Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - Петр Образцов

Невероятная вероятность

Однако вероятностный подход к тайне происхождения жизни не слишком надежен. Например, известно описание спора между юным прозелитом от статистики и профессором математики. Первый с горящими глазами уверял второго, что вероятность увидеть случайно идущих друг за другом 50 только лишь мужчин без появления женщин и детей — оба при этом смотрели в окно на улицу — есть ничтожная, исчезающе малая величина. Профессор лишь улыбался, а вскоре по улице прошел полк солдат.

Так и в нашем случае. Мы не знаем пока механизма самосборки ДНК, однако очень может быть, что вероятность этого процесса повышают какие-то неясные пока факторы. Например, некоторые геологи считают, что совместная адсорбция необходимых атомов на кусочках пористых минералов ускоряет реакцию соединения этих атомов в миллиарды раз.

Кроме того, давно известен эксперимент, проведенный в 1953 году аспирантом Чикагского университета Стенли Миллером. Он заполнил колбу парами аммиака NH3, воды, метана CH4 и водорода и пропускал через эту смесь, похожую по составу на атмосферу древней Земли, электрические разряды. И получил-таки набор аминокислот, кирпичиков для построения белков. Тех самых, энгельсовских. Совсем недавно этот опыт был повторен самой Природой в Читинской области: молния ударила в стог и произвела на свет смолистую субстанцию, содержащую в том числе аминокислоты. В принципе они могли бы соединиться в белки и стать основой жизни. Но есть и другие теории, сейчас последует их перечисление.

Прежде всего «и увидел Он, что это хорошо». Жизнь создала не какая-то там химия, а Бог, в разных религиях называющийся по-разному. Слабость этой теории — в отсутствии доказательств и ответа на вопрос «а кто (что) создал Бога?». Ссылки на принципиальную непознаваемость Верховного Существа и «не ваше дело обсуждать Господа!» как-то не удовлетворяют.

Интеллектуальным вариантом этого креационизма (от латинского creationis — творение) является утверждение, что Большой взрыв, приведший к созданию Вселенной, и есть акт творения, совершенный все тем же Творцом, то есть Богом. Однако ответа на приведенный вопрос и эта теория не дает. Кстати, роскошная библейская стилистика «и увидел Он… и сказал Он…» является всего лишь ошибкой переводчиков с древнееврейского. Никакого «и» там нет, это всего лишь пропуск между частями предложения, нечто вроде современного тире. Согласитесь, «Он увидел — это хорошо» звучит не очень по-божественному, хотя и более правильно. Остроумной пародией на креационизм является рассказ Станислава Лема о встрече профессора Донда с Творцом. Выясняется, что жизнь на Земле возникла из-за того, что у Творца подгорела яичница.

Существует и совсем странная теория, утверждающая, что жизнь была занесена на Землю с других планет, из Космоса. Удивительно, но естественный вопрос «а там она откуда взялась?» авторов теории совсем не смущает и, кажется, даже не очень интересует. Хотя совершенно ясно, что ответов на этот вопрос может быть только два — один креационистский (Господь и так далее), а другой атеистический: сама собой возникла в результате каких-то химических реакций.

Теория космического происхождения жизни появилась еще в конце XIX века, а через сто лет была развита и активно пропагандировалась американским физиком Карлом Саганом, который даже придумал проект поиска внеземных цивилизаций. Саган полагал, что жизнь не только зародилась вне Земли, но и достигла там стадии техногенной цивилизации, — а значит, «зеленый человечки» должны уметь принимать и отправлять радиосигналы. Однако «человечки» так и не отозвались, чем подтвердили «парадокс Ферми»: если во Вселенной бесконечное множество обитаемых миров, то почему же мы их не видим? Но неужели подтверждением существования внеземных разумных существ служит тот грустный факт, что они не желают идти с нами, дикарями с атомной бомбой, на контакт? Совсем недавно к такому мнению, которое автор этой книги высказал уже давным-давно, присоединился один заграничный ученый. Он считает, что внеземные цивилизации, скорее всего, прячутся от нас.

Другим способом преодоления статистической невозможности самозарождения жизни является теория коацерватов советского академика Александра Ивановича Опарина. Он предположил, что первоначально белки и другие сложные органические молекулы могли возникнуть в водной среде, в первичном океане планеты. И это действительно возможно, хотя бы под действием все тех же молний. Далее эти сложные молекулы могли объединяться в коацерваты, такие крупные органические образования, как клецки, плавающие в первичном бульоне-океане. Внутри капель-коацерватов, согласно этой теории, могли начаться реакции, приводящие к образованию еще более сложных веществ, причем часть из них покидала коацерват. То есть налицо основные признаки жизни — рост, развитие, размножение, обмен веществ. А поскольку все происходит в ограниченном объеме, то вероятности реакций резко возрастают и статистическая невозможность преодолена. Слабостью теории является ее полная умозрительность и отсутствие хоть каких-либо доказательств. А также личность самого Опарина, который активно поддерживал негодяя Лысенко и псевдоученую даму Лепешинскую, разработавшую уже совсем дурацкую теорию происхождения жизни. Хотя основное утверждение теории Опарина — все мы вышли из воды — большинство неверующих ученых принимают.

Не наше дело

В начале XVII века забавную теорию придумал алхимик Ван Гельмот. Причем подтвердил ее экспериментально! Ученый считал, что жизнь образуется сама по себе при подходящих условиях. Например, мыши появляются в корзине для грязного белья, в которую добавили немного пшена, а затем поместили ее в темное место. Эксперимент оказался удачным, кошка Ван Гельмота отлично поужинала. Самое забавное, что теория продержалась до конца XIX века, пока великий Пастер не доказал, что она не работает даже на уровне микроорганизмов: в пастеризованной (кипяченой) воде никакие микробы сами собой не появляются.

Но чтобы не ломать голову над проклятым вопросом о происхождении жизни, теоретики «стационарного состояния» нагло заявили, что жизнь, как и вообще Вселенная, была всегда — и обсуждать здесь нечего, потому что уяснить себе понятие вечности человек не в состоянии. При всей несерьезности этой теории у нее есть одно достоинство — действительно, о проблеме можно больше не думать и заняться наконец каким-нибудь полезным делом — хотя бы на майские праздники выбросить уже наконец новогоднюю елку.

Химия и мумия

Если с вопросом химического происхождения жизни ясно еще не все, хотя и очень многое, то проблема сохранения неживых тел с помощью химических веществ, по-видимому, уже окончательно решена. Еще древнеегипетские жрецы занимались бальзамированием покойных фараонов, разного рода придворных чиновников и даже простых граждан, не говоря уже о бальзамировании священных животных кошек и не столь священных собак. Причем количество мумий людей и животных, найденных в современном Египте, настолько велико, что на первой в Африке железной дороге Каир — Александрия паровозы первое время топили этими мумиями! Их было откопано или извлечено из пещер несколько миллионов. Но в данном случае речь идет не о мумифицировании, а о сохранении тела умершего в более или менее неизменном состоянии. Наилучших результатов в разработке бальзамирующих составов достигли советские, а позже российские ученые.

Наиболее наглядным примером является сохранение тела Владимира Ульянова-Ленина, которое не имеет никакого отношения ни к древнеегипетскому бальзамированию, ни к естественному мумифицированию тел в некоторых безводных регионах Земли, например в пустынях Южной Америки. В Древнем Египте тела фараонов защищали от воздействия внешней среды и разложения с помощью битума, кедрового масла и растительных смол. Использовались также соли натрия со щелочной реакцией, например природная сода Na2CO3. Знаменитый ледяной человек Этци мумифицировался в альпийском льду, а тело бурятского ламы Итигелова, по всей видимости, было минерализовано поваренной солью. Для бальзамирования же тела вождя был применен оригинальный метод с использованием глицерина C3H5(OH)3, формалина и уксуснокислого калия CH3COONa (ацетата калия).

Формалин, водный раствор газообразного вещества формальдегида CH2O с небольшой примесью метилового спирта CH3OH, хорошо известен как сильное дезинфицирующее средство, а также как фиксатор белков, предотвращающий самопроизвольный распад тканей. Формалин используют для дубления кожи, в нем хранят анатомические препараты. В Кунсткамере Санкт-Петербурга в емкостях с формалином еще с позапрошлого века хранятся, например, различные уроды.