Чому – життя?

Питання про походження життя такий цікавий, що в його тіні зникла набагато важливіша проблема: а що це таке – життя?

Коли і як виникло життя?

Це питання завжди хвилювало не тільки вчених, але і всіх людей. Відповіді на них містяться в священних писаннях практично всіх релігій. А ось точного наукового відповіді на нього дотепер немає, зате гіпотез – безліч.

Отже, сучасні визначення поняття «життя».

– «Життя є спосіб існування білкових тіл, і цей спосіб існування полягає по своїй суті в постійному самооновлення хімічних складових частин цих тіл» – Ф. Енгельс.

– Життя – це вища в порівнянні з фізичною і хімічної форма існування матерії.

– Живі об’єкти відрізняються від неживих обміном речовин – безперервним умовою життя, здатністю до розмноження, росту, активної регуляції свого складу та функцій, до різних форм руху, подразливістю, пристосовуваністю до середовища і т. Д.

Але якщо обмежуватися цими властивостями, то виявляється, що ми самі вже «як боги» і створили штучну життя – ті ж комп’ютерні віруси, які і розвиваються, і розмножуються, і взагалі живуть власним життям.

До речі, про звичайні віруси. Ці загадкові істоти-речовини є одночасно і живий, і неживою матерією. Віруси є молекули ДНК в «сумці» з білка – нормальні, звичайні «мертві» молекули. Вірус можна виділити з поживного бульйону, висушити, промити, пересипати в банку з темного скла і поставити на полицю. А через пару років, коли знадобиться, пів-ложки цього порошку знову перемішати з бульйоном і спостерігати буйний ріст цієї абсолютно живий суміші ДНК і білка. Саме існування вірусів – сильний аргумент проти статистичної неможливості самозародження життя.

Але неясно, чи можна віруси вважати формою життя, т. К. Поза клітинами господаря вони не виявляють жодних ознак життя, наприклад, вони не можуть розмножуватися.

В даний час всі наведені вище ознаки поняття «життя» піддалися переосмисленню і не є незаперечним доказом у відповіді на питання: що таке життя? Ні рухливість (останнім часом знайдені деякі тварини, у яких клітина нерухома), ні здатність до розмноження (кастровані тварини до цього не здатні, але є живими, а мул – гібрид осла і коня – будучи живим, потомства відтворювати не може), ні зростання (так як біологічний вид не росте постійно, навіть залишаючись живим), ні подразливість (так як нею володіють і неживі об’єкти: система сигналізації, наприклад) не можуть бути характеристикою тільки живого.

Таким чином, список властивостей живого: жива істота рухається, йому притаманні функції виділення, харчування та метаболізму, воно росте, відтворює собі подібних і так далі далеко не вичерпаний. З подібного списку завжди знайдуться виключення, що ставлять під загрозу саме визначення. Таке визначення – у вигляді довільного списку властивостей – навряд чи є фундаментальним.

Наприклад, в разі вірусу, зростаючого кристала, бактеріальної суперечки воно виявляється незадовільним.

Основні теорії походження життя

Теорій (або гіпотез) про виникнення життя дуже багато. Всі зводяться до трьох напрямків: еволюціонізм, креаціонізм і космізм. Загальноприйнятою теорією є теорія коацерватних крапель Опаріна.

Еволюціонізм

У своїй книзі “Походження видів” Ч. Дарвін писав: “Припущення про те, що око з усіма неперевершеними пристосуваннями для регулювання фокусу на різні відстані, для прийому світла різної сили і для коригування сферичної і хроматичної відхилень міг сформуватися в результаті еволюції здається – я це щиро визнаю – надзвичайно абсурдним “.

Це твердження Дарвіна можна з повною підставою віднести не тільки до інших органів людини, наприклад, мозку або серця, а й до його первоелементу – клітці, найдрібнішого органу розміром близько 0,01 мм.

Клітина – це величезний хімічний завод, мікровсесвіту, що містить трильйони молекул зі складними зв’язками і 40 тисячами функцій. У цьому полягає нерозв’язна для матеріалістів проблема, яка називається проблемою нескоротного складності, так як з 40 тисяч функцій клітини можна скоротити жодної, не можна розірвати жодної зв’язку, інакше клітка загине.

Неспроможність теорії еволюції

Природний відбір, разом з пристосована до умов, що змінилися групою організмів, може тільки знищити будь-яку інформацію і не здатний створювати нову, так як не веде до виникнення нових властивостей.

Практично не здатні створювати принципово нову корисну інформацію ні рекомбінація (перерозподіл) генів – вона може привести тільки до внутрішньовидових змін, ні мутація. Мутації, принаймні природні, це досить рідкісне явище змін в структурі ДНК, що викликається пошкодженням окремих генів, їх втратою, переміщенням на інше місце. Це “описки” чи “помилки”, тобто помилки в молекулярному носії інформації, які не поліпшують його якості.

Вченим до цих пір не вдалося продемонструвати на практиці, як, завдяки мутаціям, руйнуються міжвидові перегородки. До теперішнього часу не зафіксована жодна однозначно корисна мутація. Отже: мутації і рекомбінації генів не створюють нових структур, а змінюють існуючі.

Але якщо розвиток організмів можливо тільки в межах виду, тоді макроеволюція не відбувається і теорія еволюції невірна.

Теорія еволюції не в змозі пояснити, яким чином розвивалися все більш складні форми життя від одного виду до іншого, від амеби до людини? Адже цей шлях повинен супроводжуватися багаторазовим зростанням інформації, так як повинні кодуватися в генах все нові органи з усе більш складними скоординованими функціями. Самі по собі організми, як ми бачимо, таку інформацію породити не можуть.

Неможливість самозародження життя

Який прекрасний цей світ!

бездоказово другій частині теорії еволюції, другий її ступені, очевидна для неупередженого людини. Але вже зовсім абсурдна 1-ша частина цієї теорії, яка стверджує, що життя саме зародилася і розвинулася з неживої матерії (адже протобактерія або перша амеба повинні були якимось чином виникнути).

Ідея самозародження життя належить Неодарвіністи. Сам Дарвін був іншої думки: “Ймовірно, всі живі організми, коли-небудь існували на Землі, відбуваються від однієї початкової форми, в яку попередньо вдихнули життя”.

Сьогодні будь-який мікробіолог може створити нову одноклітинних форму життя, але для цього йому потрібен відповідний первинний матеріал і, що дуже важливо, знання (банк знань, накопичених багатьма поколіннями вчених). Теорія ж еволюції стверджує, що для виникнення найпростішої одноклітинної форми життя досить випадкових процесів хаотичного з’єднання атомів неживої матерії. Але чи так це?

Біологічний білок

Розглянемо основу життя на Землі – біологічний білок. Білки складаються з нуклеотидів і приблизно з 20 структурних елементів різних видів – біологічно активних амінокислот, згорнутих в ланцюжки особливим чином, в якому амінокислоти розташовуються в єдино можливою для даного білка послідовності.

Так ось, ймовірність утворення одного такого типового білка в результаті випадкових процесів (якщо якимось чином є в достатній кількості всі 20 необхідних біоактивних амінокислот з більш ніж 80 їх видів) становить, за розрахунками вчених, 10 в мінус 325 ступеня. Експерти з теорії ймовірностей вважають, що ймовірність події менше ніж 10 в мінус 50 ступені, є нульовою.

Без особливої ​​групи білків – ферментів життя існувати не може. А у кожного ферменту, що складається з складних молекул, є так званий “активний центр” – поглиблення особливої ​​форми, яка повинна відповідати так званому “субстрату” (наприклад, глюкози) на зразок ключа в замку.

Це відповідність має бути абсолютним з точністю до 1 атома! У найпростіших організмів – бактерій близько 200 тисяч характерних білків з них понад 2 тисячі складають ферменти. Так ось, ймовірність отримати тільки ці 2 тисячі ферментів (знову ж якщо є в достатній кількості всі необхідні амінокислоти) дорівнює 10 в мінус 40 тисячної ступеня, тобто числу з сорока тисячами нулів, для написання яких необхідно близько 20 машинописних сторінок. Такої кількості немає навіть атомів в доступній для огляду Всесвіті.

Абсолютну неможливість випадкового виникнення життя з неживої матерії підтверджує вивчення інформаційних структур клітини РНК і ДНК, без яких неможливе формування клітини. Молекули РНК і ДНК не можуть виникнути без ферментів, але самі ферменти не можуть виникнути без генетичної інформації, закодованої в цих молекулах.

Другий закон термодинаміки

Інформація не може якимось чином самонакапліваться, тому що, згідно з 2-му закону термодинаміки, в замкнутих системах ентропія завжди зростає, тобто теплота (енергія) завжди переходить з впорядкованої форми, в невпорядкованих форму, не здатну робити корисну роботу, як би “розсіюється”. Як довели вчені, аналогічний закон застосуємо і до галузі інформатики – випадковість, безлад, виснаження тільки зростають без контролю розуму.

Другий закон термодинаміки – непорушний закон, єдиний закон, який ще жодного разу не був поставлений під сумнів, порушений або спростують. Тому порядок (генна інформація) не може стихійно виникнути з безладдя випадкових процесів, що і підтверджується теорією ймовірності. Як сказав один учений, “в біології випадковість є смерть”.

Отже, 4 відкриття XX століття повністю руйнують основи еволюційної теорії: неможливість самозародження життя з неживої матерії, теорія генетичної інформації, другий закон термодинаміки, а антропічний принцип говорить про те, що Земля спеціально спроектована для органічного життя.

Креационизм

Ч. Дарвін, живучи в XIX столітті, не володів і сотої часткою тієї інформації про живі організми, яку маємо ми, особливо в галузі мікробіології, генетики, хімії клітини. Але саме він написав одному зі своїх друзів наступне: “Іноді здається неможливим довести, що весь цей різноманітний і чудовий світ, в тому числі і ми, мислячі, виник випадково. Ось в чому головний аргумент на користь існування Бога”.

Але ось парадокс: в кінці XX століття так багато набагато більш ерудованих, ніж Дарвін, людей вірять в казку, наполегливо чіпляються за абсолютно неспроможну теорію еволюції, еволюції, яку не спостерігав на власні очі жоден учений в світі і в висновках якої сумнівався сам Дарвін … Головною причиною цього є небажання визнати Бога як Творця всесвіту і людини, бо, визнавши існування Бога Творця, треба буде визнати і Його моральні норми і необхідність відповідати їм.

Але … гординя заважає. А теорія еволюції дозволяє, наприклад, атеїстам і світським гуманістів заперечувати Бога як Першопричину всього сущого і стверджувати, що людина шляхом саморозвитку може еволюціонувати до Вищому Розуму, може стати рівним Богу.

Теорія створення світу

Отже, з точки зору сучасної науки, з усіх теорій виникнення всесвіту, Землі і життя на ній найбільш імовірна теорія створення.

Так космологія стверджує, що всесвіт конечна, вона має початок і, мабуть, кінець (згідно 2-му закону термодинаміки). Сучасна фізика показує дивовижну збалансованість і разючу точність констант і співвідношень між частинками в мікросвіті, а астрофізика виявляє її і в макросвіті зірок, галактик і метагалактик.

Астрономи відкрили безліч взаємопов’язаних, єдино можливих і точно додержуються характеристик нашої галактики, сонячної системи і її планет. Вчені, які вивчають нашу планету (геофізики, кліматологи, атмохімікі, геоморфології та ін.) Стверджують, що без дотримання численних умов: магнітного поля, озонового шару, збалансованої атмосфери, унікального речовини – води, а також вуглецю, кисню, водню, фосфору і багатьох інших елементів в необхідних кількостях і хімічних зв’язках, і багатьох інших умов життя на Землі виникнути не могла.

І, нарешті, математика – цариця всіх наук, повністю спростовує думку, що всесвіт, Земля і життя на ній могли виникнути в результаті випадкових, статистичних, природних процесів. Імовірність цих подій дорівнює нулю, що підтверджується 2-м законом термодинаміки стосовно інформатики, а саме: випадок вносить безлад в інформацію і жодним чином не підвищує її організаційну складність.

Креационизм стверджує, що життя було створене надприродною істотою (Богом, космічним розумом і т.п.), до цього напрямку примикають теологи і філософи-ідеалісти. Цей процес був проведений один раз, більше він не повториться і тому не доступний експериментальної перевірки.

Створення Творця

Інші напрямки матеріалістичні.

Теорія мимовільного зародження

Життя самозарождается при створенні для цього відповідних умов. Наприклад, на Землі це відбувалося неодноразово, однак спроби створення життя в штучних лабораторних умовах (в «пробірці») хімічним шляхом поки не вдалися.

До теорії самовільного зародження життя

Теорія стаціонарного стану

Життя існувала завжди, і тільки змінювалися її форми.

Теорія панспермії

До теорії панспермії

Життя на Землю була занесена з космосу, оскільки в ньому зародки життя і білкові елементи безперервно переносяться з планети на планету (підстава – знайдені на метеоритах органічні сполуки).

Теорія біохімічної революції

Життя сталася природним шляхом в результаті саморозвитку хімічних і фізичних процесів (примикає до другої групи теорій).

Теорія Опаріна. Теорія абіогенного походження життя.

А. І. Опарін

Мабуть, перша наукова, добре продумана теорія походження життя абіогенним шляхом була запропонована біохіміком А.І. Опаріним ще в 20-х роках минулого століття і доповнена Дж. Холдейном. Теорія базувалася на уявленні, що все починалося з білків, і на можливості в певних умовах спонтанного хімічного синтезу мономерів білків – амінокислот і белковоподобних полімерів (поліпептидів) абіогенним шляхом. Публікація теорії стимулювала численні експерименти в ряді лабораторій світу, показали реальність такого синтезу в штучних умовах. Теорія швидко стала загальноприйнятою і незвичайно популярною.

Основним її постулатом було те, що спонтанно виникали в первинному «бульйоні» белковоподобние з’єднання об’єднувалися в коацерватние краплі – відокремлені колоїдні системи (золи), плаваючі в більш розбавленому водному розчині. Це давало головну передумову виникнення організмів – відокремлення якоїсь біохімічної системи від навколишнього середовища, її компартментализацию. Так як деякі белковоподобние з’єднання коацерватних крапель могли володіти каталітичної активністю, то з’являлася можливість проходження біохімічних реакцій синтезу всередині крапель – виникало подобу асиміляції, а значить, зростання коацервата з подальшим його розпадом на частини – розмноженням. Асиміляційний, зростаючий і розмножується діленням коацерват розглядався як прообраз живої клітини.

Освіта коацерватов

У теорії Опаріна-Холдейна є істотні недоліки – вона не пояснювала механізму виникнення з коацерватов повноцінної клітини і здатності до самовідтворення. Існує і ряд інших проблем – яким чином амінокислоти без участі ферментів могли утворити білкові структури, як утворилися перші ферменти і т.д. Для пояснення цих моментів теорія модифікувалася, і цей процес триває до сьогоднішнього дня.