Добродушный оптимизм не позднего ХХ века

События первой временной линии романа Дмитрия Вересова «Чёрный ворон» (1997) начинаются в 1956 году — с завязки истории. И там есть эпизод, где один из героев, советский академик, рассказывает своему племяннику:

– Видишь ли, научные изыскания нашего института связаны с серьезнейшими, я бы сказал, государственно-важными задачами. Разрабатываются целые направления, темы, ведутся проблемные исследования. Вот то, что возглавляю лично я, первостепенное и главное, и я бы сказал, в значительной степени политическое… Курируется непосредственно Центральным Комитетом. – Академик воздел глаза к потолку. – Дело в том, что сейчас многие буржуазные ученые пытаются опровергнуть прогрессивное учение Дарвина, утверждая, что теория эволюции не универсальна. Да, говорят они, мы согласны допустить, что человек произошел от обезьяны, обезьяна – от кого-то еще и так далее вплоть до простейших. Но, продолжают они, откуда могла взяться первая живая клетка? Только от другой клетки. А та откуда? Природа не могла их породить, потому что… И начинается сплошная поповщина. Тогда по поручению правительства я открываю лабораторию происхождения жизни. Мои сотрудники начали потрясающие по своему значению опыты. Мы отобрали огромное количество самых разных неорганических сред, от речной воды до каменной соли, и стали подвергать их различным воздействиям – тепло, вибрация, свет, жесткое облучение, воздух, магнитная индукция и прочее. И ты просто не поверишь, каких потрясающих успехов мы добились – в ряде образцов стали развиваться клетки, споры и даже грибковые колонии. Зарождение жизни в неживой материи! Утерли мы нос этим идеалистам…

Алексей, подыгрывая, вытаращил глаза, а сам подумал: «Что-то тут не так… Интересно, а собственный нос он утирал, прежде чем лезть им в пробирку? Уж не из его ли соплей зародилась там жизнь?»

Теперь небольшая историческая справка. Речь шла о попытке ученых подтвердить гипотезу о самозарождении жизни.

Гипотеза Александра Ивановича Опарина о зарождении жизни на Земле — это концепция биохимической эволюции, сформулированная в 1924 году. Она предполагает, что жизнь возникла в результате постепенной химической эволюции молекул, содержащих углерод, в специфических условиях древней Земли.

Основные положения гипотезы

Три этапа формирования жизни:

Абиогенный синтез органических веществ. Под действием различных видов энергии (электрические разряды, солнечная радиация, извержения вулканов) в бескислородной атмосфере из неорганических веществ (аммиака, метана, углекислого газа, цианистого водорода, паров воды) образовались простые органические соединения: формальдегид, спирты, муравьиная кислота, аминокислоты и др.. Эти вещества накапливались в древнем океане, образуя «первичный бульон».

Образование биополимеров. Из простых органических веществ синтезировались биополимеры: аминокислоты соединялись в полипептиды, простые сахара превращались в полисахариды, нуклеотиды — в нуклеиновые кислоты. Карбоновые кислоты могли образовывать липиды, которые покрывали поверхность водоёмов жирной плёнкой.

Формирование мембранных структур и появление самовоспроизведения. Из липидных плёнок на поверхности коацерватов могла сформироваться биологическая мембрана. Объединение коацерватов с нуклеиновыми кислотами привело к образованию примитивных самовоспроизводящихся живых организмов — пробионтов. Эти первичные организмы были анаэробами и гетеротрофами, питались веществами «первичного бульона».
 
Коацерватные капли (коацерваты) — ключевой элемент гипотезы. Это сгустки органических веществ, которые обособлялись от остальной массы воды. Они формировались в результате объединения молекул и построения их комплексов. Благодаря гидрофильным и гидрофобным свойствам молекул коацерваты способны избирательно адсорбировать вещества из окружающей среды и набирать определённую структуру. По мере роста коацерваты могли распадаться на меньшие капли, что приводило к их «размножению».

Условия возникновения жизни по Опарину: наличие определённых химических веществ, отсутствие газообразного кислорода, наличие источников энергии и достаточно длительного времени.

Связь с работами других учёных

Одновременно с Опариным подобные взгляды на возможность зарождения жизни развивал британский биолог Джон Холдейн. Поэтому сейчас гипотеза часто называется гипотезой Опарина — Холдейна.

В 1953 году аспирант-химик Стэнли Миллер под руководством своего научного руководителя Гарольда Юри создал установку, имитирующую условия древней Земли. В результате были получены аминокислоты и другие сложные вещества.

Критика и современные взгляды

Гипотеза столкнулась с критикой. Среди основных замечаний — отсутствие конкретной доказательной базы существования коацерватов в условиях ранней Земли и неясность механизмов, которые могли бы привести к образованию живых клеток.

Современные исследования происхождения жизни фокусируются на более сложных и детализированных гипотезах, включая изучение гидротермальных источников и роли РНК в самовоспроизведении.