Создание жизни в лаборатории (эксперимент Стэнли Миллера)
В 1924 году советский биохимик Александр Иванович Опарин выступил с предположением, что химическая эволюция с последующим зарождением жизни могла протекать в первобытном океане – «бульоне», который вкупе с первобытной атмосферой содержал воду, аммиак, метан и водород. В 1953 году сотрудник Чикагского университета Стэнли Миллер опубликовал результаты своих экспериментов, в которых он попытался сварить такой «первобытный бульон», воспроизведя в лаборатории условия, которые должны были сопутствовать возникновению жизни. Ученый подверг воздействию электрических разрядов смесь из метана, воды, водорода и аммиака. Действительно, в этих и подобных им экспериментах удалось получить аминокислоты и азотистые основания. Напомним, что первые (аминокислоты) являются молекулярными кирпичиками, из которых построены белки, а вторые (азотистые основания) наряду с сахарами рибозой и дезоксирибозой и остатком фосфорной кислоты входят в состав нуклеиновых кислот. Однако, детальный анализ продуктов спонтанного синтеза, протекающего в лабораторном «первобытном бульоне», вызвал немало вопросов. Во-первых, в ходе этих экспериментов образовывались в равном количестве L- и D-изомеры аминокислот (эти формы являются зеркальным отображением друг друга). Но белки живых организмов состоят только из L-аминокислот. Возникает закономерный вопрос: каким образом возникли белки, состоящие исключительно из L-аминокислот? На него до сих пор так и не был получен удовлетворительный ответ. Во-вторых, факты говорят о том, что концентрации аминокислот в «первобытном бульоне» должны были бы быть слишком маленькими.
Следы «пребиотического бульона» в окаменелостях содержат водород, метан, аммиак, водный пар
Примитивный бульон должен был покрывать большую часть Земли в течении миллионов лет. Тем не менее на самом деле в окаменелостях не было найдено ни следа этого бульона.
Кислород блокирует химические реакции, необходимые для случайного появления живой клетки. Поэтому древняя атмосфера была бескислородной
Даже в самых «древних» докембрийских слоях осадочных пород, до самого их основания, геологи находят следы свободного кислорода. Это говорит о присутствии кислорода даже в самых «древних» отложениях.
Наличие естественного способа фильтрации длинноволнового ультрафиолетового излучения, предотвращающего спонтанное формирование первых живых клеток
Солнце – источник и длинных и коротких ультрафиолетовых волн. Длинноволновое ультрафиолетовое излучение настолько убийственно для живых клеток, что по словам Карла Сагана (ярого анти-креациониста), если бы обычный современный нам организм подвергся воздействию этого излучения (очутись он на поверхности молодой Земли в бескислородной атмосфере), то примерно в 0,3 секунды он получил бы смертельную дозу. Однако, смертоносные ультрафиолетовые лучи задерживаются озоновым слоем атмосферы. Озон – форма кислорода. Если бы в атмосфере молодой Земли присутствовал свободный кислород (см. выше), химические реакции, необходимые для возникновения жизни, не могли бы произойти. Но если бы в атмосфере не было кислорода, ультрафиолет разрушил бы все необходимые для зарождения жизни компоненты сразу же после их возникновения.
Существует естественный механизм, изолирующий аминокислоты от образовавшего их источника энергии, прежде чем этот же источник разрушит их
Никто никогда не видел доказательств существования улавливающего механизма. Даже если он когда-то существовал и аминокислоты были некоторым образом защищены, то возникла бы другая проблема. Аминокислоты лишились бы энергии, необходимой для образования белка. Для того, чтобы аминокислоты превратились в более сложные соединения, им необходимо было попасть под воздействие источника энергии. Затем выйти из контакта с ним, потом опять попасть под воздействие, потом опять выйти, и так много раз. Причем это должно было происходить через строго определенные интервалы времени. И все по воле слепого случая.
Живые клетки должны состоять из смеси L- и D- аминокислот в примерно равном соотношении. Все остальные химические вещества тоже могут иметь как право- так и левосторонние формы
Аминокислоты, полученные при лабораторных опытах, представляют собой смесь двух оптических изомеров почти в равной пропорции. То есть, часть из них правосторонние (D-форма), а часть – левосторонние (L-форма). Не известен ни один метод, с помощью которого можно было бы получить только ту или другую форму без тщательного целенаправленного отбора. Почти все живые клетки состоят из L-аминокислот при отсутствии D-форм. ДНК же наоборот, содержит только сахар D-форм, при отсутствии L-форм. Это полностью противоречит соотношению 50/50, образующемуся случайным путем.
Живые клетки возникают в результате естественных химических процессов
Когда вышеупомянутые газы соединяются при идеальных условиях, в результате получается не только 20 необходимых для образования живых клеток видов L-аминокислот, но еще как минимум 40 «лишних» L- и 60 D-кислот, L- и D-сахара, основания и еще множество химических соединений, никакого отношения не имеющих к живым клеткам. Все это многократно приходит в реакцию друг с другом, в результате получается бесполезная произвольная смесь химических веществ. Химия лишь ставит перед нами новые проблемы, но не решает их. Самая простая живая клетка, которая теоретически может существовать (намного проще, чем те, что существуют в действительности), будет состоять из 124 различных белков, каждый из которых будет содержать около 400 строго определенных L-аминокислот в строгой же последовательности. Вероятность, что химические вещества, необходимые для этого, случайно соединятся в необходимой последовательности, как подсчитано, равна 1078436. Не говоря уже о том, что для воспроизведения живой клетки необходима ДНК, не менее сложное соединение. Например, ДНК Escherichia coli, обычной одноклеточной бактерии, состоит из более чем четырех миллионов нуклеотидов, каждый из которых состоит их сахара, основания и фосфата, причем все – в определенной последовательности. Если каждый нуклеотид мы обозначим какой-либо одной буквой, то лишь для того, чтобы просто записать последовательность соединения нуклеотидов этой «простой» клетки, нам понадобится шесть томов по триста страниц каждый. Интересно, какой случай помог всей этой информации так удачно соединиться? Таким образом, случайные химические процессы совершенно не способны создать даже самую простейшую форму жизни.