Космос. Карл Саган
эволюции складывается из смерти и времени – из смерти огромного числа форм жизни, которым не удалось достаточно хорошо адаптироваться к окружающей среде, и из времени, необходимого для постепенного накопления длинной цепочки небольших мутаций, которые по чистой случайности оказываются благоприятными и способствуют адаптации. Неприятие выводов Дарвина и Уоллеса отчасти связано с тем, что трудно представить себе даже период в несколько тысяч лет, не говоря уж о целых эонах. Что может значить срок в 70 млн лет для существ, чья жизнь в миллион раз короче? Мы подобны бабочкам-поденкам, выпорхнувшим в мир на день и полагающим, что это и есть вечность.
Случившееся на Земле может быть более или менее типичным для эволюции жизни во многих мирах; но вполне может статься, что в таких частностях, как химия белков или физиология мозга, история развития земной жизни уникальна для нашей Галактики. Земля сконденсировалась из межзвездных газа и пыли примерно 4,6 млрд лет назад. Древнейшие окаменелости говорят нам, что уже вскоре после этого, где-то около 4 млрд лет назад, в первобытных океанах зародилась жизнь[39]. По сложности своего устройства первые живые объекты намного уступали одноклеточным организмам, представляющим собой уже весьма изощренную форму жизни. Проявления жизни были тогда гораздо скромнее. Грозовые разряды и ультрафиолетовое излучение Солнца расщепляли простые богатые водородом молекулы первичной земной атмосферы на фрагменты, которые затем, объединяясь случайным образом, порождали все более и более сложные молекулы. Продукты этой древней химической фабрики растворялись в океанах, образуя своего рода органический бульон, состав которого постоянно усложнялся, пока в один прекрасный день совершенно случайно не появилась молекула, способная воспроизвести свою собственную грубую копию, используя в качестве строительных блоков другие молекулы бульона. (В дальнейшем мы еще вернемся к данной теме.)
Это был древнейший прообраз дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – главной молекулы жизни на Земле[40]. По форме ДНК напоминает скрученную в спираль веревочную лестницу, перекладинами которой служат молекулярные конструкции четырех разных типов, соответствующих четырем буквам генетического кода. Эти перекладины, называемые нуклеотидами, кодируют наследуемую инструкцию по созданию того или иного организма. Каждая форма жизни на Земле имеет свой набор инструкций, записанных, впрочем, на одном и том же языке. Источник различия организмов кроется в различии их нуклеотидных инструкций. Мутация – это изменение нуклеотидов, которое воспроизводится в следующем поколении, образуя линию наследования. Будучи случайными изменениями нуклеотидов, мутации в большинстве своем вредны или даже смертельны, так как приводят к появлению бесполезных белков. Требуется немалое время, чтобы случилась мутация, улучшающая
В период написания книги это была очень оптимистичная оценка. Вплоть до недавнего времени самые древние следы жизни, найденные на Земле, были не старше 3,5 млрд лет. Однако буквально в 2017 г. обнаружены окаменелые следы микробов возрастом 3,8 млрд лет, а возможно, и старше (Dodd M. S.
По современным представлениям, появлению ДНК предшествовала стадия РНК-мира, когда отбор шел среди самовоспроизводящихся молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК), также несущих генетический код. Однако чисто случайное появление самовоспроизводящейся молекулы РНК все же выглядит статистически невероятным. Поэтому активно обсуждается вопрос о возможных этапах химической эволюции (на основе автокаталитических реакций), которые могли предшествовать РНК-миру. –