оригинальная статья: А.Панчин как появилась жизнь?
тут правда придётся сразу сделать шаг назад, потому что предстоятель РПЦ выразился более обтекаемо. патриарх сказал, что факт эволюции не противоречит идее бога, нечто подобное папа Пий XII признал в 1950 году, что эволюция не противоречит католическому учению, а я лишь немного поиздевался над известной цитатой С. Хокинга.
так почему бог идея, а эволюция факт. потому что никто никогда не регистрировал наличие бога в контролируемом эксперименте. а процессы видообразования непосредственно наблюдались в природе. подчерку слова "контролируемый эксперимент", не абстрактное "проявление бога".
при этом эволюция успешно идет в пробирке. обычно требуют чтоб из обезьяны появился человек, и люди выходили из леса. мало того что такая постановка вопроса безграмотна, так это не краеугольный камень эволюционной теории, а лишь её частный случай.
если коротко современные обезьяны это не папа с мамой, а братья. т.е. у человека и обязаны был общий передок, который классифицируется как обезьяна. откуда современной науке это известно? ну есть разные источники информации: морфологические, генетические, биогеографические, палеонтологические.
и как я уже сказал эволюцию можно наблюдать в эксперименте, только существа нужны по проще и быстро размножающиеся. идеальными кандидатами здесь являются бактерии. они обладают коротким жизненным циклом (десятки минут на поколение) и высокой частотой мутаций, что позволяет в сжатые сроки наблюдать, как под давлением естественного отбора закрепляются полезные изменения.
классическим примером является возникновение бактерий, способных разлагать синтетические материалы, которых не существовало в природе до появления человека. самый известный случай — это нейлон. нейлон и
его побочные продукты (нейлоноолигомеры) были синтезированы в XX веке. спустя всего несколько десятилетий, в 1970-х годах, в сточных водах
нейлонового завода были обнаружены бактерии (штамм Flavobacterium
sp. KI72), которые эволюционировали способность использовать эти
вещества в пищу. это произошло благодаря мутациям, которые создали новый фермент — «нейлоназу», позволяющую расщеплять химические связи, не встречавшиеся в естественной среде до этого.
этот пример наглядно показывает, что эволюционный процесс не просто теоретическая концепция, а реальность, которую можно наблюдать в действии.
одним из мощных «двигателей» изменчивости в геноме являются транспозоны, или так называемые «прыгающие гены». это мобильные генетические элементы, которые могут копировать себя и встраиваться в новые участки ДНК, вызывая мутации. в геномах бактерий и многих других организмов они работают как эффективный инструмент быстрой перетасовки генетического материала, ускоряя эволюционный процесс.
однако у человека, как и у других сложных многоклеточных организмов, механизм иной. наш жизненный цикл длинный, а большая часть «прыгающей активности» транспозонов в наших клетках жёстко «заблокирована». неконтролируемые прыжки генов были бы слишком опасны, так как могли бы легко нарушить работу критически важных генов. поэтому эволюция человека — это гораздо более медленный и осторожный процесс, управляемый в основном точечными мутациями, которые накапливаются и отбираются на протяжении сотен и тысяч поколений.
размер генома человека больше 3 миллиардов пар нуклеотидов из них кстати кодирует белки или функциональные РНК около 1.5 процентов. остальное принято называть генететическим мусором. бог плохой инженер? хотя конечно определённый смысл в "генетическом мусоре" есть, т.е. мутации в геноме как правило не к чему не приводят. т.е. это "барахло" защищает кодирующую часть генома.
поэтому эволюция такого сложного существа идёт крайне медленно. например число мутаций которых не было у родителей у потомка 50-100. при этом можно считать что мутации более или мене равномерно распределены по всему геному. думаю теперь должно быть понятно почему мутации скорей всего ни к чему не приводят.
например теломеры — концевые участки хромосом, состоящие из
повторяющихся последовательностей нуклеотидов ДНК. сами по себе они ничего не кодируют, но иногда теломеры называют «защитными колпачками» хромосомы. более того существует "теломерная" теория старения связывающая количество деления клеток с длинной теломер.
т.е. видно что за одно поколение человек мутирует не сильно. дальше нам нужно эти мутации как-то отобрать и закрепить. значит как минимум нужно следующее поколение. т.е. ещё около 20 лет. вот и считайте скорость эволюции.
что вся жизнь на Земле произошла от общего предка никто в научном сообществе особо не сомневается, кроме, может быть, кучки маргиналов.
но как появился этот общий предок? что об этом известно и какие эксперименты это доказывают? тут на сцену и выходят гипотезы абиогенеза — то есть происхождения живого из неживого. т.е «теория эволюции», но «гипотезы абиогенеза».
есть классический Миллера – Юри, проведённый ещё в 1953 году. в нём учёные попытались синтезировать самые базовые кирпичики жизни — нуклеотиды и аминокислоты — из смеси простых веществ, которые в достаточном количестве присутствовали на древней Земле. они имитировали молнии — пропускали электрический ток через смесь водяного пара, метана, аммиака, водорода и угарного газа.
в результате им удалось получить в этой смеси пять из двадцати классических аминокислот, которые входят в состав наших с вами белков. когда этот эксперимент повторили в 2008 году, используя современные методы детекции, в смеси нашли уже двадцать две разных аминокислоты.
что касается другого важнейшего компонента жизни — нуклеотидов, тех самых химических «буковок» A, T, G, C, из которых состоят молекулы наследственной информации ДНК, — то и здесь никаких чудес не требуется.
в 2022 году в журнале Nature Communications вышла статья, авторы которой показали, что всё разнообразие нуклеотидных оснований можно обнаружить… в метеоритах. были обнаружены все 5 канонических нуклеиновых оснований (A, G, C, T, U) это важное открытие, подтверждающее, что основные "кирпичики" ДНК и РНК могли быть занесены на Землю из космоса.
еще есть и эксперимент 2019 года. Прямо в лаборатории симулировали возникновение биологических молекул с участием межзвёздного льда. в эксперименте смешивали водяной пар, угарный газ, аммиак и метанол в условиях, похожих на космическое пространство. и оказалось, что в этих условиях действительно можно получить необходимые для возникновения жизни нуклеотиды.
но мы взялись описать происхождение жизни. но что это вообще такое — жизнь? хотя жизнью можно называть разные вещи, мало кто сомневается, что живыми являются способные к делению клетки и организмы, которые из них состоят. то есть от кирпичиков жизни нужно как-то перейти к клеткам.
теория эволюции Дарвина прекрасно объясняет, как из одной клетки могло развиться все многообразие жизни на Земле. но теория эволюции не говорит ничего том, как должна была появиться первая клетка.
большинство современных гипотез абиогенеза говорят о том, что некоторые простые молекулы, способные копировать сами себя, выживали потому, что делали все больше и больше своих копий — так постепенно запустился эволюционный процесс.
эволюционный процесс мог быть очень медленным и неэффективным. но с момента формирования Земли до того момента, когда на ней появилась полноценная клеточная жизнь, оценивается в несколько сот миллионов лет. и даже если химическая реакция проходит очень неэффективно, за сотни миллионов лет могло накопиться нужное количество продуктов этой реакции.
основная гипотеза состоит в том, что по-видимому в самом начале основной молекулой носителем генетической информации была не ДНК а РНК. т.е. более простая молекула со схожими функциями. или же такая молекула появилась не сразу, существует концепция "химических строительных лесов".
тут правда нужно вот что еще заметить: даже если процесс абиогенеза будет воссоздан "в пробирке" это не означает что жизнь когда-то возникла именно таким способом. но пока учёные не могут дать даже такой ответ. на сегодняшний момент теория абиогенеза является предметом жарких научных дискуссий и исследований.
текст создан при экспертной поддержке DeepSeek