Несмотря на факты, свидетельствующие против теории панспермии, она продолжает жить. В последние годы известный американский астрофизик и писатель-фантаст Фред Хойл вместе со своим сотрудником Чандром Вик-рамасингхом пришли к невероятному заключению, что не менее 80% частиц межзвездной пыли состоят из клеток бактерий и морских водорослей. Их предположение осно­вано на изучении оптических свойств частиц межзвездной пыли. Согласно оценкам, ее масса в нашей Галактике при­мерно в 5 млн. раз превосходит массу Солнца. С этой точки зрения Земля почти безжизненна по сравнению с межзвезд­ным пространством. Вслед за Аррениусом Хойл и Викра-масингх называют эти клетки межпланетными “прыгунами”. Но если такие “прыгуны” действительно существовали, то они, наверное, давно бы добрались и до Луны, и до Марса.

Совсем недавно некоторые ученые предложили обновлен­ный вариант теории панспермии. Согласно ему, жизнь на Землю опять-таки занесена из космического пространства, но не случайно, как предполагает классическая теория панспермии, а “доставлена” на межзвездном космическом корабле, отправленном разумными существами с какой-то обитаемой планеты, принадлежащей другой звездной систе­ме. Эта теория предполагает, что жизнь не существовала вечно, как считали Гельмгольц. Кельвин и Аррениус, а зародилась в результате сложной цепи химических превра­щений (мы расскажем об этом в гл. 3). На примитивной Земле не было подходящих условий для зарождения жизни; поэтому жизнь, существующая ныне на нашей планете, изначально возникла где-то в другом месте Галактики, где условия были благоприятными. Наиболее детально эта ги­потеза, получившая название направленной панспермии, бы­ла разработана Фрэнсисом Криком и Лесли Оргелом. Крик и Оргел доказывают, что с момента образования Вселенной прошло достаточно времени, чтобы в Галактике могла сформироваться технически развитая цивилизация, которая по неведомым нам причинам около 4 млрд. лет назад сознательно заселила Землю микроорганизмами, доставлен­ными автоматическим космическим аппаратом.

Теория направленной панспермии входит составной частью в развернувшуюся ныне широкую дискуссию о воз­можности существования в нашей Галактике внеземных цивилизаций. На теоретические исследования этого вопроса, как и на реальные поиски радиосигналов от иных циви­лизаций, направлены все возрастающие усилия многих ис­следователей. Но хотя в этой проблеме остается еще много неясного, в последние годы наблюдается заметный отход от упрощенного представления, бытовавшего на заре косми­ческой эры, согласно которому Галактика просто “кишит” технологически развитыми обществами, которые существу­ют на планетах земного типа в иных звездных мирах. Как теоретические доводы, так и результаты последних иссле­дований Солнечной системы показали, что пригодные для жизни планеты, видимо, достаточно редки. Другие сообра­жения приводят к выводу, что любая цивилизация, обретя способность к межзвездным полетам, должна быстро (в масштабе геологического времени) распространяться по всей Галактике.

IV. Теория химической эволюции

Теория химической эволюции - современная теория про­исхождения жизни-также опирается на идею самозарожде­ния. В основе ее лежит не внезапное возникновение живых существ на Земле, а образование хи­мических соединений и систем, которые составляют живую материю. Она рассматривает химию древнейшей Земли, прежде всего химические реакции, протекавшие в прими­тивной атмосфере и в поверхностном слое воды, где, по всей вероятности, концентрировались легкие элементы, составля­ющие основу живой материи, и поглощалось огромное количество солнечной энергии. Эта теория пытается от­ветить на вопрос: каким образом в ту далекую эпоху могли самопроизвольно возникнуть и сформироваться в живую систему органические соединения?

1. Теория Опарина-Юри

Общий подход к химической эволюции первым сфор­мулировал советский биохимик А. И. Опарин (1894-1980). В 1924 г. в СССР была опубликована его небольшая книга, посвященная этому вопросу; в 1936 г. вышло в свет ее новое, дополненное издание (в 1938 г. она была переведена на английский язык). Опарин обратил внимание на то, что современные условия на поверхности Земли препятствуют синтезу большого количества органических соединений, по­скольку свободный кислород, имеющийся в избытке в ат­мосфере, окисляет углеродные соединения до диоксида угле­рода (углекислого газа, СОд). Кроме того, он отмечал, что в наше время любое органическое вещество, “брошенное на произвол” на земле, используется живыми организмами (подобную мысль высказывал еще Чарлз Дарвин). Однако, утверждал Опарин, на первичной Земле господствовали иные условия. Можно полагать, что в земной атмосфере того времени отсутствовал кислород, но в изобилии имелись водород и газы, содержащие водород, такие, как метан (СН4) и аммиак (МНз). (Подобную атмосферу, богатую водородом и бедную кислородом, называют восстанови­тельной в отличие от современной, окислительной, атмос­феры, богатой кислородом и бедной водородом.) По мне­нию Опарина, такие условия создавали прекрасные воз­можности для самопроизвольного синтеза органических сое­динений.

Обосновывая свою идею о восстановительном характере примитивной атмосферы Земли, Опарин выдвигал следую­щие аргументы.

1. Водород в изобилии присутствует в звездах (рис. 6 и фото 1).

2. Углерод обнаруживается в спектрах комет и холодных звезд в составе радикалов СН и CN, а окисленный углерод проявляется редко.

3. Углеводороды, т.е. соединения углерода и водорода, встречаются в метеоритах.

4. Атмосферы Юпитера и Сатурна чрезвычайно богаты метаном и аммиаком.

Как указывал Опарин, эти четыре пункта свидетельству­ют о том, что Вселенная в целом находится в восстано­вительном состоянии. Следовательно, на первобытной Земле углерод и азот должны были находиться в таком же со­стоянии.

5. В вулканических газах содержится аммиак. Это, считал Опарин, говорит о том, что азот присутствовал в первичной атмосфере в виде аммиака.

6. Кислород, содержащийся в современной атмосфере, вырабатывается зелеными растениями в процессе фотосин­теза, и, следовательно, по своему происхождению это био­логический продукт.

На основании этих рассуждений Опарин пришел к заклю­чению, что углерод на примитивной Земле впервые появился в виде углеводородов, а азот-в виде аммиака. Далее он высказал предположение, что в ходе известных ныне хи­мических реакций на поверхности безжизненной Земли воз­никали сложные органические соединения, которые по про­шествии довольно продолжительного периода времени, по-видимому, и дали начало первым живым существам. Первые организмы, вероятно, представляли собой очень простые системы, способные лишь к репликации (делению) за счет органической среды, из которой они образовались. Выражаясь современным языком, они были “гетеротрофами”, т. е. зависели от окружающей среды, которая снабжала их органическим питанием. На противоположном конце этой шкалы находятся “автотрофы”-например, такие орга­низмы, как зеленые растения, которые сами синтезируют все необходимые органические вещества из диоксида углерода, неорганического азота и воды. Согласно теории Опарина, автотрофы появились только после того, как гетеротрофы истощили запас органических соединений в примитивном океане.