С. Миллер экспериментально доказал возможность абиогенного синтеза органических соединений из неорганических. Пропуская электрический разряд через смесь Н2, Н2О, СН4 и NH3, он получил набор нескольких аминокислот и органические кислоты. Позднее было установлено, что аналогичным путем в отсутствие кислорода могут быть синтезированы очень многие органические соединения, входящие в состав биологических полимеров (белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов).

Возможность абиогенного  синтеза органических соединений подтверждается тем, что в космическом пространстве обнаружены цианистый водород, формальдегид, муравьиная кислота, метиловый и  этиловый спирты и др. В некоторых  метеоритах обнаружены жирные кислоты, сахара, аминокислоты. Все это свидетельствует  о том, что достаточно сложные  органические соединения могли возникать  в условиях, существовавших на Земле 4,0-4,5 млрд лет назад.

Более 4 млрд лет назад извергалось множество вулканов с выбросом огромного количества раскаленной лавы, выделялись большие объемы пара, сверкали молнии. По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, конденсировались и обрушивались на Землю ливнями, образуя огромные водные пространства. Поскольку поверхность Земли в то время была горячей, вода испарялась, а затем, охлаждаясь в верхних слоях атмосферы, вновь выпадала на поверхность планеты. Это продолжалось в течение многих миллионов лет. В водах первичного океана были растворены компоненты атмосферы, различные соли. Кроме того, туда попадали и непрерывно образующиеся в атмосфере под действием жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, высокой температуры в областях грозовых разрядов и активной вулканической деятельности органические соединения - сахара, аминокислоты, азотистые основания, органические кислоты и др.

По мере смягчения условий  на Земле стало возможным образование  сложных органических соединений благодаря, вероятно, поглощению различных веществ  на поверхности глин и других неорганических осадков, что повышало концентрацию реагирующих между собой веществ, в результате чего появились первичные  биополимеры - полипептиды и полинуклеотиды.

Таким образом, условиями  для абиогенного возникновения  органических соединений были: восстановительный  характер атмосферы Земли (соединения, обладающие восстановительными свойствами, легко вступают во взаимодействия между  собой и веществами-окислителями), высокая температура, грозовые разряды  и мощное ультрафиолетовое излучение  Солнца, которое тогда е