ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ одна из центральных
проблем естествознания. Теологи и философы-идеалисты (финалисты, холисты,
органицисты и др.) утверждают, что возникновение жизни есть результат творческого
акта духовного начала, "высшего интеллекта", бога. В противоположность
этому материалисты считают, что жизнь по своему происхождению материальна
и возникла естественным путём на основе общих законов природы. Однако господствовавший
в естествознании в кон. 19- нач. 20 вв. механистич. материализм, пытавшийся
познать жизнь на основе уподобления организма машине (см. Механицизм),
оказался бессильным рационально разрешить проблему П. ж. Только диалектико-материалистич.
подход к этой проблеме открыл путь к её разрешению, на что указывал Ф.
Энгельс в "Диалектике природы".

В течение первых двух десятилетий 20 в.
господствовали два представления о П. ж. на Земле. Согласно одному из них,
жизнь была занесена на Землю извне (см. Панспермия); согласно другому.
П. ж.- результат случайного образования единичной "живой молекулы", в строении
к-рой был заложен весь план дальнейшего развития жизни. Оба эти представления
исключали возможность науч. подхода к решению проблемы П. ж., будучи, по
меткому выражению англ. учёного Дж. Бернала, лишь "лукавыми уловками
ума", стремящегося уклониться от разрешения этой проблемы.

Начало систематич. разработке проблемы
П. ж. было положено в 1924 в связи с выходом в свет работы А. И. Опарина
"Происхождение жизни", в к-рой впервые была сформулирована естественнонаучная
концепция П. ж. на Земле, согласно к-рой возникновение жизни - результат
длит. эволюции материи. Обобщив накопленный естествознанием фактич. материал,
Опарин проследил в естественноисторич. аспекте образование и последующую
эволюцию органич. соединений, простейших структур, энергетич. процессов
и биохимич. функций, к-рые могли иметь место на Земле в период возникновения
и становления жизни. Как отмечает Дж. Бернал (1967), эта теория легла в
основу почти всех совр. представлений о П. ж.

На основе накопившегося за 50 лет фактич.
материала возникновение жизни на Земле следует рассматривать как закономерный
процесс эволюции углеродистых соединений. Совр. радиоастрономич. данные
о наличии углеродистых соединений в межзвёздной среде, изучение кометных
спектров и химич. состава метеоритов показывают, что органич. вещества
возникали не только до появления жизни (что категорически отрицалось прежде),
но и до формирования нашей планеты. Следовательно, органич. вещества абиогенного
происхождения (см. Абиогенез) присутствовали на Земле уже при её
образовании. Химич. и палеонтологич. исследования древнейших докембрийских
отложений и особенно многочисленные модельные эксперименты, воспроизводящие
условия, к-рые господствовали на поверхности первобытной Земли, позволили
понять, как в этих условиях происходило образова ние всё более и более
сложных органич. веществ, в т. ч. полипептидов и полинуклеотидов. Т. о.,
абиогенное образование простейших углеводородов - первая ступень в развитии
органич. материи - не вызывает сомнений. Крупнейшим вкладом в развитие
теории П. ж. явились предположения А. И. Опарина и амер. учёного Г. Юри
о том, что первичная атмосфера Земли имела восстановительные свойства
и на определённом этапе своего развития должна была содержать наряду с
газообразным водородом и парами воды соединения углерода (в виде метана
-СНС течением времени состав атмосферы постепенно изменялся: в ней всё более
возрастало содержание кислорода (в результате возникновения начальных анаэробных
форм жизни) и она начала приобретать окислительные свойства. Установлено,
что Земля возникла св. 4,5 млрд. лет назад, а первые признаки жизни появились
на ней 2-3 млрд. лет назад. Следовательно, в течение значит. времени существования
Земли на ней не было жизни. В этот период, наз. периодом химической эволюции,
протекали разнообразные химич. превращения, приводившие к образованию сложных
органич. веществ, ставших в дальнейшем компонентами сначала фазовообособленных
систем органич. веществ - т. н. пробионтов, а затем и простейших клеток
- протоклеток, обладавших свойствами живого. Лишь возникновение последних
положило начало биологической эволюции. Представления о химич. эволюции
вещества на пути к возникновению жизни подтверждены рядом экспериментальных
работ, в процессе к-рых были осуществлены абиогенные синтезы важнейших
органич. соединений в системах, моделирующих химич. состав первичной земной
атмосферы. Эти работы - одно из основных доказательств правомерности теории
П. ж., выдвинутой сов. учёными.

Начало серии работ по абиогенному синтезу
было положено американским учёным С. Миллером (1953), синтезировавшим ряд
аминокислот при пропускании электрического разряда через смесь газов, предположительно
составлявших первичную земную атмосферу. Сов. учёные А. Г. Пасынский и
Т. Е. Павловская (1956) показали возможность образования аминокислот при
ультрафиолетовом облучении газовой смеси формальдегида и солей аммония.
Исп. учёный X. Оро (1960) осуществил абиогенный синтез пуринов, пиримидинов,
рибозы и дезоксирибозы - компонентов нуклеиновых кислот. Амер. учёные
абиогенно синтезировали аденозинтрифосфорную к-ту (АТФ) - осн. форму накопления
энергии в живых организмах (С. Поннамперума, 1970), а также аминокислоты,
полипептиды и белковоподобные вещества (С. Фокс, 1969). Этими экспериментами
было доказано, что абиогенное образование органич. соединений во Вселенной
могло происходить в результате воздействия тепловой энергии, ионизирующего
и ультрафиолетового излучений, электрических разрядов. Первичным источником
этих форм энергии служат термоядерные процессы, протекающие в недрах звёзд.
Обширные геологические исследования показывают, что на поверхности земного
шара в ранний геосинклинальный период её орогенического цикла воды, пропитывающие
земной грунт, непрерывно перемещали растворённые в них вещества из мест
их образования в места накопления и концентрирования. При этом наряду с
синтезом всё более сложных органич. веществ на одних и тех же субвитальных
территориях имел место и их распад, а затем и новый синтез. Такие процессы
могли приводить к многократному возникновению пробионтов. Подобное представление
полностью исключает гипотезу о случайном характере П. ж.

Особое значение имеет это представление
для понимания перехода химич. эволюции в биологическую. Такой переход обязательно
должен был быть связан с возникновением многомолекулярных фазовообособленных
открытых систем, способных взаимодействовать с внешней средой, т. е. расти
и развиваться, используя её вещества, энергию и тем самым преодолевая нарастание
энтропии.

Модельные опыты с фазовообособленными системами,
или пробионтами, проводимые, в частности, А. И. Опариным и сотрудниками
с коацерватными каплями (см. Коацервация), выделяющимися из водного
раствора разнообразных органич. полимеров, показали, что эти системы обладают
способностью поглощать из окружающего их раствора разнообразные богатые
энергией вещества и за их счёт расти, увеличиваясь в размерах и массе.
При этом скорость указанного процесса определяется свойственной каждой
индивидуальной капле химич. и пространственной организацией, так что две
разновидности капель, находящиеся в одинаковом растворе, ведут себя различно.
Одни растут быстро, тогда как рост других замедлен и может даже происходить
их полный распад. Описанные модельные опыты показывают возможность примитивного
"отбора" капель в зависимости от характера их взаимодействия с внешней
средой. С. Фокс с сотрудниками (с 1964) исследует микросферы - шаровидные
образования, возникающие при растворении и последующей конденсации полученных
им абиогенно белковоподобных веществ. Показано, что в процессе синтеза
этих веществ из аминокислот образуются гуанин и жирные к-ты. Это даёт основание
считать микросферы интересным объектом для изучения одного из путей появления
клеток. Возможным путём возникновения фазовообособленных систем органических
веществ могло быть и спонтанное образование поверхностных плёнок и элементарных
мембран (англ. учёный Р. Голдэйкр, 1963).

Независимо от того, какой из путей образования
индивидуальных многомолекулярных систем, исходных для дальнейшего отбора
и эволюции, будет признан наиболее вероятным, незыблемым остаётся представление
о химич. эволюции материи на пути к возникновению жизни. В литературе ещё
довольно часто высказывается положение, согласно которому для исходного
образования живых систем было необходимо, чтобы в гидросфере Земли первоначально
(ещё на молекулярном уровне) возникли внутренне организованные и целесообразно
построенные белковые вещества и нуклеиновые к-ты. Самосборка их молекул
будто бы и привела к формированию первичных организмов. В этом случае непонятно,
как могли возникнуть сами по себе молекулы белков и нуклеиновых к-т, обладавшие
не только строго определённым внутримолекулярным строением, но и хорошо
приспособленные к осуществлению функций, к-рые они будут выполнять в образовавшихся
из них целостных живых системах.

Возникновение и совершенствование приспособленности
внутримолекулярного строения белков и нуклеиновых к-т к выполняемым ими
в организмах функциям могло происходить только на основе естественного
отбора, к-рому подвергались целостные эволюирующие системы - пробионты
- и возникавшие из них живые существа. В результате длительной эволюции
и естеств. отбора пробионты превратились в системы более высокого порядка,
какими являются живые организмы. Появление нуклеиновых к-т как носителей
генетич. информации и ферментов как биохим. катализаторов не могло привести
к возникновению жизни без системы, обеспечивающей передачу информации первых
и постоянный синтез вторых. Именно поэтому невозможно представить себе,
что "началом жизни" была единичная молекула нуклеиновой к-ты, или нуклеопротеида
(вирус). Возникшая в дальнейшем на основе формирования генетического
кода способность к передаче наследственной информации от предков к
потомкам стала одним из основных свойств организмов.

Конечно, то, что происходило на Земле,
могло иметь место и в др. областях Вселенной. На этом основана уверенность
в том, что жизнь существует не только на нашей планете. Однако достоверные
признаки жизни ещё не обнаружены ни на ближайших к нам планетах Солнечной
системы, ни в мировом пространстве.

Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы,
Маркс К., Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; Опарин А. И., Происхождение
жизни, М., 1924; его же, Возникновение и начальное развитие жизни, [М.,
1966]; его же, Философский и естественноисторический аспект проблемы происхождения
жизни, "Изв. АН СССР. Сер. биологическая", 1970, № 5; его же, История возникновения
и развития теории происхождения жизни, там же, 1972, № 6; Бернал Дж., Возникновение
жизни, пер. с англ., М., 1969; Руттен М. Г., Происхождение жизни (естественным
путем), пер. с англ., М., 1973; Calvin M., Chemical evolution, Oxf., 1969.
См. также лит. при ст. Жизнь. А. И. Опарин, Г. А. Деборин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я