Жизнь на Земле под угрозой, и самое время обсудить происхождение жизни

30 января в комнате 11 Зоологического музея МГУ на Большой Никитской состоялось заседание секции «Проблем эволюции материи» Московского общества испытателей природы.

С основным докладом «О проблеме происхождения жизни» выступил старший научный сотрудник Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского Михаил Александрович Никитин.

Докладчик сообщил, что тематика доклада – это его хобби, по основной работе он занимается изучением происхождения нервной системы.

Никитин начал с того, что заявленная тема слишком широкая, чтобы ее в рамках одного доклада можно было сколько-нибудь осмысленно осветить. «Сегодня я хотел бы раскрыть более узкую тему: источники энергии для предбиологической и ранней биологической эволюции и механизмы использования этой энергии, как они изменялись со временем», – сказал Никитин.

Председатель секции Сергей Багоцкий попросил рассказывать не слишком научно. И получил отпор – все-таки не в детском саду, а в Обществе испытателей природы. Не слишком научно получилось примерно так.

Живые существа используют внешнюю энергию. Внутри энергия существует в разных формах: химическая, электрическая в виде разницы потенциалов тонных градиентов, механическая энергия в виде упругого напряжения отдельных белковых молекулярных моторов, таких как жгутики, роторная АТФаза, миозины и другие менее известные.

На входе живые организмы получают энергию только в двух видах: в виде света (фототрофия) и в химической форме (хемотрофия). Все известные хемотрофы используют энергию окислительно-восстановительных реакций.

Животные и такие бактерии, как кишечная палочка получают энергию за счет органических соединений пищи – сахара, липиды, аминокислоты. Микробы-хемоавтотрофы или хемосинтетики могут использовать энергию разных неорганических веществ. Таких как закисное двухвалентное железо, марганец низкой степени окисления, серу, сероводород и более экзотические элементы – мышьяк, сурьму и даже уран.

Существуют механизмы использования энергии не света и не химии. Например, альбатрос в полете использует на 80% энергию ветра и только на 20% того, что он поймал и съел.

Для одноклеточных организмов это невозможно. Большую часть истории Земли все были одноклеточными.

В разных идеях происхождения эволюции предлагались источники энергии для предбиологической и ранней биологической эволюции: разряды молний, активность вулканов в виде высоких температур и механических ударных волн, удары метеоритов, радиационной энергии. Очень кстати оказалось открытие в Габоне ископаемого атомного реактора с составом элементов, характерных для продуктов ядерного распада: барий, стронций, йод. Урана-235 осталось меньше обычных для месторождений – 0,7%.

Японские ученые придумали гипотезу происхождения жизни на ядерных гейзерах. Но это тоже из области экзотики.

Источник энергии, которым могут питаться живые организмы, должен соответствовать требованиям мощности до полукиловатта на квадратный метр. В глобальном масштабе это только Солнце. В локальном масштабе источники энергии могут концентрироваться. Прежде всего, это геотермальная энергия, она локально может быть сильнее Солнца.

На этом месте из зала поступил вопрос: «Энергетический обмен – это понятно, но тема была происхождения жизни. Энергетический обмен это один аспект». Оказалось, что докладчик не собирался раскрывать заявленную тему, считая это невозможным в рамках одного семинара.

Я думаю, если бы тема была обозначена адекватно, стала бы очевидна бесперспективность решения общей задачи через частности, и в таком случае некоторые из присутствующих просто бы не пришли.

Я бы точно не пришел и был бы неправ.

Поэтому пересказывать доклад я не собираюсь.

В ответ на вопрос докладчик попросил подождать, и далее больше часа рассказывал исключительно об энергетических процессах в неорганической природе, которые могли стать основой жизни.

Для него энергетика является основой жизни, и это аксиома.

В метаболических циклах живых организмов присутствует множество соединений, способных усваивать свет разной длины волны. Это свидетельство их происхождения в фазе ранней биологической эволюции.

Колыбелью жизни Никитин считает грязевые котлы из жидкой глины с неорганическими фосфатами.

Итоговый вывод докладчика носит частный характер. По его словам, очень вероятно весь обмен веществ зародился на основе фотосинтеза. Древние формы жизни использовали энергию в более разнообразных формах, чем современные. Мембранная биоэнергетика возникает позже, это сложный механизм.

Собравшихся было немного, и это в основном осколки того научного сообщества, для которого смыслом жизни были неформальные научные дискуссии. Инициаторами дискуссий по эволюции и генетике зачастую становились статусные физики. Символом такой ежегодной школы в Мозжинке стал плакат с рисунком лошади и вопросом: «Nu o chto?»

Для докладчиков вопрос лошади стал предупреждением – сообщение должно нести содержательный смысл.

Формат научных дискуссий на Западе и затем в России задал Тимофеев-Ресовский, транслируя организацию «СООР» (совместно орать) под руководством генетика-эволюциониста Сергея Четверикова.

Научная отсебятина приветствовалась не всегда. Пассионарные научные толчки сменялись периодами мракобесия с торжеством профессиональной ревности, и она иногда принимала экзотические формы, доводила до самоубийств и политических репрессий.

Параллельно общественной активности Тимофеева-Ресовского в советской России на Западе и конкретно в США тональность научной дискуссии организовывали такие люди, как Джеймс Уотсон и Феодосий Добжанский. Второй приспособился, первый пострадал.

Однако та эпоха споров собственно и создала современную науку в ее конструктивном сегменте. Хотя отрыжка профессиональной ревности сохранилась. После публикации в «Московской правде» материала о предыдущем заседании секции эволюции МОИП в редакцию пришло письмо с требованием меня уволить за желчный пасквиль.

Председатель секции Сергей Багоцкий ответил мне кратко: «Не обращайте внимания».

Это я к тому, что не считаю себя вправе критиковать докладчика Никитина за частный характер доклада без раскрытия заявленной темы. Такая у нас сложилась форма существования в статусной науке. На Западе и того нет, вопросы универсального характера если и выносятся на обсуждение, то в искаженном виде с намеком на криминал. Например, в хронической сенсации о создании патогенного вируса в лабораториях Пентагона.

Сенсацию с целью профанации контролировали кураторы таких работ, используя профессиональную ревность неудачников для профанации достоверной информации.

В МОИПе подобные западные страсти откипели и влиятельного развития не получили. Во всяком случае, Сергей Багоцкий честно пытается вернуть МОИПу былую славу и при этом ввести научную дискуссию в конструктивное русло.

Глобальное управление наукой в виде презумпций, норм поведения с условиями субъективной политкорректности и конвенциальных правил запрещает соединять в одной теории или гипотезе явления общественной и дикой природы. Соответственно тот, кто запретам не подчиняется, получает преимущество.

Между процессами в обществе и в биологии можно найти множество параллелей. Например, фотосинтез и дыхание можно представить в уголовном процессе на суде за нецелевое использование и неэффективность расходов, уничтожение среды обитания с последующими изменениями климата.

Элементы любой живой системы обмениваются множеством сигналов и составляют квантовый компьютер с признаками коллективного разума.

Отсюда следует, что существует рассеянная система управления поведением Жизни как динамичного явления. Сводить ее только к глубинному государству неправильно, система существовала всегда заведомо до появления человека и возможно до расцвета Жизни на Земле, когда проявляла себя сильнее в руководстве климатом и погодой, океаном, Солнцем и всей природой, начиная с образования Вселенной и инфляции в ней.

Если в этом творческом безумии есть смысл, то Жизнь вечна и вездесуща, а ее расцвет на Земле неизбежное следствие.

Какую-то убедительную альтернативную картину во множестве попыток найти трудно.

Может быть, тайна происхождения жизни заключена в ней самой?

С докладчиком легко спорить. Энергетический обмен не является единственной или главной особенностью жизни. Никитин пытался доказать, что Жизнь заимствовала его из неорганической природы.

Среди так называемых нематериальных сущностей есть универсальный фактор структуры динамического хаоса, который собственно всем в природе и руководит. Никитин связывает самоорганизацию с неравновесной термодинамикой, откуда она исторически выросла. После признания данного явления его находят повсеместно, где трудно найти возникновение структуры за счет рассеяния энергии.

И есть два уникальных для Жизни нематериальных фактора – жизненная сила и информация.

Собственно, жизнь есть способ существования информации. Я в этом так же уверен, как и в том, что неспособность построить теорию возникновения Жизни проистекает из общей неспособности строить теории.

Меня упрекнули в том, что чье-то частное мнение я выдаю за общепринятое. Я испугался новых обвинений типа «желчный пасквиль». Ссылаться на Юрия Чайковского, Эразма Дарвина и Ламарка не стал, поскольку их идеи могут оказаться за пределами приоритетного набора мнений участников дискуссии.

Недолгую эпоху свободной научной дискуссии прикрыли раньше, чем она достигла какого-то стратегического рубежа.

Из зала мне тут же возразили, что информация – это инструмент. В ответ произошло поэтапное логическое вымогательство с серией вопросов: одна клетка это организм? Живые ли вирусы? А мобильные элементы генома? А что такое жизнь, если это понятие используется в определении понятий живого?

Представляется разумным аргумент, что невозможно дать определение жизни, которое удовлетворило бы всех.

Из дальнейшей дискуссии стало понятно, в нынешнем состоянии науки невозможно дать определение любого явления, которое удовлетворило бы всех. Исключением названа математика, что неубедительно, потому что математика осталась уделом не только не всех, но очень немногих.

Зачем вообще удовлетворять всех? Джордано Бруно со своей нехитрой истиной удовлетворил всех в процессе сожжения на костре. Теперь его идея считается общепризнанной, хотя социологические опросы до сих пор выявляют уверенных в неподвижности Земли, вокруг которой вращается Солнце.

Современное научное знание раздроблено, и товарищам ученым проще переоткрывать одни и те же явления под разными названиями, чем изучать опыт предшественников.

Что нам до того, о чем на самом деле писал Ламарк и что ученых по имени «Дарвин» было два с разными подходами к теории эволюции. Старшего постарались забыть, а идеи младшего вызывали отторжение для достижения признания в обществе и были превращены в пиар-проект «Теория Дарвина».

Занятный случай с социологией, другой пример на память мне приводит. Сегодня в статусной науке считается общепризнанным стабильность генов, генома и хромосом. Также общепризнанной считается идея LUCA в виде лужицы с растворенной ДНК. Аббревиатура LUCA означает в переводе с английского «Последний универсальный общий предок».

Оба утверждения не могут быть общепризнанными по той простой причине, что ни население, ни большинство самих ученых о них не знают.

Из дискуссии следует, что если жизнь возникла раз, то был и другой раз, и еще много-много раз. В таком случае никакого общего универсального предка не было. А идея LUCA стала апофеозом ортодоксальной комбинаторики менделизма, столь любимого биоинформатиками в целях бескорыстного грантоедства. Из той же среды исходит руководящее исключение нематериальных сущностей.

Вопреки основополагающему тезису докладчика, фото- или хемосинтез являются источниками прежде всего строительного материала собственного тела. Не случайно доисторические растения в погоне за биомассой съели почти всю углекислоту атмосферы и отравили ее кислородом. Начались пожары и изменения климата. Процветающие прежде формы жизни вымерли. Жизнь на Земле, конечно же, не прекратилась, она стала много беднее и пережила взрывную эволюцию, изменив формы фотосинтеза и энергетического обмена.

Таким образом, в содержательной дискуссии после доклада выявилось много любопытного.

Например, что значительная часть реакций в организме носит анаэробный характер, то есть они возникли до «кислородной смерти».

Жизнь могла возникать многократно, постепенно в разных местах, по разным теориям и вообще по частям. Элементы энергетического обмена и фотосинтеза были сначала разделены в экологическом сообществе, затем соединились в одной клетке в составе ее плазмид.

Председатель секции Сергей Багоцкий пошутил: возникали отдельно руки и отдельно ноги.

Как универсальное свойство жизни представлена идея об иерархии систем управления или программ, далеко не все из которых нужны организму. Такими формами жизни являются мобильные элементы генома или вирусы.

Еще одно универсальное свойство жизни состоит в смешении объективного и субъективного, поскольку Жизнь способна рефлексировать собственное поведение и без нее не существует информация о научной картине мира.

Любая информация за пределами Жизни отсутствует.

Учитывая, что предыдущее заседание той же секции памяти Алексея Оловникова выродилось в геронтологию, а геронтология имела последствия в виде попытки скандала, я не ссылаюсь на выступавших, а привожу то, что понял из их многословья. Но это не значит согласия с моей стороны со всем прозвучавшим.

На мой взгляд, современные статусные ученые – обидчивые самоуверенные трансляторы проверенных на политкорректность ценностей. Сжигать их на костре не за что, потому что смысла в их публичности меньше критического порога.

Утратившие статус ученого гении, вроде меня, обретение свободы от кандалов политкорректности воспринимают как возможность выступать с идеями, способными опровергнуть все, что было до них. Соответственно, некоторые основополагающие вопросы из дискуссии выпадают.

С депутатами неподалеку от Зоомузея происходит примерно то же самое. Видимо, место в центре древнего города заколдованное.

Соответственно обобщить идею биопоэза – происхождения жизни – мне никто запретить не может.

Запрос «Современные взгляды на идею биопоэза» выводит на статью в Википедии «Возникновение жизни, или абиогенез» как процесс превращения неживой природы в живую. Альтернативой зарождению жизни на Земле является панспермия, которая, однако, не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, а лишь отдаляет его в еще более далекое прошлое Вселенной.

Согласно современным моделям, на Земле жизнь возникла около 4,1 – 3,8 млрд лет назад, при том что сама планета сформировалась примерно 4,5 миллиарда лет назад. Древнейшие известные ископаемые строматолиты имеют возраст 3,7 миллиарда лет.

Содержание статьи отражает достаточно общепринятую номенклатуру идей биопоэза в ретроспективе:

1        Самозарождение жизни
2        Теория стационарного состояния
3        Теория Опарина – Холдейна
4        Зарождение жизни в горячей воде

Затем идут «Современные научные представления» в четырех частях:

1        Генобиоз и голобиоз
2        Мир РНК как предшественник современной жизни
3        Мир полиароматических углеводородов как предшественник мира РНК
4        Глина

И только в конце перечня отмечены «Альтернативные концепции» в составе одной панспермии.

«Согласно теории панспермии, предложенной Ю. Либихом, в 1865 году немецким ученым Германом Эбергардом Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом в 1895 году, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям. Однако до сих пор нет достоверных фактов, подтверждающих внеземное происхождение микроорганизмов, найденных в метеоритах. Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.

Фрэнсис Крик и Лесли Орджел предложили в 1973 году другой вариант – управляемую панспермию, то есть намеренное «заражение» Земли (наряду с другими планетными системами) микроорганизмами, доставленными на непилотируемых космических аппаратах развитой инопланетной цивилизацией, которая, возможно, находилась перед глобальной катастрофой или же просто надеялась произвести терраформирование других планет для будущей колонизации».

Далее приведены аргументы против идеи панспермии, столь же неубедительные, как и в ее пользу.

Генетический код неодинаков как минимум в одной букве, и это, как и расширение функций рибозимов на появившиеся позже белки и ДНК, свидетельствует об эволюции Жизни на Земле, но не о ее происхождении где-либо.

Константин Циолковский упоминается в ссылке на его статью «Зарождение жизни на Земле» (1922).

Ссылки на антропософскую идею внеземного происхождения разума в статье Википедии о происхождении жизни нет.

Нет и ссылки на Владимира Вернадского. И в МОИПе об этом не говорили.

Зато был такой фантастический фильм «Ангар 18» режиссера Джеймса Л. Конуэя 1980 года, посвященный тому, как власть секретит и уничтожает следы внеземной разумной жизни.

По сюжету фильма во время орбитальной экспедиции «Спейс шаттл» НАСА встречается с НЛО. Происходит авария, НЛО после столкновения приземляется в пустыне в штате Аризона. НЛО прячут в ангаре № 18 и находят в нем тела двух инопланетян, погибших при столкновении. Исполнительный директор НАСА угрожает опубликовать факты. Спецслужбы США решают уничтожить «Ангар 18» вместе с инопланетным кораблем, чтобы скрыть улики. С авиабазы ЦРУ вылетает беспилотный самолет, начиненный взрывчаткой.

Я всегда знал, что наиболее адекватно рассказывают о США в самих США. Нам этой вполне реальной фантастики не понять.

Не могу сказать, что я в восторге от панспермии или антропософии, но эти идеи реально популярны не менее выверенных продуктов линейного мышления и в любом случае не могут быть так легко опровергнуты, как это делает статусная наука.

Я подготовился к обсуждению биопоэза в МОИП и вот что у меня получилось.

Идеи происхождения жизни на Земле делятся на три группы

1. Идея панспермии Аррениуса-Вернадского, то есть космический занос.

Вариант идеи в форме модуляции основы жизни излучением изложен в романе Станислава Лема «Голос неба».

Идея антропософии входит в панспермию с другого конца, отражая как поэтапность развития жизни, так и наличие универсальной системы управления. В ее пользу свидетельствуют трактовки антропного принципа.

Смещенный с публичного поста митрополит Иларион считает, что антропный принцип мог быть использован в доказательстве божественного происхождения.

2. Линейные модели наращивания сложности, коих несть числа, сводятся к коацерватам Опарина. Некоторые разработаны с фантастически завидной тщательностью, напоминающей богословские трактаты с классификацией Воинства Христова.

Идея о лужице с ДНК в виде LUCA выглядит среди линейных моделей вставной челюстью, но тем не менее она широко популярна в узких кругах научного ареопага.

Странно, что линейные модели обсуждаются даже серьезными эволюционистами без внимания к возникновению эмерджентности. Газы тоже создают систему, в которой поведение целого не выводится из поведения элементов, но для этого нужны миллионы молекул. Для живых систем возможно минимальное число элементов – два. Но дело даже не в этом.

Физик и поэт Борис Шапиро, известный своими подвигами в Бабьем Яру и нещадно избитом за это, считает, что все физические явления обладают нулевой сложностью, а биологические – ненулевой благодаря нематериальным сущностям.

Происхождение информации или жизненной силы столь же непонятно, как и самой жизни. Непонятно, можно ли считать структуру динамического хаоса явлением чисто физическим с нулевой сложностью или все же нет.

3. Самоорганизованный синтез жизни при взаимодействии нематериальных сущностей: Жизненная сила и структура динамического хаоса (кипящий вакуум).

Если бы я искал признаки протожизни за пределами органического мира, то, конечно, не в энергетическом обмене, а в возникновении неслучайности в стохастическом процессе. Неслучайность так же характерна для Жизни, как и самоорганизации, и оба явления встречаются за ее пределами.

Такой феномен выявили эксперименты Монте-Карло.

Продолжающийся эксперимент завкафедрой журналистики ИСИ Натальи Вакуровой на фокус-группе показал воспроизводимый финализм при передаче информации в цепочке коммуникаторов. Выявилось конечное число коммуникаторов, необходимых для получения одного из конечного числа исходов в итоге 7 – 8 итераций.

Получилась общественная модель номогенеза Льва Берга или финализма Николая Иорданского.

Иными словами, живая картинка благодаря самоорганизации возникает неоднократно в чем-то заново.

Морфология сказки Владимира Проппа, эволюция компьютерных программ и вирусов, эволюция стилей архитектуры и моды, даже моды в науке – все это идет по тем же закономерностями, что и макроэволюция в дикой природе, а иногда и с признаками синхронности.

Изучение жизни на Земле, согласно заключению сотрудника кафедры микологии и альгологии Галины Беляковой, далеко от завершения. Есть такие формы жизни, которые мы даже не замечаем.

С другой стороны, признаки мегаэволюции мы видим, и о них среди прочего сказал в МОИП Никитин.

Эволюционист Юрий Чайковский в своем небольшом по объему перенасыщенном информацией основополагающем труде «Эволюция как идея» (М., Товарищество научных изданий КМК, 2017) фактически описал особую форму эмерджентности в основе биопоэза.

Иными словами, биопоэз может быть вариантом арогенеза, когда при больших затратах возникает принципиально новое.

Идеи предопределенности будущего Берга, Иорданского и других эволюционистов обобщает антропный принцип в синергетике Сергея Курдюмова.

Мне так представляется, что проблемы создания теории биопоэза связаны с несовершенством формулировки теорий, а не с недостатком экспериментальных данных.

Если человек найдет способ создать полноценную теорию жизни, возможно, все представленные рассуждения сохранят смысл разве что только исторический.

Лев Московкин.

Фото «Московской правды»