Знак вопроса 2002 № 01

Однако мы не можем вести разговор о внеземной жизни, пока не узнаем, как и где зародилась земная.

КАК И ГДЕ

ЗАРОДИЛАСЬ ЖИЗНЬ?

Это чудесное событие ученые объясняли целым рядом гипотез. Пожалуй, три из них были наиболее убедительны.

Жизнь возникла на Земле в так называемом «первичном бульоне». В 1953 году эту идею проиллюстрировали своим опытом Гарольд Юри и Стэнли Миллер (справедливости ради отметим, что советский ученый А. А. Опарин выдвинул данную гипотезу еще в 1922 году). Довольно долго так считали и многие ученые. Лишь в последнее время эта теория растеряла приверженцев. Но обо всем по порядку — об идее, «бульоне» и опыте.

Итак, в очень далекую эпоху вся наша Земля была объята океаном. В нем — под действием жары, ультрафиолетового света и разрядов молний — самопроизвольно формировались биомолекулы и примитивные организмы. Юри и Миллер провели сенсационный опыт. Они воссоздали в пробирке смесь, напоминавшую тот древний океан. Пропуская через «бульон» электрические разряды (то бишь устраивая искусственную грозу), ученые сумели получить аминокислоты — основной компонент клеточного вещества всех живых организмов. Возражения против этой гипотезы таковы. Во-первых, подобные молекулы тотчас начинают распадаться. Во-вторых, и это главное, в ту отдаленную эпоху жизнь просто не могла сформироваться на поверхности океана. Любые организмы, не успевшие укрыться в недрах нашей планеты (вспомните еще раз миф об Уране и Гее), были бы уничтожены градом метеоритов, вновь и вновь врезавшихся в Землю. Они были бы раздавлены, сожжены или поражены ультрафиолетовыми лучами (ведь защитного озонового слоя в ту пору еще не имелось).

Жизнь зародилась в так называемых «черных курильщиках» — гидротермальных расщелинах на дне океанов — там, где из недр Земли истекают горячие сернистые пары, разогревая воду до 300° С. Впервые такую идею высказал в 1970 году Гюнтер Вехтерсхойзер. В пользу его гипотезы говорит то, что самые примитивные формы жизни предпочитают именно такую обстановку. Их интересуют неимоверная жара и высокое давление. Им не нужен солнечный свет. Они не заняты фотосинтезом и не заглядываются на звезды. Их предпочтения другие: они пожирают серу и метан. К тому же организмы, зародившиеся здесь, на дне океанов, были бы надежно укрыты от метеоритного града.

Жизнь зародилась в космосе, внутри газопылевого облака. Так гласит гипотеза «панспермии». Ее выдвинул в 1908 году Сванте Аррениус, ее развили и дополнили Дж. Б. С. Халдейн, Фред Хойл и Фрэнсис Крик. Эксперимент, проведенный недавно под руководством Лу Алламандолы, астробиолога из НАСА, подтвердил, что сложные органические молекулы, необходимые для зарождения жизни (например, ароматические углеводороды и хиноны), могут возникать в самых суровых условиях, царящих в космосе.

Кроме того, под действием ультрафиолетового излучения в газопылевых облаках, окутывающих взорвавшуюся звезду, образуется вода. Углеводороды, содержащиеся в воде, образуют капельки размером с клетку. Каждая из капель улавливает смертоносные лучи, защищая органические молекулы, скрывшиеся внутри «клеток». Подобные «семена жизни» могут храниться в кометах, ведь те состоят в основном изо льда. Вблизи звезд этот лед плавится, вновь превращаясь в воду.

Каждый день на Землю обрушиваются тонны космической пыли. Таким образом, древний миф об Уране и Гее, с которого мы начали наш рассказ, достаточно правдоподобен с точки зрения современных ученых. «Семена жизни» принесло на Землю само небо, и, лишь укрывшись в лоне Земли, в трещинах на дне первозданного Океана, этот небесный посев мог дать свои всходы, каковыми являемся все мы, дети неба.

КАКОВА СИЛА ПРИРОДЫ?

Почему мир создан таким, каким мы его видим? Прежде этот вопрос считался философским. Представителям точных наук, призванным измерять, исчислять и анализировать, заниматься столь абстрактными бесплодными размышлениями было не к лицу. Настоящие ученые должны искать и открывать законы природы, а не задумываться над тем, почему они таковы.

Однако в последнее время именно этот вопрос все чаще озадачивает космологов, которые все отчетливее осознают, сколь хрупко и зыбко то равновесие в природе, что установилось благодаря действию фундаментальных законов.

Существует около двух десятков констант, значение которых нельзя вывести на основании каких-либо физических принципов. Между тем от их точного значения зависит, например, какие вообще атомы и молекулы могут существовать, а какие — нет. Если бы фундаментальные природные силы были всего чуть-чуть сильнее или слабее, не было бы ни планет, движущихся по своим стабильным орбитам, ни звезд, ни галактик, да и Вселенная, возможно, давно бы перестала существовать.

Так что же, приходится признать, что жизнь явилась следствием уникальнейшего стечения обстоятельств? Несомненно.

Но можно ли назвать это «стечение обстоятельств» случайным? Ведь вероятность появления Вселенной, в которой может зародиться жизнь, — перейдем от эмоций к холодным цифрам — равна 1:10 229.

Перед такой непостижимой цифрой меркнут любые эмоции. И все-таки «невозможная» Вселенная существует. По какой-то удивительной прихоти судьбы (или Творца?) каждая из природных констант во Вселенной получила единственно возможное значение. И как следствие этой череды нужных совпадений родилась жизнь! Вот это все как раз и настораживает.

ВСЕЛЕННАЯ ПО ДАРВИНУ

«Возникает ощущение, что Вселенная создавалась именно с расчетом на то, что в ней появятся разумные формы жизни», — замечает астрофизик Мартин Рис из Кембриджского университета. Некоторые ученые доходят до того, что видят в этом невероятном «стечении обстоятельств» доказательство бытия неких высших сил, кроивших и мастеривших Универсум по мерке, снятой с еще не сотворенного Адама. Они берут на себя смелость утверждать: Вселенная такова, потому что она создана именно для нас. (Вот он, дар Божий, тебе, человек!)

Выходит, вся эта космическая бутафория, с небом над головой, Солнцем в правом углу задника и звездочками на дальнем плане, сооружена именно для того, чтобы на фоне ее блистал своими делами Человек, и мы живем во Вселенной, нарочито для нас созданной?

Проблемы, возникшие ныне в космологии, напоминают те, над решением которых полтора века назад бились биологи, пока наконец Чарлз Дарвин не сформулировал свою теорию эволюции. До этого был широко распространен теологический образ мысли. Биологи с удивлением взирали на то, как различные животные удивительно приспособлены для жизни в той или иной обстановке, и, размышляя над этим фактом, приходили к очевидным, казалось бы, выводам: либо их кто-то (Господь Бог?!) специально творил («Рыбы, да жить вам в воде! Птицы, да летать вам по небу!»), либо этим животным была присуща некая высшая цель («Все виды изменяются в результате внутреннего стремления организмов к совершенствованию»).

Дарвин показал, что в результате наследственных изменений возникают новые видовые признаки, отличные от существующих. Эти модификации проходят суровую проверку. Лишь самые полезные из них выдерживают естественный отбор. У особей, наделенных этими признаками, появляется свое потомство, которое успешно конкурирует с другими представителями того же вида. Таким образом укореняется тот или иной видовой признак. И незачем говорить, что, «создавая это животное, природа имела своей целью…». Нет, никакой цели не было! Победило самое приспособленное. Движителем эволюции явился, по Дарвину, не Всевышний с циркулем и меркой, не некий идеал, засевший в воспаленном мозгу зверя, а комбинация мутационной изменчивости и естественного отбора. Этой комбинации вполне достаточно, чтобы обосновать эволюционные процессы.

«А нельзя ли попробовать объяснить физические свойства Вселенной именно подобным взаимодействием случайных факторов и необходимых?» — таким вот вопросом задался астрофизик-теоретик, профессор Пенсильванского университета (США) Ли Смолин. И однажды высказал провокационную гипотезу, которую часть его коллег приняла с восторгом, другие — с нескрываемым скепсисом. Но все согласились: если в конце концов окажется, что Смолин прав, открытие поставит его рядом с Дарвином.

КАК РОЖДАЮТСЯ МИРЫ?