(Окончание. Начало см. «Наука и жизнь» №№ 7, и 8 за 1973 год)
Прилетали ли на Землю инопланетяне? Далеко ли от Земли могут быть обитаемые миры? Исследователям, которые пытаются ответить на эти вопросы, многое могут рассказать пришельцы из космоса - метеориты. Тщательное их исследование помогает выяснить, насколько вероятно зарождение жизни на космических телах, и, следовательно, позволит оцепить вероятность существования во Вселенной населенных миров. Найденные в метеоритах химические соединения подтверждают природа уверенно де лает первые два шага на пути химической эволюции - создает блоки, из которых строится живое и собирает эти блоки в большие молекулы.
«БОЛЬШОЕ БЕЛОЕ ПЯТНО»
Третий шаг химической эволюции - возникновение простейших живых структур, механизмов их размножения, возникновение простейших функций живого, многоступенчатых циклов переработки вещества, энергии, информации в молекулярных машинах - все это пока представляется «большим белым пятном» на карте наших знаний о мире. Только в последние годы биофизики и биохимики подошли (правильнее сказать - прорвались, как прорываются отчаянные, дерзкие солдаты через неприступный рубеж) к пониманию некоторых молекулярных механизмов живой клетки. Но даже из того, что открыто сегодня, уже ясно не так-то просто будет представить себе в деталях третий шаг химической эволюции. Вот лишь несколько деталей этой удивительной машины жизни, происхождение которой нужно объяснить.
Простейшая бактериальная клетка весит около 6-Ю-13 грамма, её диаметр - 1, и длина - 3 микрона. На две трети клетка состоит из воды, остальное вещество распределяется так белок и свободные аминокислоты - 70%, нуклеиновые кислоты - 15%, жиры - 10%, сахара - 5%. В клетке имеется около 40 миллионов больших и средних молекул, которые вместе с малыми молекулами участвуют в 2 - 5 тысячах строго определенных химических реакций. Имеются реакции, которые «по расписанию» последовательно проходят 20 - 30 стадий. Большинство процессов взаимосвязано одни поставляет вещество, энергию или информацию для другого. Созданная английским биохимиком Д. Никольсоном упрощенная (упрощенная!) сводная схема химических превращений в клетке - это огромный, размером с окно, лист, на котором очень мелким шрифтом и очень густо напечатано бессчетное множество структурных формул и сотни разноцветных дуг, колец, стрелок напоминают, что химические процессы, протекающие в клетке, по сути дела, представляют собой четко организованный в пространстве и времени единый тысячеступенный. Сверхпроцесс.
В клетке имеется примерно 10 тысяч белковых «фабрик» - рибосом, на которых собирается несколько тысяч типов белков (в клетках высших животных - до 10 тысяч). Каждая из рибосом собирает в среднем одну молекулу белка в секунду, то есть каждую секунду в клетке «выпускается» несколько тысяч белковых молекул. А собрать молекулу белка - это значит сшить в определенном порядке несколько сот аминокислот, да еще выполнить массу вспомогательных операций подобрать нужные аминокислоты, подвести их к рибосоме, расставить по местам, удалить из каждой пептидной связи молекулу воды II все это за секунду! Единовременно в клетке находится миллиард молекул аминокислот, один процент из них связан в белках, остальные - «технологические заготовки»
Основная информация об устройстве клетки, о конструкции каждого ее белка записана в огромных молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК. «Содержание» записи зависит от того, каким образом, в, каком порядке расположены в молекуле ее информационные блоки - азотистые основания аденин, тимин, гуании и урацил, которые закреплены на несущих конструкциях - углеводно-фосфатных цепочках. Каждая «буква» записи - это тройка оснований в той или иной комбинации. В молекулах ДНК бактериальной клетки «тексты» содержат 2 - 5 миллионов троек, то есть примерно G - 15 миллионов оснований, следующих друг за другом в строго определенной последовательности. В молекулах ДНК клетки человека - примерно 3 миллиарда оснований. Попутно напомним, что в довольно объемистой книге 1 - 2 миллиона букв.
Клетки довольно быстро размножаются. Для размножения требуется изготовить большое число новых белков и, главное, спять копию с основного «текста» - молекулы ДНК. Эта последняя операция в самом общем виде происходит так двойная спираль ДНК расплетается, к каждой половинке пристраиваются новые азотистые основания, образуя точный слепок с основной молекулы. Основания прикреплены к вновь изготовленным углеводно-фосфатным цепочкам. Затем сворачиваются в спираль и сшиваются половинки старой ДНК и вновь изготовленной. Любопытно, что двойная спираль ДНК расплетается и сплетается не вся сразу, а небольшими участками и важную роль в этом играют изготовленные в клетке вспомогательные белковые молекулы - ферменты, резко ускоряющие биохимические процессы. Какой-нибудь химический цикл, который ферменты «прокручивают» за несколько минут, без них, без ферментов, длился бы тысячи, миллионы лет.
И еще одна интересная деталь молекула ДНК, когда с нее снимается копия, раскручивается и скручивается очень быстро со скоростью G00 оборотов в минуту.
Для изготовления белков с участков главного «текста», с ДНК, тоже снимаются копии. Это молекулы рибонуклеиновой кислоты-посредника (м-РНК), тоже достаточно большие агрегаты, но, конечно, значительно меньшие, чем сама ДНК. Эти «тексты» передаются уже прямо на белковые «фабрики», прямо на рибосомы. Туда же сотни сравнительно совсем уже небольших молекул транспортной РНК (т-РНК, их существует 20 типов, по числу аминокислот) подвозят каждая свою аминокислоту. Они устанавливаются на молекулу РНК-посредника, как на шаблон и соединяются пептидными связями.
Все процессы, которые лежат в основе размножения клетки, взаимосвязаны - в частности белки собираются в соответствии с «текстами». ДНК, а сами ДНК собираются с помощью белков-ферментов, изготовленных по этим «текстам». С чего же должен был начаться этот замкнутый процесс, что в данном случае появилось раньше - «яйцо» или «курица»? И еще одна сложность с энергетической точки зрения азотистым основаниям безразлично, в, каком порядке прикрепляться к углеродно-фосфат-ной цепочке. Каким же образом мог впервые образоваться этот огромный, состоящий из миллионов и миллиардов знаков «текст», на котором так много записано сведений, в том числе сведения о размножении самого «текста»?
Проще всего, конечно, было бы предположить, что первая простейшая живая клетка возникла случайно, в результате счастливого совпадения. Просто молекулы перемешивались, перемешивались в мировом океане и вдруг в, какой-то момент в, какой-то точке сложились в живую клетку. Со всеми ее механизмами, в том числе, и с механизмом размножения, который, как собранные на конвейере часы, тут же начал работать.
Любое событие, вероятность которого не равна нулю, в принципе может произойти. Например, хаотически движущиеся атомы, из которых состоит, какой-либо предмет, ну, скажем, шкаф, могут вдруг рвануться все в одну сторону, в результате чего шкаф сам по себе подпрыгнет над полом. Однако вероятность этого события - подпрыгивания шкафа - настолько мала, что мы считаем его просто нереальным, невероятным.
А, как обстоит дело со случайным возникновением клетки? Какова вероятность этого события? Вот некоторые цифры и выводы из расчетов американского биохимика профессора Генри Кастлера.
В основе расчетов лежит предположение, что природа проводила эксперименты по созданию клетки в «пробирке» объемом 5 * 10^20 см3 - это метровый слой мирового океана, покрывающего всю поверхность Земли. Минимальный объем, в котором мог произойти единичный акт встречи и сборки всех необходимых молекулярных блоков, - 10^-12 см3 - это объем простейшей бактериальной клетки. Отсюда наибольшее число участков, в которых могло бы произойти возникновение первой клетки – 5*10^32.
Допустим, что химическая эволюция длилась на Земле 2 миллиарда лет, то есть 2 * 10^13 часов. Далее - «время, отведенное для одного «акта создания», ограничено, с одной стороны, скоростью образования макромолекул и более сложных структур, а с другой стороны - тем, как долго незаконченная структура может существовать, ожидая возможного завершения». Это время, разумеется, никак не меньше одного часа, то есть времени, требующегося для того, чтобы при умеренно благоприятных условиях из одной бактерии образовалась другая «Отсюда следует, что природа в принципе могла сделать не более чем 5 * 10^32 * 2 * 10^13 - = 10^46 попыток сборки простейшей бактерии из молекулярных блоков»
С другой стороны, по весьма скромным оценкам, структура простейшей живой бактерии - это лишь одна из 10^301 «фигур», которые в принципе можно сложить из имеющихся «кубиков» - из молекулярных блоков, образующих клетку. Для сравнения заметим, чтобы набрать все возможные семизначные номера московских телефонов и те, что уже работают и тс, что, когда-нибудь появятся, нужно перебрать 10^7 цифровых комбинаций.
Полученная цифра – 10^301 означает, что, пробуя вслепую, «методом тыка», собрать живую клетку, природа могла сделать в 10^255 раз меньше попыток (10^301 10^46 = 10^255), чем этого требует вероятностный подход. Вот почему профессор Кастлер сделал вывод, что живая клетка не могла возникнуть одномоментно, в результате случайного соединения молекул.
Малая вероятность случайного возникновения жизни заставляет выдвигать для обсуждения иные варианты решения проблемы третьего шага. Например, возможность занесения жизни случайно или даже не случайно из других миров. Вот, например, что говорит по этому поводу член-корреспондент АН СССР, автор известной книги «Вселенная, жизнь, разум». Иосиф Самойлович Шкловский, один из видных советских астрофизиков:
«Небезынтересно в порядке гипотезы обсудить возможность занесения живых спор и микроорганизмов во время посещения безжизненной планеты недостаточно стерилизованным космическим кораблем. Можно также высказать гипотезу гораздо более радикального свойства жизнь на некоторых планетах могла возникнуть, как результат сознательного эксперимента высокоорганизованных космонавтов, некогда посетивших эти планеты, которые в те времена были безжизненны. Можно даже предположить, что подобное «насаждение жизни», так сказать, «в плановом порядке» является нормальной практикой высокоразвитых цивилизаций, разбросанных в просторах Вселенной. Вместо того, чтобы пассивно ожидать «естественного», самопроизвольного возникновения жизни на подходящей планете, процесса, возможно, весьма маловероятного, высокоразвитые галактические цивилизации, как бы планомерно сеют посевы жизни во Вселенной.
Разумеется, сделанные предположения носят самый общий характер. Мы далеки от утверждения, что имеются, какие бы то ни было конкретные научные аргументы в пользу вывода, что жизнь на Земле, тем более разумная жизнь, имеет искусственное происхождение. Наша цель - обратить внимание на возможность такого явления в масштабах Вселенной и на те следствия, которые из него вытекают»
Идея «посева жизни» на других планетах в наши дни представляется достаточно реальной. Мы сами уже могли бы при желании посеять жизнь на Луне, Венере и на Марсе. Причем, что касается Марса, то здесь немало шансов на то, что наш посев принялся бы в земных лабораториях, воссоздавались марсианские природные условия и было найдено несколько типов микроорганизмов, которые в подобных условиях чувствовали себя прекрасно. Однако идея «посева жизни», какой бы реальной ее ни считать, не решает, а лишь немного отодвигает проблему третьего шага химической эволюции. Ведь для того, чтобы, какие-то космонавты, представители далекой цивилизации, могли разъезжать по планетам и сеять жизнь, сама эта цивилизация должна была в свое время пройти участок пути от набора химических элементов до первой живой клетки, а значит, должна была сделать третий шаг на пути химической эволюции. Если даже предположить, что эта цивилизация намного старше нашей и, что химическая эволюция длилась «там» не 2 миллиарда лет, а 26 миллиардов, то это ничего в принципе не изменит. Шансов на «выигрыш» станет ненамного больше, если его вероятность будет выражаться числом 10-255 вместо 10-25С. Не очень поможет и предельное увеличение объема «пробирки» если предположить, что у каждой из 1021 звезд Вселенной есть по 10 похожих на Землю планет, то, и в этом случае вероятность случайного возникновения составит IO-242, то есть останется фантастически низкой. Единственное, что, пожалуй, могло бы помочь, так это если бы «там» существовали, какие-то неведомые нам, очень эффективные механизмы третьего шага.
Но почему, собственно говоря, на других планетах нужно искать эффективные механизмы возникновения живого? Почему нужно ждать помощи от разного рода «посевов» и «переносов»? Разве наши земные механизмы третьего шага недостаточно эффективны? Вряд ли кто возьмет на себя смелость вынести, а тем более обосновать столь суровый приговор. Хотя бы потому, что сегодня никто этих механизмов не знает. Никто не представляет себе в деталях, как могли бы идти, а, как не могли бы идти процессы образования первых жизнеподобных структур. Сегодня, по сути дела, только начинаются исследования, которые в итоге должны будут объяснить, «как это все случилось»
ВЕТРЫ ОПТИМИЗМА
В самые последние годы в связи с развитием молекулярной биологии начались серьезные атаки на «большое белое пятно» - появились теоретические исследования с конкретными проектами механизмов третьего шага. Об этом довольно своеобразно говорит лауреат Нобелевской премии, один из открывателей генетического кода, профессор Ф. Крик:
«В последние годы появилась масса статей, посвященных структуре и происхождению кода. Следовало бы, пожалуй, установить ежегодную премию за самую плохую статью на эту тему - в кандидатах, вероятно, не будет недостатка. Мне хотелось бы подчеркнуть, что создается совершенно ненормальная ситуация, когда теория намного опережает накопление важных экспериментальных фактов. Идеи сами по себе ничего нам не дадут, если мы не сумеем получить новые фактические данные либо путем изучения механизмов, имеющихся у современных живых форм, либо путем прямого эксперимента»
Несмотря на столь серьезные предостережения, профессор Ф. Крик сам выдвинул интересные модели ряда процессов химической эволюции. Ничего, по-видимому, не поделаешь - все та же «интеллектуальная необходимость» заставляет искать, пробовать, придумывать модели, рискуя, может быть и ошибиться, надеясь дать толчок экспериментальным исследованиям. Наиболее широко в последнее время обсуждается теоретическая модель третьего шага, предложенная лауреатом Нобелевской премии химиком Манфредом Эйгеном.
Одна из основных задач, которые должны решаться в таких моделях, состоит в том, чтобы найти те простейшие молекулярные системы, которые уже могли бы начать самостоятельную жизнь. И прежде всего могли бы самовоспроизводиться. Предлагается много разных вариантов таких упрощенных систем. Например, системы с маленькими отрезками нуклеиновых кислот, содержащими не миллионы, не тысячи, а лишь десятки азотистых оснований. Или системы, у которых в белки входит всего лишь 4 - 6 разных типов аминокислот, а не 20 типов, как в современных белках.
Другая трудная задача - объяснить происхождение и, главное, универсальность биологического кода. Во всем, что живет, во всех живых организмах от водоросли до льва, используется единый код, единый алфавит, единая система «стыковки» аминокислот и троек азотистых оснований. Так, например, тройка оснований цитозин-урацил всегда, во всех случаях кодирует аминокислоту лейцин. Но для такого соответствия нет, как будто никакой «потенциальной ямы» - с таким же успехом эта тройка могла бы кодировать любую другую аминокислоту. Как, например, фигура, которую мы называем буквой «А», в принципе могла бы обозначать любой другой звук. Для стыковки знаков алфавита и звуков речи тоже нет видимой «потенциальной ямы». Почему же из многих миллиардов возможных кодов в живом мире используется только один, именно «наш код», тот, который мы сегодня встречаем в природе?
Разные исследователи объясняют универсальность кода по-разному, но большинство сходится на том, что она связана с естественным отбором молекулярных структур и химических процессов. Выживают и развиваются те структуры и те процессы, которые лучше приспособлены к реальной физической среде. Один из возможных вариантов естественного отбора генетического кода предложили доктор физико-математических наук Д. Чернявский и кандидат биологических наук Н. Чернявская. Они показали, что если одновременно возникает несколько кодов, то при столкновении двух особей с разными кодами обе они погибают. В итоге все коды, кроме одного, исчезают и начинает легко размножаться код, который использовался, может быть, даже совершенно случайно, хоть немного чаще других.
Очень интересным подтверждением естественного отбора на молекулярном уровне оказались эксперименты американского биохимика С. Шпигельмана, осуществившего «химическую эволюцию в пробирке». Он поколение за поколением производил размножение так называемого QP-фага - ближайшего родственника вирусов. Точнее, в пробирках, где для этого были созданы все необходимые условия, в результате определенных биохимических процессов снимались копии с «главного чертежа» фага - с его молекулы РНК, причем время «экспонирования» постепенно уменьшалось. В результате естественных ошибок получались разные варианты молекулы РНК, с разной последовательностью азотистых оснований. После 80 последовательных переносов молекулярной «затравки» в пробирке появились варианты РНК, которые на 85% отличались от «первоисточника», но зато размножались намного быстрее его. Произошел естественный отбор молекул, «выжили» те из них, у которых в данной конкретной обстановке наиболее высокой оказалась скорость самовоспроизведения.
Есть еще немало интересных экспериментальных работ, имеющих прямое или косвенное отношение к «большому белому пятну», к выяснению механизмов третьего шага химической эволюции. Например, работы доктора биологических наук Ф. Поглазова, посвященные проблемам самосборки и показывающие, как разломанные на куски биополимеры и даже клеточные структуры сами по себе возвращаются к исходному состоянию. Или работы доктора физико-математических наук О. Жаботинского, получившего в пробирке химические автоколебания, замкнутые циклы превращения одних веществ в другие, которые, подобно колебаниям маятника, идут «туда-обратно». Или, наконец, результаты, полученные несколькими американскими биохимиками, которые изучали вероятность появления тех или иных пар аминокислот в длинной полипептпдной цепи. Оказалось, что аминокислотам не так-то уж и безразлично, в, какой последовательности соединяться друг с другом. Что при полимеризации аминокислот в пробирке некоторые пары образуются чаще, а некоторые реже, что есть, какие-то наиболее вероятные последовательности аминокислот в полипептидах. Подтверждение тому можно найти в приведенной ниже таблице, где в первом столбце названы аминокислотные пары - дипептиды, а во втором - относительная частота их появления в пробирке (за единицу принимается частота появления дипептида из двух молекул глицина).
Глицин-Глинин ........ 1,0 1,0
Глицин-Аланин........... 0,8 0,7
Глицин-Валин ......... 0,5 0,5
Глицин-Фенилаланин 0,1 0,3
Фенилаланин-Глицин 0,1 0,3
В третьем столбце таблицы - относительная частота появления дипептидов в некоторых природных белках. Сравнивая цифры во втором и третьем столбцах, невольно думаешь о том, что есть, по-видимому, все же механизмы, организующие определенный порядок при полимеризации аминокислот.
Теоретические модели третьего шага и немногочисленные, к сожалению, пока эксперименты вселяют оптимизм в части наших возможностей решить проблему «большого белого пятна». Есть и другие слагаемые этого оптимизма, на которые хотя и нельзя, по-видимому, ссылаться в научных дискуссиях, но которые в то же время создают приятный, обнадеживающий фон.
Один из таких аргументов - снежинки. Эти изумительные разнообразные кружевные звездочки, миллиардами выпадающие на землю и убедительно доказывающие, что природа умеет довольно легко, пользуясь несколькими простыми своими законами, создавать сложные и совершенные структуры.
А вот еще один оптимистический аргумент - природа умеет не только строить архитектурные шедевры, но еще и организовывать удивительно сложные процессы. Такие, например, как усиление (небольшим усилием фермент управляет мощными потоками энергии в химических реакциях), такие, как автоколебания (поющие на ветру провода напоминают, что при определенных условиях постоянные энергетические потоки приводят к непрерывно повторяющимся процессам, к циклам, которые чем-то напоминают циклы биохимических превращений), такие, наконец, процессы, как цепная реакция (бактерия, размножающаяся раз в час, уже через 20 часов, если не будет помех, создаст миллион своих копий, через 30 часов - миллиард, а через 100 часов масса бактерий будет исчисляться миллиардами тонн).
Аргументом, вселяющим оптимизм, должен быть и отрезок времени, который отводится на химическую эволюцию, - миллиард лет.
Оперируя цифрами с большим числом нулей, характеризующими всякого рода комбинации, перестановки, сочетания, легко попасть в цейтнот, прийти к выводу, что в миллиард лет трудно уложиться. А вместе с тем миллиард лет - это огромный срок. Если оставить открытым водопроводный кран, то за миллиард лет он наполнит резервуар объемом с Черное море. Даже ленивый каменщик, укладывающий в час по одному кирпичу, за миллиард лет построит дома для всего населения земного шара. И если не нагружать химическую эволюцию бессмысленным перебором случайных комбинаций, то она многое, очень многое может сделать за миллиард лет.
И, наконец, еще один аргумент, который, правда, имеет больше отношение к психологии, чем к биологии. Почти полтора столетия назад молодой химик, преподаватель Берлинского политехнического училища Фридрих Велер писал своему учителю Берцелиусу:
«Я не в силах больше молчать и должен сообщить вам, что могу получать мочевину без помощи почек, без помощи собаки, человека и вообще без участия, какого-либо живого существа.»
Полученная Велером из аммиака и циановой кислоты мочевина была первым неискусственным синтезированным органическим веществом, первым ударом по монополии живой природы.
«То, что из основных веществ создает живой организм, ни один химик никогда не сможет получить в колбе или тигле», - писал кто-то из современников Велера незадолго до его открытия. Сегодня, когда химики не только воспроизводят сложные органические соединения живой природы, но и создают вещества, которых до этого природа не знала, такие, скажем, как нейлоновое волокно или ударопрочный полистирол, - сегодня это самое «никогда не сможет получить.» вызывает улыбку. И кто знает, может быть, не столь уж много времени понадобится, чтобы появился повод улыбаться, думая о нынешних трудностях воспроизведения в пробирке третьего шага химической эволюции.
ЭКСПЕДИЦИИ, ЭКСПЕДИЦИИ.
Кроме теоретических исканий - обсуждения возможных моделей третьего шага химической эволюции, кроме экспериментов в пробирке, в которых, правда, пока удается воспроизвести, какие-то очень небольшие его фрагменты, есть еще одно направление поисков - экспедиционное. О нем мы попросим рассказать руководителя Лаборатории экзобиологии (то есть внешней, внеземной биологии) Института космических исследований АН СССР, кандидата физико-математических наук Л. М. Мухина.
- На последнем международном симпозиуме по проблемам связи с внеземными цивилизациями вы, Лев Михайлович, высказали предположение, что жизнь на Земле скорее всего возникла в районе подводных вулканов. Чем привлекательна для вас эта гипотеза?
- Вулканы давно занимают внимание исследователей, задумывающихся о происхождении жизни на Земле. Это связано с тем, что для воспроизведения в пробирке первых шагов химической эволюции, в частности синтеза аминокислот, весьма желательна высокая, в несколько сот градусов температура. И еще с тем, что при извержениях вулканов выбрасываются на поверхность все основные вещества, необходимые для синтеза биологически важных соединений. С другой стороны, для этих процессов необходима вода.
Район подводного ь вулкана - это химический комбинат, где в огромных масштабах выпускаются, хорошо стабилизируются и поэтому имеют высокую концентрацию аминокислоты, азотистые основания, сахара, порфирины, собранные из них полимеры - полипептиды, полинуклеотиды, полисахариды и другие продукты, характерные для первого и второго шагов химической эволюции. Какую бы модель третьего шага мы ни приняли, вероятность ее тем выше, чем выше концентрация химических заготовок.
- Но может быть еще и так, что образование простейших живых структур, простейших замкнутых химических циклов живой природы - процессы пороговые.
Может быть, они начинаются лишь после того, как концентрация исходных продуктов достигает определенной критической величины, определенного порога. Подобно тому, скажем, как цепная реакция в атомной бомбе начинается лишь в том случае, если исходный продукт - уран - имеет определенную критическую массу.
В этом случае роль подводных вулканов представляется особо значительной может оказаться, что только в их районе создается необходимая пороговая концентрация.
- В наши дни существуют действующие подводные вулканы, в частности в Тихом океане. Можно, по-видимому, организовать экспедиции в эти районы и получить подтверждение вулканических гипотез.
- Разумеется, можно. И такие экспедиции уже планируются. Но рассказывать о них, по-видимому, все же лучше по возвращении, а не собираясь в дорогу. Могу сказать лишь одно экспедицию к подводному вулкану можно будет считать удачной, если в его окрестностях будет обнаружена заметная концентрация цианистого водорода.
- Что это за соединение? И почему ему придается столь большое значение?
- Подобно тому, как сам углерод в силу целого ряда своих физических свойств оказался «Особо Важной Персоной», элементом, на основе которого возникло гигантское древо органической химии, подобно этому цианистый водород, опять-таки в силу вполне определенных свойств, играет исключительную роль в образовании сложных органических соединений. Он, в частности, почти всегда оказывается тем главным перевалом, через который идет синтез аминокислот и азотистых оснований. Но самое, пожалуй, важное достоинство цианистого водорода в том, что он отбирает воду при соединении молекулярных блоков, способствует их полимеризации.
- Судя по вашему рассказу, экспедиции к подводным вулканам могут дать очень интересные, ио все же косвенные данные относительно возможности зарождения жизни. А нельзя ли еще до этого с помощью автоматических лабораторий получить прямые данные, узнать, существуют ли на планетах хотя бы примитивные формы жизни, сумела ли там природа сделать третий шаг на пути химической эволюции?
- В принципе такая возможность существует, хотя задача не столь проста, как это может показаться. В литературе рассматриваются некоторые реальные методы поиска жизни на планетах. Например, такой. В одном из открытых, то есть сообщающихся с внешним миром, отсеков лаборатории имеется кювета с питательной средой. В нее входит, какой-нибудь компонент, например, глюкоза с меченым углеродом. Это может быть изотоп углерода С14, то есть несколько более тяжелый (за счет двух лишних нейтронов), чем распространенный в природе изотоп С12. Изотопы эти не отличаются по своим химическим свойствам, они одинаково ведут себя во всех химических реакциях. В том же отсеке, что кювета, находится прибор, который может обнаружить присутствие изотопа С14 в составе углекислого газа СО2. Если на планете есть микроорганизмы и если они попробуют пищу из кюветы, то в состав выделяемого этими микроорганизмами СО2 войдет изотоп С14. Это будет немедленно обнаружено прибором.
Нужно помнить, что практически реализовать даже простые методы поиска признаков жизни - дело довольно сложное, особенно если учесть, что планетные лаборатории удалены от самих исследователей на десятки миллионов километров. Несравненно более широкие возможности для экзобиологических исследований откроются, когда в экспедиции на планеты отправится человек. Теперь уже, по-видимому, можно думать, что такие экспедиции не за горами.
Еще, каких-нибудь двадцать лет назад мало кто из нас надеялся дожить до межпланетных путешествий. Сегодня, совершив чуть ли не сотню пилотируемых полетов в космос, запустив несколько тысяч космических аппаратов, побывав на Луне, доставив к Марсу и Венере больше десятка лабораторий-автоматов, люди Земли думают об экспедициях на планеты, как о реальности.
Вот мы, и вернулись к тому, с чего начали весь этот разговор.
Почему, шагнув в космос, мы отказываем в этом другим? Почему не верим, что так же, как железные или каменные пришельцы - метеориты, на Землю могли прилетать Пришельцы - разумные существа? Что в древних наскальных рисунках отображены космические путешественники? Почему не верим, что событие, бесстрастно названное падением тунгусского метеорита, в действительности было страшной трагедией, взрывом инопланетного космического корабля? И, что действительно летают над Землей тарелочки - такие же, как «Марсы» и «Маринеры», разведчики-автоматы, посланные из других населенных миров?
Почему мы не верим?!.
Приученные к чудесам космического века, мы готовы поверить и в летающие тарелочки, и во взорвавшийся инопланетный корабль. И даже в марсиан, разгуливающих по улице Горького в зеленых фетровых шляпах. Готовы поверить, но только при одном условии все это должно быть подкреплено авторитетом большой науки. Той самой науки, которой мы доверяем, рассматривая камни, привезенные с Луны, фотографии атомов и галактик, реконструированный череп питекантропа. Той самой науки, у которой один хлеб - факты, одна цель - истина.
Что же касается Пришельцев, то никаких фактов здесь пока, к сожалению, нет. И аргументы, с удивительной легкостью предлагаемые в защиту идеи «прилета», при тщательном их анализе не согласуются с истиной.
Люди большой науки - теоретики и экспериментаторы, историки и физики, академики и лаборанты - ведут трудные бои, добывая крупицы истины. Они создают звездные корабли и электронные микросхемы, опускаются в кратеры вулканов и испытывают на себе новые лекарства, воссоздают неискаженные картины прошлого и пытаются заглянуть в будущее. Они делают человека сильным и мудрым, изучая мир, в котором мы живем, самоотверженно наступая на всех •» участках огромного фронта науки. В том числе на участках биологической физики и биологической химии, на этих направлениях главного удара, самых, пожалуй, важных для человека направлениях естественных наук.
Самых важных потому, что биофизика и биохимия - это мы сами, наше здоровье, сама наша жизнь на прекрасной планете Земля. И еще потому, что сегодня главным образом биофизике и биохимии адресуется вопрос «Одиноки ли мы во Вселенной?»
ЛИТЕРАТУРА
Дж. Бернал. Возникновение жизни. «Мир», Москва, 1969 г.
М. Кальвин. Химическая эволюция. «Мир», Москва, 1971 г.
Д. Кеньон, Г. Стейман. Биохимическое предопределение. «Мир», Москва, 1972 г.
А. И Опарин. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. «Наука». Москва 1968 г.
