Все, что мы знаем о раннем состоянии Земли, показывает, что в первые 500 млн лет своего существования наша планета была очень негостеприимной. На нее постоянно падали, производя огромные разрушения, гигантские астероиды и метеориты; в результате столкновения с одним из них от Земли, как сейчас считается, отделилась Луна. Потому не удивительно, что породы, образовавшиеся 4 млрд лет назад или раньше, не несут абсолютно никаких признаков существования жизни. Всего через 150 млн лет начинают обнаруживаться различные типы микроорганизмов. По-видимому, эти одноклеточные существа были способны к хранению информации — возможно, на основе ДНК, — могли самовоспроизводиться и затем развились в несколько различных типов.
Недавно Карл Вёзе выдвинул весьма правдоподобную гипотезу, согласно которой примитивные организмы той ранней эпохи были способны обмениваться своими ДНК. Биосфера состояла из огромного количества крохотных независимых клеток, но эти клетки интенсивно взаимодействовали друг с другом. Если какой-то организм начинал вырабатывать белок или ряд белков, обеспечивающих некоторое преимущество, его соседи могли быстро приобрести новые свойства. Тем самым, в определенном смысле эволюция на ранней стадии была, пожалуй, скорее «общественной», чем индивидуальной. Этот так называемый «горизонтальный перенос генов» зафиксирован в наши дни у древнейшей из существующих ныне форм бактерий — архебактерий, или архей; вероятно, именно он способствовал быстрому распространению новых свойств.
Но откуда все-таки взялись самовоспроизводящиеся организмы? Честно будет сказать, что в настоящее время мы этого просто не знаем. Ни одна из современных гипотез не приближает нас к объяснению того, каким образом за каких-то 150 млн лет в пребиотической среде, существовавшей на планете, зародилась жизнь. Безусловно, гипотезы предлагались, в том числе и вполне разумные, но с точки зрения статистики их правдоподобие представляется все-таки невысоким.
50 лет назад Стэнли Миллер и Гарольд Юри провели знаменитый эксперимент по реконструкции так называемого первичного бульона — смеси воды и органических веществ, которая могла бы служить основой для земной жизни. Пропуская через эту смесь электрические разряды, ученые сумели получить небольшие количества важнейших веществ, входящих в состав живых организмов, в том числе аминокислоты. Следы аналогичных соединений на метеоритах, прибывших из межпланетного пространства, также указывали, что сложные органические молекулы могут образовываться в результате естественных процессов, происходящих во Вселенной.
Однако все прочие детали остались очень и очень схематичными. Как из этих химических соединений могла сложиться самовоспроизводящаяся молекула, несущая информацию? Представляется совершенно немыслимым случайное появление молекулы ДНК, где на фосфатно-сахарном остове держатся причудливо расположенные органические основания, громоздящиеся чуть ли не поверх друг друга и соединенные попарно на каждом витке двойной спирали. Сравнительно недавно рядом исследователей было выдвинуто предположение о первичности не ДНК, а РНК, которая тоже в состоянии нести информацию и вдобавок выступает катализатором в определенных реакциях, где ДНК участвовать не может. ДНК — нечто вроде жесткого диска компьютера: она должна играть роль стабильного средства хранения информации (хотя и в ней, точно так же, как в компьютере, возможны сбои и путаница). РНК больше похожа на Zip-диск или флэш-карту — она перемещается вместе со своей программой и способна сама производить определенные события. Однако несмотря на попытки, предпринимавшиеся многочисленными исследователями, в экспериментах с первичным бульоном ни разу не удалось получить основных блоков РНК; никому, кроме того, не удалось сконструировать полностью самовоспроизводящуюся РНК.
Фундаментальные сложности с прослеживанием пути возникновения жизни привели некоторых ученых, в том числе Фрэнсиса Крика (открывшего вместе с Джеймсом Уотсоном двойную спираль ДНК), к идее о внеземном происхождении жизни, которая была занесена на планету мелкими частицами, дрейфующими в межзвездном пространстве и захваченными полем тяготения Земли, а может быть, даже — намеренно или случайно — каким-то древним космическим путешественником. Но давая ответ на вопрос о происхождении жизни на Земле, данная гипотеза оставляет нерешенной проблему происхождения жизни вообще — просто это поразительное событие переносится в другое место и еще более давнее время.
