Проблема яйця і курки

Життя на Землі завжди існувало? Занесене з іншої планети? Само собою розвинулося? Створене вищою силою? Бо в світі сучасних наукових уявлень його зародження — це унікальний акт, ймовірність якого обчислюється такою мізерною величиною, що її й назвати неможливо.

Філософія калейдоскопа

Перша гіпотеза спростовується розкопками, під час яких учені знаходять шари грунтових відкладень, що відповідають різним епохам розвитку нашої планети, а в нижніх шарах ознак життя немає. Друга ж гіпотеза проблеми не вирішує, бо одразу ж породжує запитання: а звідки ж узялося життя на тій, іншій, планеті, що засіяла його зернами Космос? Само розвинулося чи його створила Вища Сила? Коло, як бачите, замикається.

Поміж першим і четвертим припущенням колись проходив основний фронт протистояння між наукою і релігією, яка часом переростала в непримиренну боротьбу. Церква утверджувала свої догми з недозволеною жорстокістю, але й наука проявляла себе не з найкращого боку. Так, за рішенням Паризької академії безсмертних було знищено унікальну колекцію метеоритів на тій підставі, що небесної тверді немає, відтак нічого падати звідти не може. За релігією — віра, за наукою... теж віра. Втім, спробуємо проаналізувати нинішні її пошуки та здобутки.

У школі й досі вивчають гіпотезу російського вченого О.І. Опаріна, згідно з якою на нашій планеті внаслідок поступового розвитку органічних молекул від найпростіших до складніших утворилися білкові комплекси — коацервати, й сталося це у схильних до пересихання водоймах, де відкладалася глина. Однак...

Коацервати, як вважав Опарін, живими не були, а неживі системи, полишені самі на себе, руйнуються, тим більше, в нічим не захищеній від космічного випромінювання атмосфері. Головне ж — чи міг білок утворитися без ДНК, адже його складники — амінокислоти — «сліпі» й не знають, в якій послідовності їм ставати одна за одною? Може, той порядок склався випадково? Але й таке припущення дуже сумнівне. Наприклад, за підрахунками, варіантів випадкового перебору атомів у молекулі одного з найдавніших і не дуже складних білків — цитохрому С — стільки, що якби всі зірки, планети і міжзоряні туманності Всесвіту складалися з самого лише цитохрому С, то й тоді б ці варіанти там не вмістилися. Що це так, можете самі переконатися, взявши дитячу іграшку — калейдоскоп: хоч скільки крути її перед очима, а домогтися якогось наперед заданого узору не вдасться. А це ж тільки купка кольорових скелець поміж трьома дзеркалами — дуже простенька порівняно з білковою молекулою система.

Тим-то останнім часом вчені всього світу охоче повторюють твердження одного з критиків гіпотези Опаріна: мовляв, процеси утворення і подальшого ускладнення коацерватів такі ж неймовірні, як самоскладання розбитого літака внаслідок того, що над сміттєзвалищем, де він лежить, прошумів ураган. Але в науковій свідомості відкладаються, як правило, твердження, комфортні своєю умовністю. От і не полишає опарінська гіпотеза зі сторінок підручників, хоч вона суперечить законам нашого світу.

Окрім того, постає питання: а чому тепер на нашій планеті не виникають нові життєві форми? Змінилися умови й закони, які їх контролюють? Тоді чому в минуле відходять одні хвороби, а натомість приходять інші, причиною яких називають конкретні збудники? Звідки вони беруться? Може, все-таки життєві форми виникають, тільки ми шукаємо їх не там де треба? Бо навіть явно мертві кристали, як ми бачили, все ж таки мають одну з ознак життя — пам’ять, а вірусні частинки аж дві — мінливість і спадковість.

Відкриття, що надихнуло В.Винниченка

Одвічна філософська проблема: що було першим — курка чи яйце? З чого життя починалося — з білка чи із структури, яка несе інформацію про його будову — дезоксирибонуклеїнової кислоти? Остання просто-таки лякає своєю складністю і якоюсь «продуманістю» зчитування інформації, яка записана... поетичними образами. Ось такими, як у Ігоря-Богдана Антонича:

Мов свічка, куриться черемха

В побожній вечора руці.

Зовсім мало слів — а яка зрима картина виникає в уяві! Ось так і кодом, яким записано все суще на нашій планеті: досить ферменту зчитати ген не з першої, а з другої літери — й на тій самій площі утвориться зовсім інший носій спадковості, що належно відреагує на виклик довкілля... і так може бути стільки разів, скільки треба. ДНК — не щось застигле, раз і назавжди відлите в певні форми — молекулу радше можна порівняти з морем, де за однією хвилею виникає інша — і це «ряботиння» підлягає законам, до яких людина тільки починає підступатися.

Та у ДНК відбито еволюційний шлях, який пройшов не тільки якийсь конкретний рід, а й саме життя від його першовитоків. Її можна порівняти з величезною бібліотекою, де зберігається колосальна кількість томів. А клітина, що виконує якусь функцію в складі живого організму, подібна до книжки на задану тему, яку в потрібний момент беруть з полиці. Зрозуміло, що для переходу від Вічності до ситуації «тут і тепер» природі потрібні посередники. Ми не будемо вдаватися в деталі складного і надзвичайно ефективного виробничого процесу, який завершується утворенням білка, для нас важлива роль у ньому так званої інформаційної рибонуклеїнової кислоти, РНК. Це таке собі «робоче креслення», яке знімається з гена, й воно підлягає «редагуванню», в процесі якого вирізається все зайве в даний момент...

Дезоксирибонуклеїнова кислота суща, доки існує клітина, а скромна «трудова конячка» РНК — у кращому разі кілька годин, якщо не хвилин. Вона постійно замінюється, утворюючись у самій клітині. З чого?

І ось коли першовитоки життя пошукати не там, де «білкова курка», а там, де «яйце», яке програмує розвиток курки, то стає зрозуміло, що нове — це справді добре забуте старе. У ХІХ столітті стало сенсацією відкриття так званої формозної реакції Бутлерова, продуктами якої — за певних умов, звичайно, — можуть стати найрізноманітніші цукри. Це породило надії на звільнення людини від «добування в поті чола хліба насущного», а відтак і на глобальні соціальні зміни в суспільстві. Однак надії ці спалахнули й згасли, бо цукри в хімії — це назва великого класу речовин, якими можна не тільки підсолодити страви, а й отруїтися, людина ж не знає способів, як повернути формозну реакцію в потрібний їй бік. Короткий період суспільної ейфорії, пов’язаної з бутлерівським відкриттям, надихнув Володимира Винниченка на роман «Сонячна машина», що став класикою української літератури. Хоч це й дивно, але відголосом утопії стала теза письменника і мислителя Миколи Руденка про те, що джерелом прибуткової вартості є Сонце, а отже, Карл Маркс помилився. Але як ДНК — цей повпред Вічності — потребує посередника, щоб втілитися в конкретному часі, так і наше життєдайне світило потребує людських рук і розуму, щоб врятувати бодай частинку своєї потуги від теплового виродження. Ось що пише з цього приводу видатний український вчений С. Подолинський: «...Людина не створює матерії, не створює вона й енергії. Вся матерія вже була в нашій десятині землі у висіяному зерні, в атмосфері, енергію всю цілком одержано від Сонця, й не більшу кількість, ніж раніше. Але завдяки людській праці десятина землі змогла зберегти в рослинній матерії, яка вкриває її, у десять чи двадцять разів більше енергії, ніж до того».

Але облишмо філософський бік відкриття формозної реакції Бублерова, хоч він і прикрашає наші роздуми — повернімося до питання, як на планеті могло зародитися життя.

Закон безперервності

«Спочатку було Слово...» — інформація, яку несуть конкретні хімічні речовини — дезоксирибонуклеїнові кислоти: ДНК і РНК. Остання втілює в реальний час записані в ДНК «заповіти Вічності». Основу цих надзвичайно складних молекул становлять цукри — дезоксирибоза і рибоза, до яких під’єднуються фосфатні залишки. Мабуть, за певних умов вони спроможні утворюватися в довкіллі, а що «продукування рибози» поставлено «на потік» у клітині, то це безперечно. Інакше звідки б бралися РНК, які приходять на зміну тим, які втратили спроможність виконувати свою місію — переводити Вічність у «реальний час» шляхом зчитування того, що записано в ДНК та передачі його на білок? Отже, необхідну для життя інформацію породжує саме життя.

Один з дослідників цієї теми академік РАН В.Па­рмон пише: «... Поява життя на основі РНК і ДНК визначена, інших форм життя з’явитися не могло. А отже, ДНК і РНК утворюються на іншій планеті, геологічна історія якої подібна до історії Землі». Відтак, коли в нашому світі й з’являться високорозвинені мислячі істоти, то від людей вони особливо не відрізнятимуться.

Природно постає питання: якщо життя — аж ні­як не унікальний акт, то чи не означає це, що процес зародження нових його форм триває й досі? Ось тут ми й згадаємо про «дволиких вірусів», про їхню будову, яка змушує ці сутності ковзатися «по лезу бритви» поміж буттям і небуттям. Наші уявлення про них як про причину хвороб грунтуються на тому, що віруси справді спроможні знищувати клітини організму, в який вторгаються постійно, але такий сценарій у природі здійснюється нечасто. Значно ймовірніший інший: вірус вбудовується в ДНК і, внісши туди якусь інформацію, починає за потреби працювати як ген. Або ж вірусні частинки нагромаджуються в клітині і, вступивши між собою в реакцію, утворюють нові утворення — рекомбінанти, що потім виходять у білий світ і стають на потік еволюційного розвитку. Добре це чи погано для нас? Погано, якщо клітини нашого організму не витримують енергетичного навантаження і починається хвороба, добре, бо наш спадковий апарат постійно збагачується, а відтак ми не відстаємо від часу, що діє як цілком матеріальний фактор.

Такі підкріплені практикою роздуми й змусили автора цієї статі сформулювати закон безперервності самозародження життя в глибинах клітин високоорганізованих істот.

І тут не обійтися без застереження: прагнення вбити вірус за допомогою агресивно розрекламованих фармакологічних препаратів призводить до дедалі більшого нагромадження вірусних частинок в наших клітинах. У що вони перекомбінуються? Чи не сприяємо ми своєю необачною поведінкою тому, що природа підготує нам біологічну бомбу, якій ми не зможемо дати ради?

І ще одне. Хоч би скільки ми проникали в таємниці зародження життя на Землі, хоч би скільки переконувалися у його хімічній визначеності, все одно це не привід сперечатися з церковними догмами. Бо постає питання: а хто визначив ту реакцію Бутлерова?

І знову ми вступаємо в царину віри, й це однаковою мірою стосується і науки, і релігії.