В 1999 году Ли Смолиным была предложена оригинальная гипотеза «размножающихся вселенных», в которой к объяснению космологических вопросов привлекается теория естественного отбора Дарвина. Вселенные зарождаются и погибают, при этом «дают потомство» преимущественно те из них, что более приспособлены для развития жизни. Получается некая космологическая биология, объекты исследования которой нам принципиально недоступны для наблюдения. Данную гипотезу невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Придумать таких гипотез, очевидно, можно бесконечно много.
Математика – язык Бога
Взглянем на вид основных физических законов. На языке математики они записываются исключительно просто и элегантно. На этот факт, в частности, обратил внимание Френсис Коллинз [15]: «Как ни невразумительны словесные описания недавно открытых явлений, их представления в виде математических формул неизменно изящны, просты, даже красивы.
Указывают ли эти математические описания действительности на некий высший разум? Быть может, математика – тоже язык Бога, как и ДНК?»
Почему так? Ведь формулы могли иметь достаточно сложный, «многоэтажный» вид, включать в себя многочисленные коэффициенты, экзотические функции, вероятностные оценки. Но они удивительно просты. Достаточно просто все, что лежит в основании мира. Вспомним периодическую систему Менделеева, стремящуюся к шарообразной форму звезд и планет и многое другое. Сравним эти вселенские законы с произведениями рук человеческих, в частности с законами, которые государства предлагают своим гражданам. Их заметно больше, чем физических законов, внедряются в жизнь они силой принуждения, но не становятся от этого строго выполняемыми. Известно, что многие законы или вовсе не работают или работают плохо, начиная с основного закона государства – конституции. У человеческих законов много писаных и неписаных исключений, так что им очень далеко до математически строгих и простых законов мироздания. Очевидно, и авторам этих законов очень далеко до неизвестного нам великого автора.
Сравним также результаты действия законов, хотя это сравнение и выглядит банальным. Результат действия фундаментальных законов мира – наша Вселенная, наш мир, наша Земля, окружающая нас природа. Многие считают природу прекрасной и находят наслаждение в общении с ней, в созерцании ее. И хотя не всем людям доступна эта способность, но тех, кто не любит природу и относится к ней отрицательно, – исключительное меньшинство. Теперь сравним природу с произведением рук человеческих. Наши города. Да, их центральная часть обычно выглядит привлекательно, но по мере приближения к окраинам или удаления от богатых кварталов картина резко меняется. Мы видим беспорядочные нагромождения зданий, в некоторых городах – настоящие трущобы. А то, что делается в бедных странах в окрестностях больших городов, вообще отвратительно – это свалки мусора, истощающие зловонный запах. Улицы и площади крупных городов в большинстве стран покрыты автомашинами, которые с высоты птичьего полета напоминают тлю, покрывающую листья и ветви дерева. Автомашины все хуже и хуже выполняют свои функции, так как их стало уже слишком много и множатся они слишком быстро.
Но и в сельской местности дела обстоят не лучше. Аккуратных фермерских угодий не так уж много, зато наблюдается наступление на оставшуюся природу. Леса вырубаются и превращаются бескрайние унылые степи. Степи превращаются в пустыни, по рекам течет загрязненная промышленными отходами вода. И только высокие отвесные горы еще подавляют человека своим могуществом и неприступностью. Лишь горы, по-видимому, будут хранить образы первозданной природы неопределенно долго.
Загадки биологии
Происхождение жизни на Земле
Этот вопрос интересен не только ученому, но и каждому человеку, но точного ответа на него до сих пор нет.
В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что жизнь, прежде чем она достигла современного многообразия, прошла длительный путь эволюции. Существует много гипотез, пытающихся объяснить возникновение и развитие жизни на нашей планете. Рассмотрим некоторые из них.
Одна основана на оценке количества пригодных для жизни планетных систем во Вселенной. Их не менее миллиарда. По мнению некоторых исследователей, этого вполне достаточно. При вероятности случайного зарождения жизни один на миллиард получается положительный результат. Представляется, что это достаточно сомнительная и произвольная статистическая оценка.
Согласно теории панспермии, предложенной в 1865 году немецким ученым Г. 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.
Многие современные ученые сходятся во мнении, что зарождение жизни предполагает наличие трех эволюционных этапов: химической, предбиологической и биологической эволюции.
На этапе химической эволюции происходил абиогенный синтез органических полимеров. Для запуска химической эволюции может быть пригодна практически любая среда: глубины океанов, недра планет, их поверхности, протопланетные образования и даже облака межзвездного газа, что подтверждается повсеместным обнаружением в космосе многих видов органических веществ – альдегидов, спиртов, сахаров и даже аминокислоты глицина.
На втором этапе формировались белково-нуклеиново-липоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.), способные к упорядоченному обмену веществ и самовоспроизведению. На этом этапе возникли молекулы, ответственные за передачи генетической информации. В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы.
С этого моменты начинается третий биологический этап эволюции. Древнейшие представители живой природы вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему многообразию органической жизни на Земле.
Основную загадку таит второй этап. Именно в результате его прохождения произошел качественный скачок: из неживой природы возникла жизнь.
Накопление знаний о генетическом коде, нуклеиновых кислотах и биосинтезе белков привело к утверждению принципиально новой идеи о том, что все начиналось вовсе не с белков, не с ДНК, а с РНК (рибонуклеиновая кислота). Имеется несколько обоснованных аргументов в пользу этого вывода. Не вдаваясь в подробности, отметим, что в самых древних, универсальных процессах жизненного метаболизма широко представлены именно рибонуклеотиды, а не дезоксирибонуклеотиды.
Итак, упрощенно второй этап возникновения жизни на Земле может быть представлен следующим образом (А. С. Спирин. Биосинтез белков, мир РНК и происхождение жизни [1]):