Возникновение жизни на Земле

Что же при этом произошло? На основании работ в наших лабораториях мы можем дать на этот вопрос определенный ответ. При этом простейшие органические вещества, находящиеся в водном растворе, усложнялись: их отдельные частички соединялись между собой и образовывали более сложные соединения. Для пояснения этого приведу такой пример: если мы возьмем водный раствор формалина, добавим туда немного извести или мела и оставим такой раствор стоять, то через некоторое время, как это доказал наш знаменитый химик Бутлеров, в этом растворе из формалина образуется сахар. Получается так, что шесть частичек формалина соединяются между собой и образуют одну крупную частицу — сахар.

Другой пример. Старейший член нашей Академии наук Алексей Николаевич Бах в свое время оставлял стоять раствор формалина вместе с раствором цианистого калия. Через некоторое время в этом растворе образуются белковоподобные вещества — не те самые белки, которые можно сейчас выделить из растений или животных, но подобные им вещества. В частности, если эти вещества выделить и очистить, то на них можно разводить гнилостные бактерии, которые обычно могут питаться только белковыми веществами; полученные Бахом вещества заменяли белки при питании бактерий.

Таких примеров можно привести сотни. Они показывают, что и в водах первородного океана находящиеся там сравнительно простые органические вещества должны были постепенно превращаться в более сложные, более громоздкие молекулы. Именно таким путем в первородной водяной оболочке Земли должны были образовываться все те органические вещества, из которых построены тела животных и растений. Однако это был лишь тот строительный материал, то вещество, из которого построены живые существа, но это еще не были сами живые существа. Это был тот камень и цемент, из которого можно построить здание. Но это не было еще само здание, а только его материал. Для того чтобы стать живым существом, организмом, ему нехватало определенного строения, организации.

Посмотрим теперь, как же возникла эта свойственная живым существам организация. Первоначально органические вещества находились в водах тогдашних морей и океанов просто в виде растворов. Их частицы были рассеяны, равномерно распределены в растворителе, полностью слиты с окружающей средой. Но сравнительно недавно удалось показать, что при смешивании водных растворов сложных органических веществ, например белков, эти последние могут выделяться в виде мелких, видимых под микроскопом капелек, так называемых коацерватов.

Мы можем получить коацерваты искусственным путем. Если мы, например, смешаем растворы яичного белка или желатина с гуммиарабиком, у нас растворы замутятся, и из них выделятся капельки коацерватов. Изучая эти капельки, мы увидим, что внутри них частицы органического вещества располагаются уже не беспорядочно, не как-нибудь, а определенным образом по отношению друг к другу. Следовательно, здесь уже появляются зачатки некоторого строения, организации. Конечно, эта организация еще очень простая и неустойчивая.

Но благодаря ей капельки-коацерваты обладают удивительной способностью улавливать из окружающего их раствора различные вещества. При этом происходит не простое механическое присоединение, а химическое взаимодействие между веществами коацервата и веществами, притекающими к нему извне. Вследствие этого коацерватная капелька может увеличиваться в объеме и весе, то есть расти.

Описанные нами коацерватные капельки должны были возникнуть и в водах первородного океана. Ведь они образуются при простом смешивании растворов органических веществ.

Посмотрим теперь, что же произошло дальше с этими образовавшимися в первородном океане Земли коацерватными капельками. Так как они плавали не просто в воде, а в растворе разнообразных веществ и при этом обладали способностью улавливать их и присоединять к своему телу, они, естественно, начинали увеличиваться в объеме и весе. Понятно, что те из них росли скорее, строение которых было более к этому приспособлено, более совершенно.

Но чем дальше росли капельки, тем заметнее делалось различие в их строении, которое изменялось вместе с их ростом. Ведь к капелькам из внешнего мира все время притекали и к ним присоединялись все новые и новые вещества. Эти изменения в строении коацерватных капелек могли способствовать дальнейшему быстрому их росту, но могли, наоборот, и задерживать его. Таким образом, одни из капелек росли все скорее, другие задерживались в своем росте, отставали и даже совсем погибали, растворялись в окружающей среде.

Понятно, что каждая отдельная капелька не могла все время расти, как одна целая масса. Вскоре она под влиянием внутренних сил распадалась на дочерние капельки, которые, в свою очередь, начинали расти дальше. По своему внутреннему строению эти дочерние капельки были вполне сходны с каплей, их породившей — ведь все они представляли собой части этой капли. Но, отделившись, каждая из дочерних капелек стала самостоятельно расти и изменяться дальше. И опять повторилась прежняя история. Одни из сестер-капелек стали обгонять другие в своем росте и развитии. И это зависело от того, что их внутреннее строение было более совершенно, более приспособлено к быстрому улавливанию и усвоению растворенных в окружающей воде веществ. Все менее совершенно устроенные капельки отставали в своем развитии и погибали. То же происходило и с капельками, попавшими в неблагоприятную среду. Право на дальнейшее существование и разрастание получали только те коацерватные капельки, строение которых изменялось к лучшему. Таким путем происходил своеобразный «естественный отбор» капелек. Все «неудачники» погибали, а заключенные в них органические вещества переходили в окружающий раствор и поглощались более совершенными по своему строению капельками. Таким образом, не только количество организованного вещества, но и качество самой организации все время улучшалось, совершенствовалось.

И чем дальше шел указанный процесс, чем меньше в окружающей капельки воде первородного океана оставалось свободных питательных веществ, тем строже и строже становился «отбор». Между капельками возникла прямая борьба за эти питательные вещества. Менее приспособленные к этой борьбе капельки быстро исчезали, а росли и развивались только те, которые в результате последовательных превращений приобрели очень сложное и очень совершенное внутреннее строение. Но это уже не были просто капельки органического вещества, это были живые существа — организмы. Так возникли те первичные простейшие существа, которые явились родоначальниками всей нашей земной жизни.

Строение этих первичных простейших организмов было уже значительно совершеннее коацерватных капелек, но все же оно было несравненно проще даже самых простых из известных нам в настоящее время живых существ. Естественный отбор, о котором мы говорили выше, продолжался и с появлением жизни. Проходили годы, века, тысячелетия, и строение живых существ все более и более улучшалось и приспособлялось к тем условиям существования, в которых им приходилось жить. Они делались все более и более организованными.

Вначале питанием для них служили только органические вещества. Но с течением времени количество этих веществ все уменьшалось, а потому первичные организмы должны были или погибнуть, или выработать в себе в процессе развития какой-то способ строить органические вещества из материалов неорганической природы — из углекислоты и воды. И вот мы видим, что некоторым живым существам это действительно удалось. В процессе последовательного развития они выработали в себе способность поглощать энергию солнечного луча, за счет этой энергии разлагать углекислоту и из ее углерода строить в своем теле органические вещества. Таким образом и возникли простейшие растения — сине-зеленые водоросли, остатки которых можно обнаружить в древнейших отложениях земной коры.