Дарвинизм в XX веке - Медников Борис Михайлович - Страница 45

45

Кишечнополостное (коралл «морское перо») из отложений Эдиакары (полтора миллиарда лет). Очень близкие формы распространены в морях по всей земле и сейчас.

Запомните название — Эдиакара. В этой пустынной местности к северу от австралийского города Аделаиды найдены останки древнейших (пока древнейших) животных нашей планеты. Полтора миллиарда лет назад на этом месте было мелкое море, которое населяли разнообразные медузы и сидячие кишечнополостные «морские перья» — близкие родственники кораллов, но еще без скелета. Скелет будет «изобретен» природой без малого миллиардом лет позже. Жили там, по-видимому, и весьма примитивные членистоногие (тоже без прочного хитинового панциря), предшественники иглокожих и погонофор, плоских червей и примитивнейшие моллюски.

1600 миллионов лет загадочным останкам из сланцев Финляндии, описанным под названием Корициум загадочный. Выглядят они как кульки из углистого вещества, слоистые на срезе, до 40 см в длину. Об их происхождении до сих пор идут споры. Одно несомненно: углерод корициумов органического происхождения. Это удалось установить по распределению изотопов. Углерод имеет два стабильных изотопа: С12 и С13. Организмы предпочтительно используют более легкий, поэтому для их останков характерно высокое отношение С12 к С13. На сей день корициум — древнейший известный организм Земли, у которого клетки, кажется, имели настоящие ядра.

Еще дальше ядерные организмы — эукариоты — исчезают. Но прокариоты — бактерии и сине-зеленые водоросли по-прежнему широко распространены. Чаще, конечно, находят останки не самих сине-зеленых водорослей, а так называемые строматолиты. Водные растения обычно используют растворенный в воде гидрокарбонат кальция как источник углерода при фотосинтезе. При этом образуется нерастворимый карбонат кальция (мел), обволакивающий колонию водорослей нарастающей год от года коркой. В результате возникает сооружение, немного напоминающее коралловый риф, сохраняющее свои характерные очертания, даже когда известняк станет мрамором.

Хотя строматолиты докембрийских времен описаны из тысячи мест и распространены на огромных площадях, останки водорослей из них довольно редки. Только в некоторых местах породы не настолько видоизменены подземным жаром и давлением, чтобы из них исчезла органика.

Таковы, например, кремнистые породы Ганфлинт в Канаде, имеющие возраст в два миллиарда лет (заметили ли вы, что мы уже стали считать на миллиарды?). В кремне Ганфлинт обнаружены многочисленные микроорганизмы. Одни из них похожи на современные сине-зеленые водоросли осциллатории и кокки. Другие весьма близки к железоокисляющим бактериям. Очень любопытны останки, описанные под названием какабекия зонтичная. Это крошечные, около 30 микрон в длину пузырьки, имеющие зонтикообразный вырост на длинной ножке. После того как этот вид был описан, микробиологи выделили живой, удивительно похожий, по-видимому, идентичный микроорганизм из загрязненных аммиаком и мочевиной почв в Уэльсе, в почвах Аляски и Исландии, а в последнее время — на склонах вулкана Халеакала (Гавайские острова).

Загадочный микроорганизм какабекия (возраст — 2 млрд. лет). Сходные, по-видимому, идентичные формы живут и сейчас в почве, загрязненной аммиаком.

Неужели же какабекия существует два миллиарда лет не изменяясь? Доказать это невозможно, но и отрицать заранее нельзя. В конце концов, найденные с ней сине-зеленые водоросли до сих пор портят воду, вызывая цветение водохранилищ (особенно на юге страны), а железобактерии, в настоящее время созидающие болотные руды в северных болотах, в принципе неотличимы от создавших в докембрии Курскую магнитную аномалию. Примеры «живых ископаемых» мы рассматривали в предыдущей главе, и все же, думая о судьбе форм из ганфлинтских слоев, невольно чувствуешь холодок в душе — ведь они старше нас на два миллиарда лет и, несомненно, переживут человечество, оставшись последними обитателями планеты!

Однако нас все это еще не устраивает. Продвинувшись в прошлое на два миллиарда лет, мы еще не обнаруживаем начало жизни, — а то, что находим (бактериальную и водорослевую пленку), мы можем обнаружить и сейчас в любой луже.

Еще древнее ганфлинтских черные кремнистые сланцы, найденные в Африке (Трансвааль и Свазиленд). Им уже более трех миллиардов лет! И в них найдены структуры, в электронном микроскопе похожие на палочковидные бактерии и сине-зеленые водоросли — кокки. Более того, анализ сланцев позволил обнаружить в них углеводороды, идентичные тем, которые образуются при распаде и окислении хлорофилла, холестерина и каротина. Значит, можно полагать, что процесс фотосинтеза имеет по меньшей мере такой же возраст! На этом палеонтологический лот упирается в дно. Форм, древнее свазилендских, пока не обнаружено.

Электронная микрофотография древнейшей из пока известных бактерий (3,2 млрд. лет, отложения Фиг-Три, Южная Африка).

Можно ли считать свазилендских бактерий первыми жителями планеты? На этот вопрос следует сразу ответить отрицательно.

Самая примитивная бактерия обладает всеми основными чертами, присущими всему живому на Земле. В самом деле: у бактерий и сине-зеленых водорослей, если вы помните, имеются хромосомы, правда, устроенные проще, чем у высших организмов, генетическая информация считывается с ДНК путем синтеза информационной РНК, и на матрице информационной РНК синтезируются белки. И у бактерии белки синтезируются на рибосомах, правда, меньшего размера и проще устроенных, но в принципе однотипных с рибосомами эукариот. Одинаковы и материалы, слагающие клетку — белки и нуклеиновые кислоты, полисахариды и липиды. Те же и источники энергии — аденозин- и гуанозинтрифосфат, реакции катализируются сходными ферментами, и вплоть до мельчайших деталей идентичны пути биохимических превращений веществ. От камня до бактерии расстояние неизмеримо большее, чем от бактерии до человека!

А теперь сопоставим следующие цифры. Большинство авторов сейчас оценивает возраст твердой коры Земли в 4,5 миллиарда лет. Древнейшие бактерии месторождения Фиг-Три в Свазиленде имеют возраст в 3,2 миллиарда лет. Получается, что путь от камня до бактерии (если считать свазилендских действительно первыми) эволюция прошла всего в 1300 миллионов лет, а от бактерии до человека — в 3200 миллионов! На возникновение жизни отводятся чересчур уж сжатые, неправдоподобно малые сроки.

Костыль палеонтологии, с честью служивший нам на пути в три миллиарда лет, сломался. «Посмотрим, не поможет ли нам биохимия», — решили энтузиасты изучения первых этапов эволюции, попытавшиеся воссоздать жизнь в лаборатории при помощи технических средств. Вслед за гетевским доктором Вагнером они задумали создать в колбе гомункулюса. Первый путь был — от сложного ко все более простому, второй — от простого к сложному.

В поисках гомункулюса

Дарвин не зря старался не высказываться безапелляционно о происхождении жизни. Органическая химия в то время делала лишь первые шаги, и перед исследователями в этом направлении неизбежно возникал парадокс: все животные и растения на Земле построены из сравнительно простых, но специфичных для живой природы веществ — аминокислот, углеводов, жиров. Для того чтобы жизнь хотя бы в принципе могла возникнуть, необходимо наличие этих элементарных «кирпичиков». Но они сами являются ее продуктом. Возникает заколдованный круг, где причина — следствие самой себя. Разорвать этот круг Дарвин не мог, однако в одном из писем он высказал пророческое предположение, что независящий от жизни, абиогенный синтез простейших органических веществ может идти и в настоящее время, но накапливаться они не могут, потому что сразу же потребляются микроорганизмами. Иными словами, отсутствие жизни на планете — необходимое условие для возникновения жизни!