По мнению геофизиков, возраст Земли достигает по крайней мере 5 миллиардов лет, а ее история — этс цепь непрерывных превращений. Если бы мы посетили Землю 4 миллиарда лет назад и прогулялись по ее поверхности, то обнаружили бы атмосферу, состоящую из метана, аммиака, водорода, гелия, т. е. весьма далекую от той, которую Земля имеет в наше время

Атмосфера была бы заведомо иной еще и потому, что, помимо прочего, она постоянно подвергалась интенсивному воздействию ультрафиолетовых лучей, гамма-излучения и электрических разрядов, бомбардировке метеоритами, сотрясалась от вулканических извержений. Все эти энергетические воздействия приводили к появлению на первобытной Земле и в ее атмосфере огромного разнообразия молекулярных форм. Если на заре истории звезды существовала фундаментальная молекулярная гомогенность, то после образования планет в результате постоянно происходивших химических процессов возникло множество разнообразных сортов молекул, как в атмосфере, так и на поверхности Земли.

Однако во всей сложной и непрерывной истории молекулярных трансформаций для нас особый интерес представляет момент накопления и увеличения разнообразия молекул, образованных углеродными цепями, или органических молекул. Так как атомы углерода обладают способностью, самостоятельно или в комбинации с атомами других элементов, образовывать неограниченное число цепей любой длины и состава, разветвленные, линейные или скрученные, возможное морфологическое и химическое разнообразие органических молекул в принципе бесконечно. И именно это морфологическое и химическое разнообразие органических молекул делает возможным существование живых существ, допуская бесконечное разнообразие реакций между молекулами в процессах, порождающих жизнь. К этому мы еще вернемся в дальнейшем. А пока что ограничимся утверждением, что на первобытной Земле любой мог бы наблюдать абиогенное (т. е. без участия живых организмов) производство органических молекул в атмосфере и в морях, где, как в гигантских котлах, непрерывно бурлили молекулярные реакции. На рис. 9 предпринята попытка наглядно представить возникавшее разнообразие: молекула воды включает лишь малое число химических связей по сравнению с органическими молекулами.

Когда трансформация молекул в морях первобытной Земли достигла этой стадии, стало возможным образование молекулярно-реакционных систем. Иначе говоря, потенциальная диверсификация и пластичность семейства органических молекул сделали возможным формирование сетей молекулярных реакций, которые воспроизводят молекулы тех же типов, которые в них участвуют, и в то же время устанавливают границы того пространства, в котором молекулы формируются. Такими молекулярными сетями и взаимодействиями, которые воспроизводят себя и устанавливают свои же собственные пределы, являются, как мы увидим в дальнейшем, живые организмы.

На рис. 10 представлены фотографии (полученные с помощью электронного микроскопа) молекулярной группировки описанного типа, возникшей более 3,4 миллиарда лет назад. Найдено всего лишь несколько таких образований но они все же существуют Другие похожие образцы были обнаружены в более молодых геологических отложениях — их возраст не превышает 2 миллиардов лет. Ученые полагают, что эти молекулярные образования можно считать древнейшими ископаемыми остатками первых живых существ; на самом деле такие «ископаемые» можно найти и среди ныне живущих организмов — это бактерии и водоросли.

Само по себе утверждение: «Это ископаемые остатки живого существа» — весьма интересно. Его стоит проанализировать более подробно. Что позволяет исследователю сделать подобное заявление? Проследим шаг за шагом всю последовательность событий. Сперва мы смотрим в микроскоп и обнаруживаем некие шаровидные частицы. Затем мы замечаем, что объекты, наблюдаемые под микроскопом, по своей морфологии похожи на живых существ, которые встречаются сейчас. А поскольку имеются убедительные доводы в пользу того, что эти шаровидные образования характерны для живых существ и что время формирования осадочных пород, в которых они обнаружены, соответствует той стадии истории Земли, когда на ее поверхности и в атмосфере происходили молекулярные процессы, свойственные, как мы теперь знаем, живым существам, вполне естественно сделать вывод, что эти объекты действительно представляют собой ископаемые остатки живых существ.

Рис. 9 Схематическое изображение (с соблюдением масштаба) молекул воды (вверху), аминокислоты лизина (в центре) и белка — фермента рибонуклеазы (внизу) Сравните размеры

Фактически исследователь выдвигает определенное условие, согласно которому существовавшие некогда живые организмы должны были быть похожими (в данном случае — морфологически) на ныне живущих. Отсюда следует, что мы должны обладать, по крайней мере неявно, неким критерием, позволяющим отличать живое от неживого.

И здесь мы сталкиваемся с весьма сложной проблемой: каким образом мы узнаем, что какое-то существо живое? Каковы наши критерии? На протяжении длительной истории биологии таких критериев было предложено немало, но у каждого были какие-нибудь недостатки. Например, в качестве критерия предлагали использовать химический состав, способность к передвижению или размножению, или даже комби нацию этих свойств, т е тот или иной перечень характеристик. Но откуда мы знаем, что этот перечень полон? Например, если мы построили из железа и пластика машину, способную к самовоспроизведению: то следует ли считать ее живым существом?

Мы хотим предложить ответ на этот вопрос, радикальным образом отказавшись от традиционного перечисления свойств. Это позволит значительно упростить проблему. Чтобы понять истинный смысл такого подхода, необходимо ясно отдавать себе отчет, что сама постановка вопроса о том, как распознать живое существо, свидетельствует, что мы, хотя бы неявно, располагаем некоторыми соображениями относительно того, какова должна быть его организация. Именно зти соображения и определяют, примем мы или отвергнем предложенный нам ответ. Чтобы это неявное представление не завлекло нас в ловушку и не ослепило, необходимо помнить о нем при оценке данного ответа.

Что такое состав или организация чего-нибудь? Нечто и очень простое, и потенциально сложное. «Организация» означает те отношения, которые должны быть в наличии для того, чтобы нечто существовало. Для того, чтобы я мог судить, что некий предмет есть стул, я должен распознать определенное отношение между его частями, которые называются ножки, спинки и сиденье, и только после этого на него можно

Рис 10. Верхний ряд фотографии окаменелостей (предположительно, бактерий), найденных в отложениях, насчитывающих более 3 миллиардов лет. Нижний ряд: фотографии живых бактерий, форма которых сходна с формой ископаемых бактерий