Возникновение жизни на Земле

^{УЧЕНЫЕ — ШКОЛЬНИКАМ}

А. И. Опарин

^{ЧЛЕН-КОРРЕСПОНДЕНТ АКАДЕМИИ НАУК СССР}

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Вопрос о происхождении жизни, о том, как возникли первичные живые существа, занимал человеческую мысль уже со времен глубокой древности. Еще древнегреческие философы пытались на него ответить. На основании поверхностных наивных наблюдений они считали, что живые существа могут не только рождаться от себе подобных, но к непосредственно возникать, самозарождаться из морского и речного ила или из различных гниющих материалов и отбросов.

Такого же взгляда придерживались и средневековые ученые. Они еще не умели углубленно, критически изучать окружающую нас природу, а их пылкое воображение позволяло им рисовать картины возникновения лягушки из майской росы, уток из плодов деревьев или львов из желтых камней пустыни. Они мечтали даже искусственно создать человечка-гомункулуса путем смешивания и нагревания различных растворов и порошков.

Лишь во второй половине XVII века эта вера в возможность самозарождения живых существ из безжизненных материалов начинает постепенно исчезать под натиском углубленных наблюдений над природой и точно поставленного опыта. Поворотным пунктом в этом отношении явились опыты тосканского врача Франческо Реди. Реди следующим простым опытом опроверг общепринятое тогда мнение, что черви сами собой возникают в гниющем мясе. Он показал, что мясные черви могут развиваться лишь из яичек, которые откладываются на мясе мухами. Для этого он делал следующее: он помещал мясо или рыбу в большой сосуд, покрытый кисеей, преграждавшей доступ мухам к хранящимся продуктам. При этом, хотя мясо или рыба загнивали, на них никогда не появлялось червей. Исходя из этого, Реди пришел к совершенно правильному заключению, что гниющие вещества представляют собой лишь место или гнездо для развития насекомых, но для того, чтобы появились черви, необходимо, чтобы сюда были отложены яички, из которых эти черви и развиваются.

Чем дальше шло исследование природы, тем все меньше оставалось места для веры в возможность самозарождения живых существ. Да оно и понятно. Трудно себе представить, каким образом такие сложно устроенные живые существа, как насекомые или черви, обладающие рядом внешних и внутренних органов пищеварения, дыхания, нервной системы и т. д., могли возникнуть сами собой просто из грязи и отбросов. Это совершенно невозможно.

Но науке уже давно были известны более просто устроенные живые существа. В громадном большинстве случаев они настолько малы, что даже самый острый глаз не может их непосредственно рассмотреть или даже увидеть. Их можно различать только под микроскопом при большом увеличении. Эти так называемые микроорганизмы — бактерии, мельчайшие водоросли, грибки, дрожжи и т. д. — устроены, на первый взгляд, чрезвычайно просто. Они имеют вид сплошных палочек, шариков или пузырьков, и при беглом, поверхностном рассмотрении их можно принять просто за комочки живого вещества. Вполне понятно поэтому, что ученые, впервые их наблюдавшие, Читали возможным, допустить их самозарождение, их самопроизвольное образование из различного рода гниющих веществ. Это мнение подтверждалось чрезвычайно широким распространением микроорганизмов. Всюду, где только происходило гниение того или другого вещества, можно было их обнаружить. Поэтому думали, что всякое скоропортящееся вещество, загнивая, производит из себя бактерии или другие микроорганизмы. Это мнение продержалось в течение всего XVIII века, и только во второй половине XIX века оно было опровергнуто благодаря блестящим исследованиям гениального французского ученого Пастера.

Пастер прежде всего рядом опытов бесспорно доказал крайне широкое распространение микроорганизмов. Всюду — в земле, в воде и в воздухе — их можно обнаружить в громадном количестве. Далее он установил способность этих живых существ к чрезвычайно быстрому размножению. Стоит только одной единственной бактерии попасть в бесплодный до тех пор стерильный бульон, как уже через несколько часов в этом бульоне можно обнаружить тысячи ее внуков и правнуков. Наконец Пастеру удалось доказать крайнюю выносливость бактерий, в особенности их зародышей — спор — по отношению к высокой температуре.

Исходя из вышеприведенных положений, Пастер пришел к заключению, что появление микроорганизмов в гниющих жидкостях всегда можно объяснить или плохим кипячением среды, или недостаточной защитой жидкостей от проникновения в них зародышей извне. Если тщательно прокипятить содержимое колбы и затем предохранить его от зародышей, которые могли попасть с притекающим в остывшую колбу воздухом, то загнивания жидкостей и появления микробов не происходит.

Таким образом, Пастер опроверг предположение о том, что гниющие настои родят микроорганизмы. Наоборот, самое гниение этих жидкостей происходит в результате жизнедеятельности этих микроорганизмов, попавших извне.

Кроме того, Пастеру и ряду ученых, работавших после него, удалось с несомненностью доказать, что простейшие живые существа, о которых мы говорили выше, устроены совсем не так просто, как это думали раньше. Наоборот, они представляют собой весьма сложные образования. Их главная составная часть — протоплазма — является полужидким, тягучим, студенистым веществом, пропитанным водой, но в воде нерастворимым.

В состав протоплазмы входит целый ряд исключительно сложных химических соединений (главным образом белков и их производных), которые встречаются только в организмах. Эти вещества не просто смешаны, а находятся в особом, мало еще до сего времени исследованном состоянии, благодаря которому протоплазма обладает тончайшей, плохо различимой даже в микроскоп, но чрезвычайно сложной структурой. Предполагать, что такое сложное образование с вполне определенной тонкой организацией могло самопроизвольно зародиться в течение нескольких часов из бесструктурных растворов, так же дико, как предполагать образование лягушки из майской росы или львов из камней пустыни.

Но как же тогда объяснить появление жизни на Земле? Ведь сама Земля не вечна, она когда-то возникла, отделилась от Солнца, и, кроме того, в первые периоды своего существования она не могла быть заселена организмами потому, что ее температура была слишком высока. В поисках ответа на этот вопрос было сделана предположение, согласно которому зародыши жизни попали к нам на Землю извне, из межпланетного, межзвездного пространства в то время, когда на земной поверхности уже создались благоприятные для развития организмов условия.

Почему, — спрашивали сторонники излагаемого нами взгляда, — мы должны думать, что только у нас на Земле может существовать жизнь? Ведь звезды представляют собой такие же светила, как и Солнце, но только удаленные от нас на очень большое расстояние; поэтому они кажутся нам маленькими светящимися точками. И если это так, то мы можем предполагать, что и вокруг отдаленных звезд вращаются планеты, подобные нашей Земле. Кстати сказать, в сравнительно недавнее время удалось установить, что действительно вокруг многих звезд вращаются планеты, как и вокруг нашего Солнца, но они настолько удалены от нас и настолько малы, что мы их не видим.