ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ - АБИОГЕНЕЗ

Ископаемые остатки раннего докембрия. Молекулярные ископаемые

Живое и неживое в геологии

"Возвращаясь теперь к нашим размышлениям об отличии живого от неживого в современную эпоху, надо понять, что в геологии их различение проводится легко. В геологии мы не встречаемся с трудностями, знакомыми биологу, пытающемуся строго определить различие между живым и неживым.

Чтобы мы могли отличить ископаемые остатки от окружающей породы, они должны были сохранить характерную форму или строение, различимые невооруженным глазом или с помощью оптических приборов. Редко по ископаемым остаткам можно понять, от чего погибли организмы, разве что они найдены в вулканическом пепле или асфальтовой луже. Более того, мы очень слабо представляем себе, почему, когда и как эти остатки смогли сохраниться, как проходил процесс фоссилизации, распад первичного органического вещества и его замещение минералами. Из окаменелостей не изготовить свежий препарат для изучения под электронным микроскопом или суспензию для обработки в ультрацентрифуге. Короче говоря, ископаемые остатки не только мертвы - они подверглись захоронению и фоссилизации.

Следовательно, чтобы от ранних организмов остались окаменелости, они должны были обладать некоторой организацией, структурой. Организмы, окаменелые остатки которых мы находим через миллиарды лет, вполне могли принадлежать к "низшим", организмам, к микробам или водорослеподобным формам, и все же они уже должны были довольно далеко отойти от границы, которая так интересует биологов, - границы между неживым и живым.

Вряд ли можно сомневаться в том, что организмы, которые превратились в окаменелости, были вполне живыми, и, таким образом, их нельзя отнести к области перехода от преджизни к жизни".

Таково в общих чертах мое мнение по этому вопросу, высказанное еще в 1962 году. Эти выводы приложимы и к молекулярным ископаемым. Все мы представляем себе различие между органическими и неорганическими соединениями.

Но мы знаем теперь, что это различие справедливо лишь для сравнительно новой части геологической истории, для позднего докембрия и фанерозоя, когда неорганический синтез органических соединений ввиду наличия кислородной атмосферы стал невозможным. Однако цитированные выше рассуждения неприложимы к раннему и среднему докембрию, когда Земля еще обладала бескислородной атмосферой. Тогда положение было совершенно иным. Во-первых, как мы видели, мог идти неорганический синтез "органических" соединений. Во-вторых, жизнь в то время была еще настолько примитивной, что на основании одних морфологических признаков часто нельзя сказать, имеем ли мы перед собой подвергшиеся фоссилизации остатки живых форм или остатки неорганически синтезированных "организованных элементов".

В разд. 4-6 этой главы мы увидим, что распознать довольно разнообразные формы ископаемых остатков, относящихся к позднему докембрию, нетрудно. Хорошо представлены формы ископаемой жизни и в пластах среднего докембрия (разд. 13). Но многие из "ископаемых" среднего докембрия устроены так просто, что, как мы узнаем из разд. 14, трудно найти черты, отличающие их от "организованных элементов". Тем более это относится к раннему докембрию: там еще не найдены структуры, которые можно с уверенностью относить к окаменелостям (разд. 18).

Примерно так же обстоит дело и на молекулярном уровне. Ведь неорганический синтез "органических" соединений не только был возможен, но и наверняка происходил во время раннего и среднего докембрия, причем в разных местах он протекал разными путями. Успешные эксперименты (гл. VI) доказали, что все необходимые для жизни соединения, вплоть до нуклеотидов и белков, могли тогда создаваться без участия организмов. Поэтому соединение, найденное в этих древних пластах, должно обладать целым рядом особых свойств, чтобы мы могли с уверенностью отнести его к биогенным, органическим (без кавычек) соединениям и утверждать, что оно входило в состав живого организма. Подробнее об этом мы поговорим в разд. 9-11, когда речь пойдет о молекулярных ископаемых. То, что было сказано о морфологически сохранных ископаемых остатках раннего докембрия, относится и к молекулярным ископаемым: они также пока не дают недвусмысленного Доказательства существования жизни в то время.

Еще недавно специалисты относились к ископаемым остаткам раннего докембрия с большим энтузиазмом, но в последнее время преобладает осторожное отношение к ним. Это становится понятным в свете некоторых новых результатов, полученных при изучении геохронологии докембрия в последнее десятилетие. Но и сейчас еще некоторые авторы, ничтоже сумняшеся, описывают и морфологические, и молекулярные "ископаемые" из очень древних пластов, не отвечающие более строгим критериям, принятым сегодня.

До сих пор господствует мнение, что находки из древних пластов доказывают существование жизни, если они похожи на современные организмы. Поскольку наше знание о молекулярных структурах и морфологических проявлениях преджизни может развиваться, следует попытаться отыскать критерии, позволяющие четко отделить преджизнь от жизни. В 1965-1966 годах проф. Г. Юри, рассматривая аргументы за и против биологического происхождения части вещества углистых метеоритов (гл. XVII, разд. 6), писал: "По-видимому, можно с уверенностью сказать, что, если бы подобные вещества были найдены на Земле, им без колебаний приписали бы биологическое происхождение". Он не учел, что такие углистые вещества могли создаваться и абиотическим, неорганическим путем как на Земле, так и на родительских телах метеоритов. Хотя цитированное утверждение Юри повторялось в литературе [60], я убежден, что к изучению жизнеподобных остатков раннего и среднего докембрия, как и к изучению вещества углистых метеоритов, надо подходить с осторожностью. Исследуя очень древние горные породы Земли, мы, как и в случае с метеоритами, приближаемся к границе между неживым и живым.

Заключая этот раздел, подчеркнем еще раз, что в пластах позднего докембрия и фанерозоя геологи без труда отличают остатки жизни от неорганических образований, но для ранней истории Земли, для эпохи бескислородной атмосферы, такую границу между неживым и живым провести очень трудно - для геолога это не менее сложная проблема, чем для биолога.