Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 11

Второй вариант ответа и того интереснее. Представьте себе планету, вращающуюся вокруг звезды, которой через миллиард-другой лет предстоит взорваться и превратиться, скажем, в сверхновую звезду. Жители планеты заранее начинают искать варианты спасения цивилизации, искать новое место обитания — другую планету, подходящую для жизни. Обнаружить такую, чтоб была в точности, как их родная, практически невозможно, значит, нужно найти более или менее подходящую и заранее заслать туда соответствующие микроорганизмы. Пусть изменят состав атмосферы и почвы таким образом, чтобы переселенцам было удобно жить в новом доме!

Посылки же эти, по мнению нобелевского лауреата, первооткрывателя структуры ДНК, Френсиса Крика, будут представлять собой… опять-таки кометы и астероиды с органической «начинкой». И жизнь во Вселенной не погибнет, будет передаваться от планеты к планете своеобразной эстафетной «палочкой».

Свой вариант зарождения жизни предложил в 1985 году английский биохимик Грэхем Кэрнс-Смит из университета Глазго. По его мнению, такое явление, как передача тех или иных полезных свойств от «поколения к поколению» — а именно это можно считать одним из главных признаков живых существ, — появилось задолго до появления органической живой материи. И носителями этого фундаментального свойства жизни были тогда камни, точнее, кристаллы, из которых они состоят.

Как известно, в решетке каждого кристалла есть большее или меньшее количество дефектов — нарушений в расположении атомов или молекул в кристаллической решетке. В соответствии с теорией Кэрнса-Смита, именно эти дефекты в кристалле и представляют собой «первичную информацию», а сама гипотеза получила название «кристаллы как гены» ( crystals as genes ).

Если «материнский» кристалл, пронизанный линейными дефектами, раздробить на несколько кристаллов-зародышей, то «дочерние» кристаллы, вырастая, унаследуют часть дефектов исходного. Причем в ходе роста в дочерних кристаллах появляются дополнительные дефекты, не связанные с «родителем» — их тоже можно назвать «мутациями».

Некоторые «мутации» благоприятны, так как позволят «дочернему» кристаллу быстрее расти, и они закрепятся, другие же, наоборот, повредят росту кристаллов, а потому не будут переданы по наследству.

Таким образом, Кэрнс-Смит выстроил целое подобие эволюционной теории для царства кристаллов, очертив возможный механизм передачи информации в «предбиологическом» мире.

Гипотезу Кэрнса-Смита подтвердили эксперименты. Группа ученых из Вашингтонского университета под руководством Барта Кара с помощью электронного микроскопа составила карту распределения дефектов «мамы». После этого «родителя» нарезали на «зародыши», которые поместили в специальный раствор, чтобы росли. Затем построили карты дефектов «детей». Сравнение карт дефектов разных поколений кристаллов показало, что наследование дефектов действительно происходит, так что гипотеза Кэрнс-Смита физически обоснована.

Теперь остается понять, как произошел переход от «кристаллической жизни» к биологической. Сам ученый проиллюстрировал проблему возникновения самых первых живых клеток таким изящным примером.

«Если мы хотим построить каменную арку, — рассуждает он, — бесполезно пытаться просто соединять камни между собой, они будут падать. Нужно сначала возвести некую опору, и, только смонтировав на ней арку, подпорки можно убрать».

Клетка тоже представляет собой некую систему, и для ее формирования тоже требовалась некая «опора». Кэрнс-Смит предположил, что такой «опорой» могли стать структуры глины или камня, имеющие определенную генетическую информацию. Они как бы поделились ею с органическими структурами.

Механизм такой передачи до конца не понятен. Но, по-видимому, и в живой, и в неживой природе действуют одни и те же законы. Так, например, недавно ученые, изучавшие поведение сложной смеси неорганических веществ в плазме, неожиданно выяснили, что частицы в плазме могут начать самоорганизовываться, выстраиваться в микроскопические нити, приобретающие форму спирали. Эти спиральные образования электрически заряжены и притягиваются друг к другу. И подобно нитям ДНК, они способны делиться и образовывать копии первичной структуры. Более того, эти новые структуры могут воздействовать на свое окружение, вызывая в нем изменения, а также эволюционировать в менее стабильные структуры, оставляя после себя осколки.