Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Даже после этого сенсационного открытия большинство биологов продолжает полагать, что солнце является центром жизни. Очаровательные существа из сообществ глубоководных курильщиков, как считает большинство из нас, являются редким и нетипичным исключением. Голд полагает иначе. Он думает, что горячие, темные глубины с высоким давлением являются местами, с которыми жизнь фундаментально связана, и откуда она произошла. Не обязательно в море, но, возможно, в горных породах, глубоко под землей. Мы, живущие на поверхности, на свету и прохладном, свежем воздухе, мы – аномальные отклонения! Он указывает, что «гопаноиды», органические молекулы, созданные в бактериальных стенках клетки, повсеместно распространены в горных породах, и приводит достоверную оценку: от 10 до 100 триллионов тонн гопаноидов в мировых горных породах. Это намного больше, чем приблизительно триллион тонн органического углерода поверхностной жизни.

Голд отмечает, что скалы испещрены трещинами и щелями, которые, хотя и малы на наш взгляд, обеспечивают больше чем миллиард триллионов кубических сантиметров горячего, влажного пространства, подходящего для жизни в масштабе бактерий. Тепловой энергии и химических веществ самих скал было бы достаточно, чтобы поддерживать существование огромного количества бактерий. Голд отмечает, что многие бактерии процветают при температурах до 110°C, и это позволило бы им жить на глубине от 5 до 10 километров, расстояние, которое они, распространяясь, могли бы преодолеть меньше чем за тысячу лет. Невозможно проверить его оценку, но он думает, что биомасса бактерий в горячих, глубоко залегающих скалах могла бы превысить биомассу привычной для нас поверхностной жизни, основанной на солнечной энергии.

Переходя к вопросу о происхождении жизни, Голд и другие указывали, что термофилия – любовь к высоким температурам – не редкая диковинка среди бактерий и археев. Она является обычной: столь обычной и столь широко распространенной среди генеалогических деревьев бактерий, что вполне могла бы быть начальной стадией, от которой развились знакомые нам холодолюбивые формы жизни. И относительно химии, и относительно температуры, условия на поверхности примитивной Земли – некоторые ученые называют это гадейским периодом – были больше похожи на горячие, глубоко лежащие горные породы Голда, чем на сегодняшние поверхностные условия. Можно привести действительно убедительные доводы: когда мы зарываемся в горные породы, мы движемся назад во времени и заново открываем нечто похожее на условия жизни обжигающего Кентербери.

Не так давно эту идею отстаивал англо-австралийский физик Пол Дэвис (Paul Davies), чья книга «Пятое чудо» подводит итог новым доказательствам, обнаруженным после работы Голда в 1992 году. Различные образцы буровых кернов, которые были получены, содержали гипертермофильные бактерии, живые и репродуктивные, полученные в условиях скрупулезных мер предосторожности, чтобы предотвратить загрязнение с поверхности. Некоторые из этих бактерий были успешно культивированы... в модифицированном варочном автоклаве! Дэйвис, как и Голд, полагает, что жизнь, возможно, зародилась глубоко под землей, и что бактерии, которые по-прежнему живут, могут быть относительно неизмененными реликтами наших отдаленных предков. Эта идея особенно интересна для нашего странствия, потому что она подает нам надежду на встречу с чем-то похожим на самые древние бактерии, а не на более знакомые нам бактерии, видоизмененные в соответствии современными условиями света, холода и кислорода. Поначалу вынеся насмешки, теория происхождения жизни в горячей, глубоко лежащей горной породе теперь стала положительно модной. Окажется ли она правильной, покажут дальнейшие исследования, но признаюсь, ожидаю, что так оно и будет.

Существует множество других теорий, в которых я не вдавался. Возможно, однажды мы достигнем некоторого определенного общего мнения по вопросу происхождения жизни. Если так, то я сомневаюсь, что оно будет подкреплено прямым доказательством, потому что подозреваю, что все они были уничтожены. Скорее, это произойдет, потому что кто-то представит теорию, настолько изящную, что, как великий американский физик Джон Арчибальд Уилер (John Archibald Wheeler) сказал в другой связи:

...мы осмыслим центральную идею всего этого как настолько простую, настолько красивую, настолько неотразимую, что скажем друг другу: «Ах, как могло быть иначе! Как мы все могли быть настолько слепыми так долго!»

Если это – не то, как мы, наконец, поймем, что знаем ответ на загадку происхождения жизни, я не думаю, что мы когда-либо его узнаем.

ВОЗВРАЩЕНИЕ ХОЗЯИНА

Приветливый хозяин, ведущий Чосера и других странников из Лондона в Кентербери, и бывший посредником в их рассказах, повернул назад и привел их обратно к Лондону. Если я теперь возвращаюсь к современности, то исключительно потому, что следование одним и тем же эволюционным курсом дважды в прямом направлении должно опровергать разумное обоснование нашего обратного путешествия. Эволюция никогда не имела целью достижение какой-либо особой конечной точки. Наше путешествие в прошлое было серией нарастающих слияний, в которых нас поглощали все более широкие группировки: обезьяны, приматы, млекопитающие, позвоночные, вторичноротые, животные и так далее в прошлое до архипредка всей жизни. Если мы теперь развернемся и будем двигаться вперед, мы не сможем вернуться тем же путем. Это означало бы, что эволюция, будучи запущенной повторно, следовала бы тем же самым курсом, располагая одни и те же слияния на обратном пути в виде расколов. Поток жизни ветвился бы во всех «правильных» местах. Фотосинтез и основанный на кислороде метаболизм были бы обнаружены вновь, образовалась бы снова эукариотическая клетка, клетки собрались бы вместе в нео-мноогоклеточных телах. Был бы новый раскол между растениями с одной стороны, и животными и грибами с другой; новый раскол между первичноротыми и вторичноротыми; был бы вновь открыт спинной хребет, а также глаза, уши, конечности, нервные системы... В конечном счете, появился бы прямоходящий с увеличенным мозгом, умелыми руками, направляемыми смотрящими вперед глазами, достигший своей вершины в вошедшей в поговорку крикетной команде, которая победила австралийцев.

Мой отказ признать нацеленную эволюцию лежит в основе моего своеобразного выбора прокрутить историю в обратном направлении. И все же в своих вступительных строках я признавал, что прислушиваюсь к рифмам, которые могут привести меня к осторожному увлечению повторяющимися образами, с закономерностью эволюции и ее направленностью вперед. Поэтому, хотя мое возвращение как хозяина не будет движением тем же путем, я буду публично задаваться вопросом, не могло ли быть закономерным нечто, немного напоминающее возвращение по своим следам.

Перезапуск эволюции

Американский теоретический биолог Стюарт Кауфман (Stuart Kauffman) в статье 1985 года хорошо выразил суть вопроса:

Один способ подчеркнуть наше нынешнее невежество состоит в том, чтобы поинтересоваться, если бы эволюция должна была повториться от докембрия, когда ранние эукариотические клетки были уже сформированы, на что были бы похожи организмы через один или два миллиарда лет. И, если бы эксперимент был повторен несметное число раз, какие свойства организмов неоднократно возникали бы, а какие были бы редкими, какие свойства складывались бы в эволюции легко, а какие с трудом? Основной недостаток нашего нынешнего рассуждения об эволюции состоит в том, что она не заставляет нас ставить такие вопросы, хотя ответы могли бы, по сути, привести к глубокому пониманию ожидаемых признаков организмов.

Мне особенно нравится статистическое условие Кауфмана. Он предусматривает не только один мысленный эксперимент, но и статистическую совокупность мысленных экспериментов в поисках общих законов жизни, в отличие от частных проявлений отдельных жизней. Вопрос Кауфмана близок к научно-фантастическому вопросу о том, на что могла бы быть похожа жизнь на других планетах – хотя на других планетах стартовые и действующие условия будут иными. На большой планете сила тяжести наложила бы целую новую систему давлений отбора. Животные размером с пауков не могли бы иметь тонких конечностей (они сломались бы под весом), а нуждались бы в поддержке крепких, похожих на стволы деревьев вертикальных столбов, на которых стоят наши слоны. И наоборот, на меньшей планете животные размером со слонов, но легкого телосложения, могли бы носиться и прыгать по поверхности, как прыгающие пауки. Эти предсказания относительно строения тела будут применимы ко всей статистической совокупности миров с высокой силой тяжести и ко всей статистической совокупности миров с малой силой тяжести.