Ил и слюда могут кристаллизоваться при обычной температуре, хотя и медленно. Быстрый синтез слюды требует, как минимум, гидротермальных условий и нескольких сот градусов по Цельсию. Это соответствует предположению, что самые первые стадии эволюции могли иметь место в океанических гидротермальных системах [6, 11].
7.5. Долгосрочное выживание и различные виды панспермии
Многие виды организмов способны выживать в сложных условиях, находясь в состоянии так называемой «отсроченной жизни»: примеры этого — семена растений или споры бактерий. Можно сказать, что перед нами потенциальные формы жизни, сохраняющие одно из двух важнейших качеств полноценной живой системы — способность сохранять информацию. Другое ключевое требование — существование открытых систем, которым эта информация передается, но они не обязаны существовать вечно — им достаточно лишь появляться время от времени.
Возможно, стоит подумать о том, как могли бы организмы приспособиться к межзвездному пространству, преодолев не только «голод» и «жажду», но и низкие температуры, космическую радиацию и огромные временные промежутки. Предположим, пара планет, таких, например, как Марс и Земля, в результате падения метеоритов обмениваются фрагментами материала. Этот обмен может создать давление отбора, благоприятное для микроорганизмов, способных попасть на метеорит и выжить в таком путешествии (ибо «Марс» периодически становится лучшим местом для жизни, чем «земля», и наоборот) — иначе говоря, отбор на способность к космическим путешествиям, включающую и возможность долгосрочной «отключки». Таким путем, возможно, разовьются споры, способные пережить миллионы лет, а затем — в редких случаях «высадки» в подходящем месте — снова «возвращаться к жизни».
Можно вообразить себе некую примитивную панспермию: споры организмов, чья генетическая память и основной механизм управления не органичны, то есть состоят не из органических молекул. Информация, передаваемая (скажем) через последовательность слоев материи, как в слюде, труднее уничтожается космической радиацией. В таком формате может существовать как примитивная, так и весьма высокоразвитая форма жизни. Она может хранить в себе информацию, позволяющую организму «вернуться к жизни», как только он встретится с благоприятными условиями, например «инструкции» по поглощению органических молекул и управлению ими, возможно, призванные сократить начальные стадии эволюции высших форм.
Затем можно задуматься о видах «развитой панспермии», основанной на генетических захватах. Первый ее вид может возникнуть благодаря естественному отбору, связанному с космическими путешествиями в форме спор, возможно, в нем появятся новые, более сложные органические полимеры.
Другую возможность «развитой панспермии» мы находим, не отрываясь от земли. Крик и Орджел, смущенные сложностью представления о нуклеиновой кислоте, возникшей на примитивной земле из «первичного бульона», предложили концепцию «направленной панспермии» [7]. Они объясняют возникновение жизни на земле очень просто: жизнь была занесена сюда пришельцами из космоса. Сами Крик и Орджел относились к этой идее не слишком серьезно; однако она не так уж безумна, если вспомнить, что совсем скоро такими «пришельцами» для других планет сможем стать мы, люди. Мы уже близки к созданию искусственных организмов — реальных организмов, а не просто компьютерных симуляций. Возможно, нам удастся создать жизнь, которая надолго переживет нас самих.
Когда мы подражаем природе, например, создаем машины, которые умеют летать или думать, естественно, что мы используем аналогичные общие принципы, но, как правило, иные материалы. Самолет, приближаясь к земле, выпускает закрылки. Также и лебедь распускает перья на крыльях, но у самолета перьев нет. Полагаю, когда мы перейдем к созданию для каких бы то ни было целей свободно живущих и развивающихся машин, то, скорее всего, материалом для них выберем отнюдь не «молекулы жизни»; в частности, чуждым для нас будет их генетический материал [4].
7.6. Заключение и итоги
Основное содержание этой главы посвящено прошлому. Я начал с рассуждения о том, что единство биохимии обусловлено неким сложным «замороженным» инцидентом в начале эволюции; все формы жизни, обитающие сейчас на Земле, обладают единой биохимией, поскольку в начале эволюции их центральные управляющие системы были «зафиксированы» в результате необратимой потери более ранних управляющих систем. Я предположил, что начальные, «низкотехнологичные» системы, не требующие совместной работы множества компонентов, сменились более эффективной «высокотехнологичной», состоящей из сложных взаимозависимых компонентов.
Такая точка зрения естественным путем приводит нас к мысли, что те же механизмы действуют и сейчас. Возможно, и сейчас в различных частях вселенной зарождается новая жизнь. Разные ее формы находятся на различных стадиях эволюции. Среди развитых форм должны встречаться «высокотехнологичные» системы, находящиеся в «замороженном» виде, что повышает их шансы на выживание в далеком будущем. Если же перейти к формам жизни, которые предстоит изобрести человечеству, очевидно, одним из желательных для них качеств является сверхдолголетие, способность существовать в условиях далекого будущего. Все эти идеи основаны на четком различении между «жизнью, какой мы ее знаем», и «жизнью вообще».
Литература
1. Baronnet, A., and Kang, Z. C., "About the Origin of Mica Poly‑types", Phase Transitions, 16/17,477–93 (1989).
2. Cairns‑Smith, A. G., The Life Puzzle(Toronto University Press, Toronto, 1971), 63–64.
3. Cairns‑Smith, A. G., Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life(Cambridge University Press, Cambridge, 1982).
4. Cairns‑Smith, A. G., "The Chemistry of Materials for Artificial Darwinian Systems", Int. Rev. Phys. Chem., 7,209–50 (1988).
5. Cairns‑Smith, A. G., "The Origin of Life: Clays", in Frontiers of Biology,vol. I, eds. D. Baltimore, R. Dulbecco, F. Jacob, and SR. Levi‑Montalcini (Academic Press, New York, 2001), 169–92.
6. Corliss, J.В., "Hot Springs and the Origin of Life", Nature, 347,624 (1990).
7. Crick, F., and Orgel, L. E., "Directed Panspermia", Icarus, 19,341–46 (1973).
8. Frank, F. C., Phil Mag, 42,1014 (1951).
9. Gesteland, R. F., Cech, T. R., and Atkins, J. F., The RNA World,2 nded. (Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N. Y., 1999).
10. Gilbert, W., "The RNA World", Nature, 319,618 (1986).
11. Holm, N. G., ed., Marine Hydrothermal Systems and the Origin of Life(Kluwer Academic Publications, Dordrecht, 1992).
12. Kohn, J. A, Eckart, D. W., and Cook, C. F., "Crystallography of the Hexagonal Ferrites", Science, 172,519–25 (1971).
13. Maurette, M., "The Oklo Reactor", Annual Reviews of Nuclear and Particle Science, 26,319 (1976). Described in Barrow, J. D., Impossibility: The Limits of Science and the Science of Limits(Oxford University Press, Oxford, 1998), 187.
14. McHardy, W. J., Wilson, M. J., and Tait, J. M., "Electron Microscope and X‑ray Diffraction Studies of Filamentous Illitic Clay from Sandstones of the Magnus Field", Clay Minerals, 17,23–39 (1982).
15. Schrodinger, Е., What Is Life?(Cambridge University Press, Cambridge, 1944), chapter 4.
16. Shapiro, R., "Prebiotic Ribose Synthesis: A Critical Analysis", Orig. Life Evol Bio., 18,71–85 (1988).
17. Shapiro, R., "The Pre‑biotic Role of Adenine: A Critical Analysis", Orig. LifeEvol. Bio., 25,83–98 (1995).