В начале 50-х годах американский ученый С. Миллер поставил очень простой и убедительный опыт. В колбе из жаростойкого стекла кипела вода. Пары воды постепенно конденсировались в верхней части прибора, где в атмосфере из водорода, метана и аммиака между вольфрамовыми электродами непрерывно проскакивала миниатюрная молния, получаемая от разрядов высоковольтной катушки. Уже через несколько дней вода в колбе желтела. В ней возникали разнообразные полимерные соединения кремния (благодаря растворяющемуся, пусть и в ничтожных количествах, стеклу колбы), а беспрерывные реакции в искусственной атмосфере приводили к появлению ряда простейших органических веществ, в том числе аминокислот и различных кислот – от муравьиной и уксусной до янтарной и мочевины.
Опыт Миллера раскрепостил ученых.
В подобных опытах использовались самые разные атмосферы.
Результаты оказались не просто интересными, результаты оказались очень обнадеживающими. Экспериментаторам удалось воспроизвести синтез практически всех аминокислот, входящих в состав белка, даже таких, которые природа в естественном процессе возникновения жизни не использовала. То есть было подтверждено главное положение теории Опарина: возникновение первичного примитивного «бульона» – не случайность, а закономерность.
Конечно, аминокислоты еще не жизнь, но они – первая ступенька к жизни.
В мелких первичных морях под воздействием перечисленных условий вполне могли возникать вещества, лежащие в основе белка, а там и первичные клетки, удачно названные Опариным коацерватами; от латинского – «объединяться», «слипаться». Бернал, правда, считал, что такие самые первые клетки могли образовываться только путем оседания органических молекул на частицах глины, а Берг полагал, что жизнь вообще могла иметь наземное, даже подземное происхождение, что удачно должно было уберегать ее от воздействия мощного солнечного излучения, но это, в конечном счете, были детали.
«В тридцатые и в сороковые годы, – писал Грэхем, – эти идеи помогли Опарину разработать теорию эволюции коацерватов, но в пятидесятые и в шестидесятые, когда бурно стала развиваться область молекулярной биологии, такие взгляды привели к немалым осложнениям. Структура ДНК в том виде, как она была представлена Уотсоном и Криком, выглядела вполне механистически, и их подход был совершенно редукционистским. С их точки зрения, подход Опарина был нестрогим и умозрительным. Более того, молекулярные биологи зачастую считали кристаллизованные вирусы, кусочки ДНК, живыми, в то время как они едва ли подходили под опаринское определение жизни, как – потока, обмена веществ, диалектического единства. Эти разногласия привели к конфликту Опарина с рядом молекулярных биологов. Опарин считал, например, что есть серьезные основания исключить вирусы из сферы подлинно живых существ, так как они могут существовать в кристаллической форме. Для Опарина сущностью жизни был метаболический процесс».
Знаменитый Московский симпозиум 1957 года дал возможность выговориться ученым, придерживающимся самых разных точек зрения. «Говоря о жизни вне Земли, – даже и об этом зашла речь (академик Павловский), – мыслят о тех формах жизни, которая есть на Земле. Но нет ничего невероятного в том, что и на каких-то планетах Вселенной могла возникнуть органическая материя. Если вместо понятия жизнь мы поставим другое понятие бытие, то нет ничего невероятного в том, что бытие какой-то органической материи и вне Земли возможно; но, принимая эту гипотезу, было бы бесцельно стремиться наделить эту органическую материю теми качествами, которые знакомы нам по особенностям жизни на Земле и тем менее представлять ее себе какими-то существами вроде марсиан, описанных пылкой фантазией сочинителей».
Заключая одну из самых шумных дискуссий симпозиума, Опарин сказал:
«Проблема сущности жизни неотделима от проблемы ее происхождения. Сущность жизни можно понять только в тесной связи с познанием ее возникновения. Однако, как мы видели, весьма спорным является вопрос, на каком уровне усложнения эволюционирующей материи возникла жизнь – на мономолекулярном или на комплексном многомолекулярном. Присуща ли жизнь только единичной молекуле белка, нуклеиновой кислоты или нуклепротеида, а остальная часть протоплазмы есть лишь безжизненная среда? Или же жизнь присуща многомолекулярной системе, где белки и нуклеиновые кислоты играют исключительно важную роль, но все же роль части, а не целого, подобную роли органа, выполняющего ответственную функцию в целом организме? Может вызвать некоторое сожаление, что эти точки зрения на данном совещании не только не слились, но даже еще и не сблизились между собой, но ясно, что для этого необходима еще большая работа и вряд ли это можно было сделать при первой нашей встрече…
Сейчас я хотел бы формулировать в двух словах свою точку зрения, которую я подробно изложил и обосновал в своей книге. Мне представляется, что первично абиогенным путем могли возникнуть не те, в функциональном отношении в высшей степени совершенно построенные нуклеиновые кислоты или белки, которые мы сейчас выделяем из организмов, а только довольно беспорядочно построенные полинуклеотиды и полипептиды, из которых образовались многомолекулярные исходные системы, и только на эволюции этих систем возникли функционально совершенные формы строения молекул, а не наоборот. В противном случае мы должны будем мыслить эволюцию подобно тому, как это себе представлял Эмпедокл, согласно которому сперва возникли руки, ноги, глаза и уши, а затем в результате их объединения возник организм…»
Смерть Опарина, последовавшая в 1980 году, не дала ученому возможности довести свою работу то того уровня, когда смелая гипотеза действительно становится подтвержденной многочисленными и убедительными фактами теорией. Тем не менее, гипотеза Опарина надолго определила принципиальные пути дальнейших исследований.
В 1950 году работы академика Опарина были удостоены премии им. А. Н. Баха и премии им. И. И. Мечникова. В 1952 году он был избран вице-президентом Международной федерации ученых, а в 1969 году получил звание Героя Социалистического труда. Имел академик Опарин и другие высокие правительственные награды, но в памяти многочисленных своих коллег и учеников он остался тем ученым, который на знаменитый вопрос Луи Пастера: «Может ли материя организоваться сама по себе?» – прямо ответил:
«Да, может!»
Лев Давидович Ландау
Выдающийся физик-теоретик.
Родился в Баку 22 января 1908 года.
Исключительные способности Ландау проявил очень рано. В тринадцать лет он закончил среднюю школу и год занимался в экономическом техникуме. В 1922 году его приняли в Бакинский университет. Учился сразу на двух факультетах – на химическом и на физико-математическом. В 1924 году перевелся в Ленинградский университет. В 1927 году, окончив университет, начал работать аспирантом у академика Иоффе, возглавлявшего Ленинградский физико-технический институт.
В те годы в Ленинграде работали только два крупных физика – Д. С. Рождественский и А. Ф. Иоффе. Оба были чистыми экспериментаторами. Отсутствие отечественной теоретической школы заставляло молодых физиков обращаться к зарубежному опыту. Наиболее привлекательными для многих были школы, созданные Нильсом Бором в Копенгагене, Петером Дебаем в Цюрихе, Арнольдом Зоммерфельдом в Мюнхене и Паулем Эренфестом в Лейдене. Получил в 1929 году зарубежную командировку и Ландау. В течение почти двух лет он работал в Копенгагене под руководством Нильса Бора.
Бор сразу разглядел в молодом русском физике задатки крупного таланта, хотя ему не нравилась экстравагантность Ландау, любившего осмеивать и оспаривать все устоявшееся. От острого языка Ландау пострадали многие, однако, многие вспоминали о шутках Ландау с удовольствием, тем более, что юмор его был весьма своеобразен. «…В последний день, – вспоминал академик Я. Б. Зельдович, – я повел его в бухгалтерию института. – С изумлением я увидел Дау (так звали физика друзья), пересчитывающего полученные деньги. „Дау, вы ведь учили нас, что считать надо только по порядку величины, но тут и так ясно, что вам дали не в 10 раз меньше положенного“. Дау смутился на мгновение и тут же ответил: „Деньги стоят в экспоненте“.
Сам Ландау всю жизнь относился к Нильсу Бору с непреходящим уважением. Он считал его своим единственным учителем. В 1933 и в 1934 годах Ландау опять побывал в Копенгагене, а когда Бор в 1934, 1937 и в 1961 годах приезжал в Советский Союз, непременно сопровождал его во всех поездках.
Работая в Копенгагене, Ландау постоянно общался с выдающимися, а главное, молодыми, как он сам, физиками – Гайзенбергом, Паули, Пайерлсом, Блохом, Вигнером. Там же Ландау встречался с Дираком, даже разговаривал однажды с Эйнштейном, хотя, по словам самого Ландау, ничем не заинтересовал его. Работая у Бора, он выполнил работу по диамагнетизму электронного газа и (совместно с Пайерлсом) – по релятивистской квантовой механике.
