Вряд ли жизнь пришла на Землю из Космоса...

Группа исследователей под руководством профессора Сандры Пиццарелло из Университета штата Аризона предположила, что в далеком прошлом именно метеориты стали основным источником доставки на Землю необходимых для зарождения жизни веществ. Неужели действительно найдены доказательства того, что жизнь была занесена из Космоса? Увы, это не так…

Недавно американские ученые заявили, что они располагают новой информацией о том, что первопричиной появления земной жизни были метеориты, которые несли внутри себя все необходимые для этого вещества. По их мнению, в самом начале начал на Земле не было множества соединений, являющихся в буквальном смысле жизненно важными. Прежде всего, речь идет об азоте, на основе которого формировались первые самовоспроизводящиеся молекулы, предшественники ДНК.

Группа исследователей под руководством профессора Сандры Пиццарелло из Университета штата Аризона (США) предположила, что источником содержащего азот аммиака стали метеориты, многие из которых происходят из Пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Перед этим они изучили метеорит Grave Nunataks 95229, обнаруженный в Антарктиде в 1995 году. Это космическое тело, относящееся к классу углистых хондритов CR-группы, богато органическими веществами — в частности, аминокислотами глицином и аланином, которые играют важную роль в биологических процессах. К счастью для науки, небесный гость, "прятавшийся" в антарктических льдах, остался нетронутым и практически не подверженным земному влиянию.

В ходе экспериментов удалось установить, что под воздействием воды, нагретой до высокой температуры и находящейся под давлением (то есть в условиях "ранней Земли"), метеорит выделяет аммиак. Г-жа Пиццарелло говорит, что падавшие на нашу планету космические тела осуществляли бесперебойную поставку аммиака — а значит, и азота. Последний становился основой для биополимеров — ДНК, РНК и белков.

Следует заметить, что теория, согласно которой жизнь на Земле зародилась в результате визитов космических гостей, честно говоря, стара как этот мир. Она связана с именами таких выдающихся ученых, как Г. Гельмгольц, У. Томпсон (лорд Кельвин), С. Аррениус, В.И. Вернадский. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу. Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света. Предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газопылевого облака уже было "инфицировано" входившими в состав последнего "зародышами жизни"

Итак, неужели действительно найдены доказательства данной "космической" гипотезы? К сожалению для сторонников подобных взглядов, нет. Тем не менее, исследования группы г-жи Пицарелло являются весьма интересными в том плане, что очень хорошо иллюстрируют одну из аксиом Бертрана Рассела, которая гласит о том, что, "допустив ошибку в логических построениях, можно доказать все что угодно".

В чем же здесь была допущена ошибка? В первую очередь, в том, что исследователи предположили, будто бы в самом начале существования нашей планеты на ней наблюдался дефицит азотистых соединений. На самом деле это не так. Согласно результатам исследований конца XIX — первой половины XX веков, с момента своего образования Земля обладала атмосферой, которая появилась в результате потери выходящей магмой части входящих в ее состав газов (проще говоря, она возникла из вулканических дымов).

Поскольку современные вулканические газы примерно на 75 процентов состоят из воды и на 15 процентов — из углекислоты, а остаток приходится на метан, аммиак, соединения серы (H₂S и SO₂) и "кислые дымы" (HCl, HF, HBr, HJ), а также инертные газы (а вот свободный кислород полностью отсутствует), то логично предположить, что состав первой атмосферы был именно таким. Изучение содержимого газовых пузырьков в древнейших (катархейских) кварцитах Алданского щита подтвердило эту гипотезу. Причем на аммиак приходилось больше половины этого самого остатка. То есть, на планете тогда его было больше, чем сейчас CO₂! Кроме того, постоянно извергающиеся вулканы добавляли в атмосферу все новые и новые порции этого весьма вонючего, но тем не менее необходимого для жизни газа.

Интересно, что американские исследователи даже не задумались о том, что при предполагаемом дефиците азота древнейшим микроорганизмам было бы просто нечем питаться. Известно, что живые организмы это вещество производить не могут. Между тем, одни из самых древнейших бактерий являлись аммиачными редукторами, то есть черпали энергию для синтеза органики, разлагая данный газ. Откуда же они его брали-то при дефиците? Или они проводили большую часть жизни в анабиозе, просыпаясь лишь с прилетом очередного метеорита (и то ненадолго)?

Кроме того, г-жа Пиццарелло явно путает два разных понятия: органические молекулы и жизнь. С ее точки зрения, наличие первых уже означает существование последней. Однако это не так. Ведь жизнь, по сути, является не застывшей структурой, а процессом. Для того чтобы началась жизнь, недостаточно всего лишь присутствия одних биомолекул. Необходимо, чтобы они начали вступать в специфические для живых организмов реакции.

Именно тогда и возникает та самая система, которая, по словам академика В.И. Вернадского, "пропуская через себя потоки вещества и энергии, не повышает свою энтропию (то есть степень неупорядочности), но повышает ее". Именно это свойство, как мы знаем, и является одним из главных отличий живого от неживого (хотя некоторые неживые системы, например, кристаллы кремния, тоже могут так поступать, но все-таки подобное является для неживого скорее исключением, чем правилом).

Но в эти самые реакции, предшествующие появлению живых систем, как показывают эксперименты, могут вступать лишь те органические вещества, которые собраны из "правильных" элементов. Из школьного курса органической химии мы помним, что многие органические соединения представляют собой смесь двух так называемых оптических изомеров — веществ, имеющих совершенно одинаковые химические свойства, но различающихся так называемой оптической активностью. Они по-разному отклоняют луч поляризованного света, проходящий через их кристаллы или растворы, и в соответствии с направлением этого отклонения называются право- или левовращающими. Следует также заметить, что свойством этим обладают лишь чистые изомеры, смеси же их оптически неактивны.

Как выяснил еще в 1848 году Л. Пастер, живым организмам вовсе не все равно, какие из изомеров поглощать — плесневый гриб пенициллиум, развиваясь в среде из виноградной кислоты, "поедает" лишь ее правовращающий изомер, а в среде из молочной кислоты — левовращающий.

Сейчас же известно, что все белки на нашей планете построены только из левовращающих аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из правовращающих сахаров. Это свойство, называемое хиральной чистотой, считается одной из фундаментальных характеристик живых систем.

Все же органические молекулы, которые находят на метеоритах, не являются хирально чистыми — они состоят из равных порций, как левых, так и правых изомеров. И смесь аминокислот, обнаруженных группой Пиццарелло на метеорите Grave Nunataks 95229, тоже содержала смеси этих изомеров, причем правовращающихся, то есть "неправильных", аминокислот было больше, чем левовращающихся. Соответственно, они вряд ли могли быть теми кирпичиками, из которых в дальнейшем было построено такое сложное здание, как живая клетка.

Впрочем, даже если метеориты и принесли какое-то незначительное количество нужных аминокислот и сахаров на Землю, сложные органические молекулы собирались из них уже на самой планете. Поэтому говорить о "доставке" жизни из космоса в этом случае вряд ли корректно. В конце концов, сама Земля тоже произошла от газопылевого протопланетного облака! Так что все имеющиеся на ней вещества (в том числе, и органические), по большому счету, имеют космическое происхождение.

Антон Евсеев