Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе - Лорен Грэхэм

В 1957 г. Опарин публикует «третье, полностью переработанное» издание своей основной работы, носящей на этот раз более строгое название — «Возникновение жизни на Земле». В этом издании он попытался ответить на критику в адрес его системы, включив в него анализ последних достижений науки. Таким образом, его первая работа, опубликованная в 1924 г., при ее третьем издании выросла в объеме почти до 500 страниц.

Как и в предыдущих изданиях, главный вопрос при публикации книги 1957 г. заключался для Опарина в обосновании его убеждения в ошибочности концепций самозарождения жизни. По его мнению, книга О. Лепешинской «Происхождение клеток из живого вещества» представляла собой «попытку реабилитировать опыты Пуше и тем возродить теорию самозарождения»[161]. Пуше надеялся, что результатам самозарождения явится появление микроорганизмов, а Лепешинская ожидала появления не сформировавшихся организмов, а отдельных клеток. Однако и в том, и в другом случае поиски внезапного появления порядка из хаоса были «a priori обречены на неудачу»[162].

Опарин выступил со сходной критикой и в адрес тех ученых, которые предлагали рассматривать в качестве первоначальной частицы жизни ген, молекулу или частицу ДНК. Каждая из этих теорий является материалистической, поскольку ищет материальные основы жизни, и в этом смысле, говорит Опарин, заслуживает похвалы, однако все они являются теориями самозарождения и в этом смысле являются механистическими: они берут за точку отсчета эволюции жизни ту частицу материи, которая на самом деле является результатом длительной эволюции материи. Поскольку при этом не дается объяснения происхождения той или иной из названных частиц материи, то и вся концепция (желали того ее авторы или не желали) приобретает мистическую ауру.

К тому времени Дж. Д. Уотсон и Ф. Крик уже предложили свою известную модель двойной спирали молекулы ДНК. Было уже известно также, что ДНК является наследственным материалом почти для всех организмов. Эта модель позволяла говорить об астрономическом числе возможных структурных комбинаций этого наследственного материала. Другими словами, макромолекулу ДНК можно было рассматривать в качестве своеобразного «жизненного кода», различающегося не только у представителей разных видов, но и у представителей одного и того же вида. Исследователи стали говорить о генах как об «участках молекулы ДНК» и выдвигать предположения о том, что именно молекула ДНК и является первой частицей жизни.

Опарин рассматривал открытие Уотсона-Крика как событие большой важности и дал его детальное, с использованием рисунков и диаграмм, описание в своей работе. Однако при этом он совершенно определенно высказывается против любых разговоров на тему о «первой живой молекуле ДНК». Его возражения, по существу, были сходными с теми аргументами, которые еще задолго до этого он выдвигал против теории самозарождения организмов. Говоря о надеждах на появление микроорганизмов из экстрактов, Опарин тогда писал: «Если бы я предложил читателю обсудить, насколько велика вероятность того, чтобы среди неорганизованной материи путем каких-нибудь естественных, например вулканических, процессов случайно образовалась большая фабрика — с топками, трубами, котлами, машинами, вентиляторами и т. п., то такое предложение в лучшем случае произвело бы впечатление неуместной шутки»[163].

Теперь, правда, признает Опарин, уже никто не надеется на самозарождение организмов или даже отдельных клеток; если придерживаться вышеприведенной метафоры, уже никто не надеется на внезапное возникновение «целой фабрики». Однако он выражает убеждение в том, что те, кто считает началом истории жизни на Земле случайный синтез ДНК, допускают, по существу, ту же самую ошибку — они не делают вид, что думают, будто такая «фабрика» может появиться внезапно, однако они действуют таким образом, как будто план работы этой «фабрики» может появиться случайно. Этот план (заключенный в молекуле ДНК) содержит всю информацию, необходимую для построения этой «фабрики»; думать, что такое количество закодированной информации может возникнуть случайно, подчеркивает Опарин, также дико, как исходить из того, что эта «фабрика» сама способна материализоваться внезапно. Подчеркивая значение молекулы как точки отсчета в истории жизни, многие ученые фактически игнорировали вопрос, который для Опарина являлся самым важным: «Каким образом мог возникнуть строго определенный порядок последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК?»[164].

Опарин видел сходство между тем, что сегодня ученые рассматривают в качестве первой частицы жизни молекулу ДНК, и тем, что ранее в качестве таковой рассматривался ген. Более того, взгляд на ген как на «участок молекулы ДНК» позволял объединить эти два подхода. Однако в обоих этих случаях, считает Опарин, серьезные исследования получали неверную интерпретацию. «Жизнь» для него по-прежнему выступала как процесс, поток, обмен веществ в материи, а потому не могла быть идентифицирована ни с одной застывшей формой. Опарин считал, что подчеркивание значения ДНК являлось прямым продолжением ошибочных взглядов, высказанных в прошлом такими учеными, как Г. Меллер (концепция «случайного появления гена из мириада молекул»), Т. Морган (концепция «генной молекулы»), Ч. Липман (идея о первичном возникновении «живой молекулы»), Р. Бойтнер (идея о «саморегенерирующихся энзимах») и А. Довийе (идея об органической молекуле, обладающей «живой конфигурацией»)[165].

Многие из числа молекулярных биологов были готовы принять эволюционный подход Опарина к ДНК, отдавая должное его преимуществам, однако при этом они считали, что его приверженность к определению жизни как мультимолекулярному явлению приводила к неестественному (если не абсурдному) отношению к проблеме вирусов. К этой проблеме Опарин неоднократно обращается в книге 1960 г.[166], обсуждалась она и в ходе международного симпозиума по проблемам возникновения жизни на Земле, который проходил в августе 1957 г. в Москве[167].

С открытием вирусов исследователи столкнулись с такой формой «жизни», которая (по крайней мере в отдельных случаях) могла принимать кристаллическую форму и сохранять ее неопределенно долгое время, которая обладала меньшими, нежели определенные молекулы, размерами, которая могла расти и воспроизводиться и обладала способностью изменяться или мутировать в процессе своего воспроизведения[168]. Почему бы в таком случае не рассматривать вирусы как «живые» существа? Некоторые из исследователей так и делали. Так, например, на симпозиуме 1957 г. В. Стенли, говоря о вирусах, высказал соображение, что «все они, согласно определению, живые»[169]. Другие, включая Опарина, считали, что существуют серьезные основания против рассмотрения вирусов в качестве подлинно живых существ. Опарин отличался среди них тем, что особенно твердо отстаивал убеждение в том, что ни вирусы, ни любые другие «живые» формы, существующие на молекулярном уровне, не могут рассматриваться как предшествующие всем другим живым организмам. Для него молекулярные формы выступали как продукты жизни, а не как ее производители. Он считал, что рассматривать эти формы в качестве точки отсчета в истории жизни означало бы начинать эту историю с необъяснимого, становясь тем самым жертвой метафизических, полных таинственности интерпретаций природы. К его аргументации в этом вопросе мы еще обратимся чуть ниже, после того как сделаем еще несколько замечаний о природе вирусов.

Ясное представление о действии вирусов и центральной роли молекул нуклеиновых кислот в этом процессе можно получить, обратившись к действиям бактериофагов, то есть тех вирусов, которые «охотятся» на бактерий. Подходящим в этом смысле примером бактериофага представляется вирус, который борется с бациллами кишечной палочки (colon bacilli). Сначала этот вирус прикрепляется к бацилле и проникает в нее, а затем, находясь уже внутри клеточных стенок бактерии, начинает размножаться. В результате бактерия «взрывается», освобождая вновь образованные вирусы, которые продолжают дальнейшую борьбу.

Здесь важно подчеркнуть, что эти процессы не похожи на известные в биологии процессы паразитирования — в рассматриваемом примере действуют более элементарные механизмы. Вирус не обладает способностью к осуществлению процессов метаболизма, поскольку не обладает ни одним из физиологических механизмов, необходимых для осуществления этих процессов. Вместо этого он использует механизмы, которыми обладает «хозяин», вводя в их действие информацию, необходимую для достижения своих целей. Таким образом, можно говорить о том, что нуклеиновая кислота — это не более чем программа использования существующих процессов для достижения другой цели.

Из довольно обширного обсуждения Опариным проблемы вирусов наибольший интерес для нас представляет его мнение по вопросу о том, можно ли их считать живыми. В своей книге 1957 г. он нигде прямо не говорит о том, что вирусы не являются живыми существами, однако все его рассуждения направлены именно в сторону такого заключения. Действительно, замечает Опарин, вирусы обладают способностью к самовоспроизведению. Но наличие этой способности не тождественно самой жизни, поскольку даже неорганические кристаллы способны воспроизводить себя и расти. Более того, продолжает он, вирусы оказываются не способными к самовоспроизведению до тех пор, пока не оказываются «внутри» уже существующего жизненного процесса. Опарин пишет: «Однако ни при каких других условиях, ни на каких искусственных средах никогда не удавалось осуществить это так называемое „размножение“ вирусных частиц. Вне организма хозяина вирус остается в указанном отношении таким же инертным веществом, как и любой другой нуклеопротеид. Он не только не обнаруживает каких-либо признаков обмена веществ, но пока еще никому не удалось показать, что этот вирус обладает даже простым ферментативным действием. Ясно, что биосинтез вирусного нуклеопротеида, как и любого другого белка, осуществляется комплексом энергетических, каталитических и структурных систем живой клетки растения-хозяина, а вирус лишь вносит в течение происходящих здесь процессов какие-то свои изменения, обусловливающие возникновение специфических особенностей конечных продуктов синтеза»[170].