Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле - Маршалл Майкл

Миллер обратился к Юри в сентябре 1952 года с предложением попробовать синтезировать органические вещества из смеси газов с восстановительными свойствами[76]. Поначалу Юри отнесся к этой инициативе настороженно. Он считал, что Миллеру скорее стоит проводить эксперимент с высоким шансом на успех, чем действовать наудачу. Видимо, сомнения обуревали и самого Миллера, поскольку человеком он был довольно неуклюжим, не слишком годящимся в практики и экспериментаторы. Потому-то он сперва и попробовал себя в теоретической физике[77]. Однако юноша настоял на своем, и в какой-то момент Юри все же согласился дать ему шанс – при условии, что если спустя год не будет результатов, то проект придется свернуть.

Миллер сконструировал простой аппарат, который имитировал одновременно океан и атмосферу. Это были две колбы, соединенные двумя стеклянными трубками. В одной колбе находилась вода, которую можно было нагревать, – она изображала океан. Во второй были газообразные метан, аммиак и водород – это была “атмосфера”. В нее же поместили электрод, генерирующий электрические разряды. Стеклодув выполнил этот заказ всего за неделю.

Запустив аппарат, Миллер начал понемногу нагревать воду и пропускать через нее электрические разряды. Два дня спустя вода приобрела бледно-желтую окраску, а в колбе-“атмосфере” осел смолистый налет. Стало очевидно, что произошли какие-то химические реакции. Горя желанием узнать, что же произошло, Миллер остановил эксперимент и проанализировал пожелтевшую воду методом бумажной хроматографии. Ученый с радостью заметил одно фиолетовое пятно, означавшее, что ему удалось получить глицин, самую простую из аминокислот. Это стало головокружительным успехом, ведь аминокислоты – один из самых главных классов биологических молекул. Они служат строительными блоками, из которых образованы более крупные молекулы – белки. Нам не известны живые существа, способные обходиться без белков.

Юри в тот момент был в отъезде и потому узнал хорошие новости, только когда вернулся. Миллер повторил эксперимент, на этот раз длившийся неделю и сопровождавшийся кипением воды, что должно было еще сильнее стимулировать химические реакции. Вода приобрела желтую, а затем коричневую окраску, в то время как колба-“атмосфера” оказалась покрыта маслянистой пленкой. На сей раз бумажная хроматография показала присутствие не одной, а сразу нескольких аминокислот.

После этого Юри решил, что пора уже обнародовать результаты эксперимента. Воспользовавшись привилегией нобелевского лауреата, он позвонил лично Говарду Мейергофу, редактору Science – одного из самых престижных в научном мире журналов, и получил от него обещание, что статья выйдет не позднее чем через полтора месяца. Тогда Миллер написал черновую версию и показал ее Юри. Последний же благородно настоял на том, чтобы Миллер значился единственным автором статьи, то есть отдал своему ученику все лавры. Миллер и Юри отправили статью в редакцию в декабре 1952 года, но спустя полтора месяца она не вышла. Разгневанный Юри заставил Миллера отозвать статью, чтобы отправить ее в другой журнал, но тут позвонил расстроенный Мейергоф: оказывается, один из рецензентов статьи не поверил ее результатам и, вместо того чтобы отправить свои замечания в редакцию, просто отложил работу в сторону. Мейергоф быстро все исправил, и статья вышла в свет 15 мая 1953 года, то есть спустя всего восемь месяцев с того момента, когда Миллер предложил этот эксперимент[78].

Пока длилась история с публикацией, Миллер успел доложить о своих результатах на семинаре химического факультета родного университета. Обычно такие семинары проводят приглашенные профессора, а вовсе не двадцатитрехлетние студенты. Поднявшись на кафедру для доклада, он оказался перед множеством знаменитых ученых, которые после выступления забросали его вопросами. Но Миллер держался уверенно и смог убедить многих из тех, кто прежде был настроен скептически. В какой-то момент один из таких слушателей (видимо, ядерный физик Энрико Ферми) спросил, действительно ли подобные химические реакции могли происходить на юной Земле. Тут вмешался Юри: “Если Бог не проделал это именно так, то он многое упустил”.

Наверняка Миллер к тому времени уже осознал, что провел эпохальный эксперимент, который вдобавок пришелся по душе журналистам. “Если бы их аппарат был размером с океан и проработал миллион лет кряду, он смог бы произвести что-то вроде первых молекул жизни”, – заявлял журнал Time[79]. Газета The New York Times вышла с вызывающей передовицей “Жизнь и стеклянная Земля”[80]. Всего за одну ночь Миллер превратился из безвестного аспиранта в настоящую звезду. Ему предстояло бороться с этим обстоятельством всю свою жизнь, как и многим из тех, чье самое большое достижение пришлось на начало карьеры. Ни одному из последующих экспериментов Миллера так и не удалось сравниться с этим, самым первым. Позднее Миллер даже начал подозревать, что как химик он недостаточно хорош, и потому взял несколько уроков живописи у своего двоюродного брата. Однако тот при взгляде на творения кузена посоветовал ему поскорее вернуться в науку. Миллер стиснул зубы, защитил диссертацию и принялся, тем или иным образом видоизменяя свой эксперимент, получать все новые аминокислоты и менять соотношение газов для того, чтобы узнать, как это повлияет на результат.

Тем временем в науке о возникновении жизни наметился прорыв. В августе 1957 года Опарин организовал в Москве первую международную конференцию, посвященную происхождению жизни[81]. Миллер наряду со многими западными учеными решился принять в ней участие, несмотря на риск преследований со стороны властей США. К нему и вправду обратились представители ЦРУ, которых интересовало положение дел в советской науке[82]. Видимо, их пугала перспектива упустить первенство в биологии, как это случилось с космической программой: в октябре того года Советский Союз первым запустил искусственный спутник Земли, “Спутник-1”.

На самом деле этот бум исследований происхождения жизни можно объяснить только веянием времени. В те годы умами владели космическая гонка и холодная война. Почти все исследования происхождения жизни в США финансировало и проводило NASA, усиленно разыскивавшее внеземную жизнь. К тому же все подобные изыскания сопровождались чрезвычайно бравурной риторикой, в духе “мы вот-вот завоюем космос”. В воздухе витали ощущение огромных возможностей и предвкушение открытия новых горизонтов.

В конечном счете из эксперимента Миллера выросла целая самобытная научная отрасль синтеза пребиотиков (то есть веществ преджизни). Самым выдающимся ее представителем стал, пожалуй, Хуан Оро-и-Флоренса.

Оро родился в 1923 году в местечке Льейда на севере Испании[83]. Подобно Опарину, он вырос в эпицентре грядущего конфликта. За месяц до его рождения офицер армии по имени Мигель Примо де Ривера сместил парламент Испании и установил в стране собственную диктатуру. Демократия была восстановлена лишь спустя семь лет, но напряжение сохранялось, и в июле 1936 года в Испании началась гражданская война. Она закончилась через три года, когда генерал Франсиско Франко стал новым испанским диктатором, правившим вплоть до своей смерти в 1975 году.

Оро увлекся вопросами происхождения жизни в подростковом возрасте, что в какой-то степени было вызвано его растущим скептицизмом в отношении религии. Именно поэтому он хотел изучать биохимию, которую, однако, в испанских университетах не преподавали. В конце концов в 1947 году он получил степень по химии, после чего вернулся в свой родной город и попытался найти работу по специальности. К сожалению, это ему не удалось, и он, потерпев неудачу в двух компаниях, пошел работать в отцовскую пекарню. В 1948 году он женился на Франческе Фортезе, и вскоре у них родился первый из четырех детей.

Желая заняться биохимией, Оро принял решение переехать в Соединенные Штаты. Он нашел себе место в Институте Райса (переименованном позже в Университет Уильяма Марша Райса) в Хьюстоне, штат Техас, и, покинув семью, отправился туда в августе 1952 года. Следующие три года он посвятил своей диссертации, не решаясь выезжать за пределы страны из опасения, что его не впустят обратно. Но в итоге ему удалось устроиться в Хьюстонский университет и его семья тоже перебралась в США.