Фрэнсис Крик - Жизнь как она есть: её зарождение и сущность

• Название: Жизнь как она есть: её зарождение и сущность
• Автор: Фрэнсис Крик
• Издательство: Институт компьютерных исследований
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2002
• ISBN: 5-93972-122-2

Книга известного английского физика и биохимика, лауреата Нобелевской премии в области физиологии, посвящена одной из самых больших тайн природы: зарождению жизни. Автор предлагает и обосновывает необычную гипотезу внеземного происхождения жизни: направленной панспермии.

Материал излагается в свободной и интересной манере, с большим количеством примеров.

Эта книга, несомненно, будет интересна широкому кругу читателей: биологам, химикам, биофизикам и просто тем, кто интересуется тайнами природы.

---

В главе 13 я обсуждаю вопрос, следует ли направленную панспермию считать подлинной наукой или же только довольно нехудожественной разновидностью научной фантастики. В большей части этой книги я подробно рассматриваю различные шаги в аргументации Ферми. Она довольно близко соприкасается с теми научными знаниями, что сегодня есть у нас, хотя они часто оказываются довольно неубедительными. Пожалуй, мне скорее хотелось описать в общих чертах те условия, которые должно учитывать любое решение, чем разрешить проблему происхождения жизни на Земле. И что это за условия! От малости атомов и молекул до огромной панорамы всей Вселенной; от событий, которые происходят в бесконечно малую долю секунды, до целой вечности самого времени, от Большого взрыва до современности; от неясного взаимодействия органических макромолекул до бесконечных сложностей развитых цивилизаций и высоких технологий. И в этом — одна из прелестей этой в других отношениях разочаровывающей темы, когда вплотную приступаешь к ее разрешению; необходимо хоть что-то знать о многих сторонах этой такой удивительной Вселенной, в которой мы живем.

Глава 1. Времена и расстояния, большие и малые

Одно обстоятельство относительно происхождения жизни не вызывает сомнений. Когда бы и где бы она ни возникла, она зародилась очень много лет назад, так давно, что крайне трудно составить какое-либо реалистичное представление о таких огромных промежутках времени. Наш собственный личный опыт тянется в прошлое на десятки лет, и все же даже в течение этого ограниченного периода времени мы склонны забывать, каким именно был этот мир, когда мы были молоды. И сто лет назад Земля также была населена людьми, они спешили по делам, ели и спали, гуляли и беседовали, влюблялись и зарабатывали на жизнь, при этом каждый из них упорно занимался своими делами, и все же (за очень редким исключением) никого из них уже нет сегодня в живых. Вместо этого совершенно другой круг людей населяет сегодня Землю вокруг нас. Краткость человеческой жизни обязательно ограничивает промежуток времени, охваченный непосредственными личными воспоминаниями.

Человеческая культура создает иллюзию, что наши воспоминания уходят в прошлое намного дальше. До изобретения письменности опыт прошлых поколений, воплощенный в преданиях, мифах и моральных заповедях, передавался устно или же, в меньшей степени, в рисунках, резьбе по дереву или камню. Письменность сделала передачу подобной информации более точной и разносторонней, а в последнее время фотография обострила наши образы недавнего прошлого. Кинематограф создаст у будущих поколений еще более непосредственное и живое представление об их предках, чем то, которое мы можем получить сейчас из написанного слова. Какая жалость, что мы не располагаем говорящим портретом Клеопатры; он бы не только показал истинную длину ее носа, но также более явно обнажил бы сущность ее обаяния.

Приложив усилия, мы можем перенестись мысленно в прошлое: во времена Платона и Аристотеля и даже еще дальше, в Бронзовый век героев Гомера. Мы можем что-то узнать о высокоразвитых цивилизациях Египта, Среднего Востока, Центральной Америки и Китая и совсем немного о других, более примитивных и рассеянных сообществах людей. Но даже в этом случае мы испытываем трудности, постоянно размышляя о ходе истории с самого зарождения цивилизации вплоть до нашего времени, когда таким образом мы можем действительно ощутить медленный ход времени. Наши умы не созданы для спокойных размышлений о периодах времени длиной в сотни или тысячи лет.

Тем не менее, когда мы начинаем задумываться о происхождении жизни, то по сравнению с временными масштабами, которые мы должны рассмотреть, весь период истории человечества покажется ничем иным, как одним движением век. Простого способа настроить свое мышление на такие огромные промежутки времени не существует. Необъятность прошедшего времени находится вне пределов нашего быстрого восприятия. Можно только составить представление о нем на основании косвенных и неполных описаний приблизительно также, как слепой старательно создает с помощью прикосновения и звука картину непосредственно окружающего его мира.

Привычный способ обеспечить удобную основу для наших размышлений — это сравнить возраст Вселенной с длиной одного земного дня. Возможно, лучше при подобного рода сравнении принять возраст нашей Земли за одну неделю. В таком масштабе возраст Вселенной со времен Большого взрыва составил бы примерно две-три недели. Самые древние макроскопические ископаемые (те, что относятся к началу кембрийского периода) были бы еще живыми как раз позавчера. Современный человек появился бы в последние десять секунд, а земледелие в последние одну- две секунды. Одиссей жил бы только в последнюю половину секунды до настоящего момента времени.

Даже это сравнение едва ли сделает понятнее для нас более длинный временной масштаб. Еще одна возможность — это нарисовать линейную карту времени с отмеченными на ней различными событиями. Проблема здесь состоит в том, чтобы начертить достаточно длинную линию, показав наш собственный опыт в разумном масштабе, и все же достаточно короткую для удобного воспроизведения и исследования. Для удобства подобная карта напечатана в начале этой книги. Но возможно, что еще более наглядный метод — это сравнение времени с самими напечатанными здесь строками. Давайте представим, что вся книга по длине равняется времени, прошедшему с начала кембрийского периода до наших дней, то есть примерно 600 миллионам лет. Тогда каждая полная страница представляет примерно 3 миллиона лет, каждая строка — примерно девяносто тысяч лет, а каждая буква или пробел — примерно полторы тысячи лет. Тогда Земля возникла бы примерно семь книг назад, а Вселенная (возраст которой определяется весьма приблизительно) за десять или около этого книг до нее. Почти вся записанная история человечества уложилась бы в последние две-три буквы этой книги.

Если вы теперь снова обратитесь к страницам книги, медленно читая ее по одной букве, — не забывайте, что каждая буква — это полторы тысячи лет, — то возможно вы каким-то образом ощутите грандиозность промежутков времени, которые нам следует рассмотреть. В этом масштабе времени продолжительность нашей собственной жизни оказалась бы меньше ширины запятой.

Если бы жизнь действительно зародилась здесь, то у нас едва ли возникла бы необходимость интересоваться остальной Вселенной, но если она возникла где-нибудь в другом месте, то следует также правильно представлять большие расстояния. Как ни трудно правильно передать наглядное и точное представление о возрасте Вселенной, но осознать ее размер — почти выше человеческого понимания, тем не менее мы попытаемся выразить его. Главный камень преткновения — это крайняя пустота пространства, не только крайне незначительное число атомов между звездами, но еще и громадное расстояние от одной звезды до другой. Видимый близкий нам мир заполнен объектами, и наши интуитивные оценки их удаленности зависят в основном от различных сведений, обусловленных наблюдаемой их величиной и зрительно воспринимаемой зависимостью друг от друга. Намного труднее судить о расстоянии до незнакомого объекта, плывущего в пустоте чистого голубого неба. Я однажды слышал, как выступающий по канадскому радио человек сказал, когда ему задали вопрос, что он считает, что Луна «размером примерно с воздушный шар», хотя предположительно это произошло еще до эпохи полетов в космос.

Вот как два астронома, Джастроу (Jastrow) и Томпсон (Thompson), пытаются описать по аналогии величину и расстояние между объектами в космосе:

Представим, что Солнце размером с апельсин; в этом масштабе.

Земля является лишь песчинкой, вращающейся по орбите вокруг Солнца на расстоянии тридцати футов; Юпитер, который в одиннадцать раз больше Земли, — это вишневая косточка, вращающаяся на расстоянии 200 футов или одного городского квартала от Солнца. Галактика в этом масштабе составляет 200 миллиардов апельсинов, и каждый апельсин отделен от соседей средним расстоянием в 1000 миль.

Трудность восприятия аналогии подобного рода заключается в том, что нам почти невозможно оценить расстояния в пустом пространстве. Сравнение с городским кварталом вводит в заблуждение, потому что мы слишком легко можем мысленно представить здания в нем, но при этом исчезает понятие пустоты. Если вы попытаетесь вообразить апельсин, плывущий даже на расстоянии мили в небе, то убедитесь, что расстояние до него, по-видимому, становится неопределенным. «Апельсин», удаленный на тысячу миль, окажется слишком мал, чтобы его увидеть, если конечно он не раскален добела.

Еще один возможный способ — это превратить расстояния во время. Представьте, что вы находитесь на космическом корабле, который двигается быстрее любого современного космического корабля. В силу различных причин, которые позднее станут очевидными, будем считать, что его скорость равняется одной сотой скорости света, то есть примерно 1800 миль в секунду. С этой скоростью вы можете добраться из Нью-Йорка до Европы примерно за три секунды («Конкорд» летит приблизительно три часа), поэтому по обычным меркам мы несомненно путешествуем очень быстро. Мы достигли бы Луны за три минуты, а Солнца за пятнадцать часов. Пересечение всей Солнечной системы из конца в конец (будем считать довольно произвольно, что это расстояние равно диаметру орбиты Нептуна) заняло бы у нас почти три с половиной недели. Основной момент, который следует уяснить, заключается в том, что это путешествие не похоже на очень длительную поездку в поезде, оно длится несколько дольше, чем путешествие от Москвы до Владивостока и обратно. Подобное путешествие, вероятно, оказалось бы довольно однообразным, даже если бы за окном постоянно менялся пейзаж. Во время пересечения Солнечной системы непосредственно за иллюминатором космического корабля не будет вообще ничего. Очень Медленно, день за днем размер и положение Солнца будут меняться. Поскольку мы удалились бы довольно далеко от него, то его видимый диаметр уменьшался бы, пока вблизи орбиты Нептуна оно не стало бы выглядеть «чуть больше булавочной головки», именно это я уже говорил ранее, предположив, что его видимый размер, наблюдаемый с Земли, соответствует приблизительно размеру серебряного доллара. Несмотря на такое быстрое передвижение (с этой скоростью мы могли бы передвигаться на поверхности Земли из одной точки в другую менее чем за семь секунд), не забывайте, что это путешествие окажется крайне утомительным. Основное впечатление от него — это почти полная пустота пространства. С этого расстояния планета будет казаться немногим больше случайного пятнышка в этой бескрайней пустыне.