Традиционная биология в качестве компетентного судьи призывает здесь термодинамику. Та говорит, что типичное развитие идет от явлений большей к явлениям меньшей сложности. Но возникновение жизни было обратным процессом. Если даже принять в качестве общего закона гипотезу о существовании «порога минимальной сложности», преодолев который материальная система способна не только сохранять, вопреки внешним помехам, имеющуюся организацию, но и передавать ее в неизменном виде организмам-потомкам, то и это не объяснит биогенеза. Ведь когда-то какой-то организм должен был сначала перешагнуть этот порог[26]. И что важно — произошло это по воле так называемого случая или же в силу причинности? Иными словами, был ли «старт» жизни явлением исключительным (как главный выигрыш в лотерее) или типичным (каким в ней является проигрыш)?
Биологи, взяв слово по вопросу о самозарождении жизни, говорят, что оно должно было представлять собой пошаговый процесс, слагаться из ряда этапов, причем осуществление каждого очередного этапа на пути к появлению праклетки обладало определенной вероятностью. Возникновение аминокислот в первичном океане под действием электрических разрядов было, например, вполне вероятным, образование из них пептидов — немного менее, но также в достаточной мере осуществимым; зато спонтанный синтез ферментов, этих катализаторов жизни, кормчих ее биохимических реакций, составляет — с этой точки зрения — явление сверхнеобычное (хотя и необходимое для возникновения жизни). Там, где правит вероятность, мы имеем дело со статистическими законами. Термодинамика демонстрирует именно такой тип законов. С ее точки зрения вода в кастрюле, поставленной на огонь, закипит, но не наверняка. Возможно, что вода на огне замерзнет, хотя эта возможность астрономически мала. Однако аргумент, что явления, термодинамически самые невероятные, в конце концов все же происходят, если только запастись достаточным терпением, а развитие жизни располагало достаточным «терпением», поскольку длилось миллиарды лет, — такой аргумент звучит убедительно лишь до тех пор, пока мы не положим его на рабочий стол математика. В самом деле, термодинамика может еще «проглотить» случайное возникновение белков в растворе аминокислот, но самозарождение ферментов уже не проходит. Если бы вся Земля представляла собой океан белкового бульона, если бы она имела радиус в пять раз больший, чем на самом деле, то и тогда массы бульона было бы еще недостаточно для случайного возникновения таких узкоспециализированных ферментов, какие необходимы для «запуска» жизни. Число возможных ферментов больше числа звезд во всей Вселенной. Если бы белкам в первичном океане пришлось дожидаться спонтанного возникновения ферментов, это могло бы с успехом длиться целую вечность. Таким образом, чтобы объяснить реализацию определенного этапа биогенеза, необходимо прибегнуть к постулату сверхневероятного явления — а именно к «главному выигрышу» в космической лотерее[27].
Скажем откровенно, будь мы все, в том числе и ученые, разумными роботами, а не существами из плоти и крови, ученых, склонных принять такой вероятностный вариант гипотезы о возникновении жизни, удалось бы пересчитать по пальцам одной руки. То, что их больше, обусловлено не столько всеобщим убеждением в ее справедливости, сколько простым фактом, что мы существуем и, стало быть, сами являемся косвенным аргументом в пользу биогенеза. Ибо двух или даже четырех миллиардов лет достаточно для возникновения видов и их эволюции, но недостаточно для создания живой клетки путем повторных «извлечений» вслепую из статистического мешка всех мыслимых возможностей.
Биогенез при таком подходе не только оказывается невероятным с точки зрения научной методологии (которая занимается явлениями типичными, а не лотерейными, имеющими привкус чего-то не поддающегося расчету), но и приводит к вполне однозначному приговору, который обрекает на неудачу всякие попытки применить «инженерию жизни» или даже «инженерию очень сложных систем», поскольку в их возникновении господствует чрезвычайно редкий случай.
26
Логическая ошибка. Далее мы увидим, что процессы столь высокого уровня сложности могут рассматриваться только в контексте объемлющей системы. В данном случае, лишившись надсистемы, автор (вполне закономерно) обнаруживает неправильное изменение энтропии и вынужден искусственно вводить «порог структурности», забывая, что речь идет скорее о необходимом воздействии окружающей среды. Иными словами, процессы с понижением энтропии (возникновение и развитие жизни) протекают за счет энергетического обмена с надсистемой (Солнце + Земля), энтропия которой возрастает.
27
Данное рассуждение является характерным примером ошибочного применения теории вероятности к уникальному процессу. Опровергнуть построение автора несложно (дальше мы увидим, как С. Лем это легко осуществит). Заметим, что с течением времени на Земле будут возникать какие-то сложные соединения. Более того, вероятность того, что за достаточно большой срок (сравнимый со временем жизни Земли) возникнет соединение, по сложности превосходящее белковую молекулу, близко к единице. Таким образом, автор подменил вероятность появления «жизни вообще», возможно построенной на совсем других биохимических принципах, вероятностью появления данной конкретно жизни на данной конкретной планете. А поскольку теория вероятностей имеет дело только с повторяющимися событиями, она не может быть применена к такому конкретному событию.
Рассмотрим пример с лотереей, в которой участвует 10 миллионов человек. Вероятность выигрыша в ней — 10-7, то есть практически ноль. С другой стороны, победитель в лотерее есть почти всегда! Могут возразить, что жизнь могла возникнуть, только если в подобной «лотерее» «выиграл» некий заданный «победитель». На что следует заметить, что доказательства тому нет.
С другой стороны, проблема состоит в том, что указанных «миллиардов лет» у эволюции просто не было. По современным данным, жизнь существует на Земле с того момента, с которого возникает возможность ее регистрировать (то есть, появляются первые осадочные породы). Речь идет о возрасте в 3,8 миллиарда лет, в то время как возраст земной коры не превышает 4,2 миллиарда лет.
Попутно отметим еще два аспекта проблемы биогенеза. Во-первых, итогом этого процесса должно быть не создание более или менее сложных молекул, даже не клетки, но биологического сообщества (экосистемы). Гетеротрофы, питающиеся первичным «химическим бульоном», съедят его за весьма ограниченное время — порядка единиц тысяч лет — после чего вымрут; автотрофы, преобразующие в высокоуглеродные соединения энергию света или химических процессов за несколько большее время, свяжут в нерастворимые соединения весь углерод планеты, после чего также вымрут. Лишь сбалансированная система, включающая тех и других, организованных в пастбищные или детритные цепи, способна к существованию и развитию.
Во-вторых, аминокислоты, входящие в состав «живых» белков, обладают «киральной чистотой»: они состоят только из молекул определенной «ручности». Между тем все химические реакции кирально независимы: «правые» и «левые» молекулы вступают в них одинаково. Совершенно непонятно, каким образом случайные самоорганизующиеся процессы могут вызывать нарушение киральной симметрии.