Происхождение жизни — история давняя. Первые свидетельства наличия её на планете запечатлены в отложениях эоархея, давностью 3.9 миллиарда лет. И представляют они собой строматолиты — известковые лепёшки, построенные сообществами бактерий. Строматолиты трудно спутать с чем-то другим, так как они и в современных морях не слишком-то отличаются от эоархейских образцов.
Таким образом, уже 3.9 миллиарда лет назад бактерии существовали. И не просто существовали, а осуществляли хемосинтез в составе сообществ — миниэкосистем, в которых сотрудничало, подкармливая друг друга отходами собственной химии, множество видов микроорганизмов. А это значит, что жизнь возникла раньше — в катархее. В незадокументированную отложениями эпоху, когда современная кора планеты ещё не сформировалась.
Предположительно, в конце катархея — 4.2-4.1 миллиарда лет назад — жидкая вода в форме близких к закипанию озёр, заполняющих кратеры, уже была. И представляла собой не столько воду, сколько грязную жижу, непрозрачную из-за огромного количества растворённой в ней органики. Как изверженной из мантии планеты (не даром гейзеры мантийной воды в океанских впадинах называют «чёрными курильщиками»), так и органики небулярного происхождения, вымытой дождями в эти водоёмы из первичной атмосферы. Следовательно, дистанция от вышеописанного бульона до строматолитов была преодолена химической, а затем и биологической эволюцией за 200-300 миллионов лет.
Возникновение жизни, таким образом, связано с двумя принципиально важными событиями: появлением автокаталитической молекулы, способной к самовоспроизводству, и появлением первого организма, ещё не синтезирующего, но уже представляющего данную молекулу с некими минимальными обвесами. Хотя бы в виде мембраны, пропускающей внутрь нужные для репликации вещества из окружающей среды, и не дающей им сбежать наружу.
Очевидно, эти события не могли произойти одновременно, и одно из них должно было являться эволюционным следствием другого. Поскольку же молекула с оболочкой сложнее просто молекулы, а необоримая тяга материи к самопроизвольному переходу от простых форм к более сложным является наблюдаемым её свойством, совершенно естественным в данной ситуации являлось предположение, что автокаталитическая молекула появилась раньше.
Не возникало вопросов и о какой конкретно молекуле речь. Автокаталитическими свойствами обладает РНК. Нет, далеко не только она. К самовоспроизводству способны, например, печально известные прионы. Но другие, помимо РНК, кандидатуры в силу различных причин отпадали. Главным образом, из-за более высокой сложности (РНК, просто, большая, а размер для полимера не принципиален) или отсутствия в природе необходимых комплектующих для самосборки. РНК же прекрасным образом собиралась из того, что могло найтись на молодой Земле.
Возможность самозарождения РНК в наполненной космически распространёнными реагентами пробирке была экспериментально доказана в 1975 году. Более поздние эксперименты показали, что синтетический вирус размножается в той же пробирке, — то есть вне живого организма, — хоть и на три-четыре порядка медленнее паразитических вирусов. И даже эволюционирует, приспосабливаясь к особенностям питательной среды и парируя искусственно вводимые агрессивные факторы. То есть, синтетическая РНК, изначально обладая изменчивостью (в виде неизбежных косяков при самосборке), со временем, приобретала ещё и наследственность.
…Здесь необходимо отступление. ДНК и РНК традиционно ассоциируются с носителями информации. На самом деле, это не так. Информация — субъективная сущность. Молекулы, просто, обладают определёнными химическими свойствами. РНК является мощным катализатором синтеза не только самой себя, но ещё и неопределённо длинного списка других органических молекул. Какие именно это окажутся молекулы зависит от структуры конкретного образца РНК. По этой причине, вполне уместно говорить о «кодировании» этой молекулой синтеза белков.
Но может ли носитель, уже заполненный сложнейшей наследственной информацией, возникнуть случайно? Очевидно, нет. По-этому, абиогенную РНК можно уподобить чистому, а лучше заполненному белым шумом диску. То есть, набор побочных продуктов её химической активности случаен. Но от него зависит и эффективность автокатализа молекулы, — то есть, скорость её репликации в конкретных условиях. Ведь, попутно насинтезированные вещества могут вредить, а могут и помогать. Соответственно, лучше приспособленные молекулы оставляют больше «потомков», которым передают своё преимущество. И вот это уже можно считать появлением «наследственной информации».
…Ну, предел размера достигнут, так что конкретно про нафталин — уже в следующей части.
