«Происхождение жизни»

Происхождение жизни (fb2) - Происхождение жизни 1633K (книга удалена из библиотеки) скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Александр Иванович Опарин

АКАДЕМИК

А. И. ОПАРИН

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР

Москва —1959

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Академик А. И. Опарин в книге «Происхождение жизни» популярно рассказывает, как современное естествознание раскрывает закономерности возникновения и развития жизни на Земле. В брошюре говорится, что материалистическая наука в вопросе о происхождении жизни всегда наносила удары по религии, разоблачала ее, подрывала ее позиции. В брошюре указывается, что успехи астрономии, например, убедительно доказывают беспочвенность религиозных представлений о мире, сотворении жизни на нем богом, об ограниченности Вселенной, о неизбежности ее конца. Автор убедительно показывает, что физика, раскрывая строение материи, структуру вещества, законы его развития и превращения, лишает покрова тайны многое из того, что преподносится церковниками в вопросе о происхождении жизни как нечто чудесное, созданное богом. Хорошо разоблачают религиозные сказки о божественном происхождении жизни открытия в области химии, касающиеся новых элементов, строения молекул, природы химических реакций, искусственных материалов; они показывают силу и могущество человека, преобразующего действительность в соответствии со своими потребностями и интересами. В брошюре говорится, что дарвиновское и мичуринское учение, вооружающее людей знаниями для преобразования растительного и животного мира, для выведения новых сортов растений и пород животных, способствует опровержению религиозных вымыслов о неизменности природы, о божественном происхождении жизни. Павловская физиология, раскрывая глубочайшую связь между физиологическими процессами и психической, душевной деятельностью организма, разрушает религиозные вымыслы о божественном происхождении жизни, о душе, ее вечности, о загробной жизни.

Брошюра хорошо иллюстрирована и рассчитана на широкий круг читателей, а также агитаторов и пропагандистов.

К ЧИТАТЕЛЯМ!

Просим присылать свои отзывы об этой книге по адресу: Москва, Б-140, Нижняя Красносельская, 4, Управление Военного издательства.

Опарин Александр Иванович ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ Редактор кандидат химических наук Деборин Г. А.

Редактор издательства Кадер Я. М.

Художественный редактор Голикова А. М.

Технический редактор Аникина Р. Ф,Корректор Проннук А. А.

Сдано в набор и подписано к печати 5.3.59 г.

Г-53196.

Формат бумаги 84ХЮ87з2 — 4 печ. л. = 6,56 уел. печ. л. 5,33 уч.-изд. л. Военное издательство Министерства обороны Союза ССР Москва, К-9, Тверской бульвар, 18

Изд. № 1/1204.Зак. 181.

___Цена 1 р. 60 коп.

1-я типография

Военного издательства Министерства обороны Союза ССР Москва, К-6, проезд Скворцова-Степанова, дом 3

Введение

Та проблема, которой посвящена эта книга, проблема происхождения жизни, уже в течение многих веков служит одним из основных плацдармов борьбы двух непримиримых идеологий — материализма и идеализма, науки и религии. Особенно обострилась борьба вокруг названной проблемы именно за последнее время, и это не является случайным.

В наш век, век величайших научных открытий и общественных преобразований, религиозная пропаганда приобрела несколько иной характер, чем это было раньше. Видя бесплодность открытых возражений против очевидных достижений современного естествознания, представители религии не выступают сейчас прямо против научных открытий, как это нередко они делали раньше, а выдают себя за друзей науки, ратуют за союз с ней, стремятся доказать, что связь науки и религии вполне закономерна, ибо они якобы дополняют друг друга. Но в этом сказывается только более утонченная хитроумная тактика борьбы, а принципиальные противоречия между религией и естествознанием по-прежнему остаются непримиримыми.

В частности, в области учения о жизни религия как раньше, так и теперь видит сущность жизни в каком-то духовном, не постигаемом опытным путем начале.

Поэтому представители религиозной идеологии стремятся использовать любую проблему, которая еще не полностью разрешена естествознанием, для того, чтобы на ее примере продемонстрировать бессилие человеческого ума и научного пути познания.

Еще во второй половине прошлого века учение Дарвина нанесло сокрушительный удар по религиозным представлениям, показав, что прародители всех населяющих Землю растений и животных (в том числе и человека) не возникли внезапно в результате какого-то творческого акта божества в том самом виде, в каком они представлены сейчас. Они образовались путем последовательного развития из существ более примитивных, более просто организованных.

Однако оставался еще открытым вопрос, как же появились на Земле эти самые примитивные организмы, от которых пошло все развитие жизни. Естествознание длительное время не находило научно обоснованного ответа на данный вопрос, и церковники торжествовали по этому поводу победу. Пусть, говорили они, дарвинизм объясняет нам происхождение высших животных существ от низших. С этим в конце концов можно даже согласиться. Но человеческий ум никогда не сможет разрешить на материалистической основе проблемы начального возникновения жизни, так как самая сущность жизни духовна, нематериальна.

В настоящее время естествознанию удалось найти пути разрешения и этой проблемы и таким образом разрушить то убежище идеалистических, религиозных представлений, которое казалось церковникам таким надежным и незыблемым. Это, конечно, сильно подрывает авторитет церковников у верующих и обостряет идейную борьбу между наукой и религией.

Говоря об идейной борьбе, которая должна содействовать развернутому строительству коммунистического общества, нельзя обойти молчанием задачу борьбы за преодоление остатков бескультурья и невежества, реакционных бытовых обычаев и традиций. В этом тяжком наследии, доставшемся советскому обществу от прошлого, особое место занимают религиозные пережитки.

Уничтожение эксплуататорских классов и эксплуатации в СССР подорвало социальные корни религии. Руководимая партией, научно-атеистическая пропаганда содействовала освобождению многомиллионных масс трудящихся Советского Союза от влияния религиозного мировоззрения. Но до сих пор еще, к сожалению, немалое число советских граждан опутано религиозными предрассудками, которые мешают им приобщаться к научному мировоззрению, мешают росту их творческой активности, социалистической сознательности и культурности. Конечно, основные массы верующих людей, вопреки религиозному принижению земной жизни, человеческого интеллекта и энергии, принимают участие в строительстве коммунистического общества, что соответствует их реальным коренным интересам. Но нет сомнения, что освобождение людей от религиозных заблуждений и иллюзий сделает их усилия, направленные на строительство нового общества, более действенными, осознанными и целенаправленными.

Религиозные пережитки — одно из тяжких наследий прошлого в сознании советских людей. Их корни и в той темноте, невежестве, в которых находились в прошлом трудящиеся массы нашей страны. В настоящее время с ростом социалистической сознательности и культуры народа, его приобщением к подлинно научному мировоззрению, с изучением новейших достижений науки исчезает последний оплот религии. Вот почему мы должны энергично и настойчиво пропагандировать среди самых широких народных масс новейшие достижения науки, которые не оставляют места для религиозных пережитков и убеждений.

В частности, очень важным, с указанной точки зрения, является показ широкому кругу читателей того, как современное естествознание разрешает проблему происхождения жизни и преодолевает царившие ранее по этому поводу религиозные предрассудки.

ГЛАВА ПЕРВАЯ БОРЬБА МАТЕРИАЛИЗМА ПРОТИВ ИДЕАЛИЗМА И РЕЛИГИИ ПО ВОПРОСУ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ

D опрос о сущности жизни и ее происхождении, о возникновении окружающих нас живых существ принадлежит к числу величайших проблем естествознания. Каждый человек, на каком бы уровне развития он ни стоял, сознательно или бессознательно задает себе этот вопрос и — худо ли, хорошо ли — на него отвечает. Без этого ответа не может быть создано никакое, даже самое примитивное мировоззрение.

Проблема происхождения жизни привлекала к себе человеческий ум уже с незапамятных времен. Нет такой философской системы, нет такого крупного мыслителя, которые не уделяли бы этой проблеме самого серьезного внимания. В разные эпохи и на разных ступенях культуры вопрос о происхождении жизни решался по-разному, но всегда вокруг него развертывалась острая идейная борьба двух непримиримых философских лагерей— материализма и идеализма.

Наблюдая окружающую нас природу, мы обычно делим ее на мир живых существ и мир безжизненный, неорганический. Мир живых существ представлен колоссальным разнообразием видов животных и растений. Но, несмотря на это разнообразие, всем живым существам, от человека и до мельчайшего микроба, присуще что-то общее, что роднит их между собой, но что отличает даже наипростейшую бактерию от объектов неорганического мира. Это «что-то» мы и называем жизнью в самом простом, элементарном понимании этого слова. Но в чем состоит сущность жизни: является ли жизнь, как и весь остальной мир, материальной по своей природе или ее сущность лежит в каком-то духовном и непознаваемом опытным путем начале?

Если жизнь материальна, то можно и должно, исследуя ее закономерности, сознательно и направленно изменять, переделывать живые существа. Если же живое сотворено духовным началом и его сущность непознаваема, то мы можем лишь пассивно созерцать живую природу, оставаясь беспомощными перед якобы непостижимыми, сверхъестественными по происхождению явлениями.

Идеалисты всегда рассматривали и сейчас рассматривают жизнь как проявление какого-то высшего духовного, нематериального начала — «души», «мирового духа», «жизненной силы», «божественного разума» и т. д. Материя сама по себе, с указанной точки зрения, является безжизненной и косной. Она служит лишь материалом для построения живых существ, но последние якобы могут возникать и существовать только тогда, когда этот материал оживляется душой, придающей веществу форму и целесообразность строения.

Этот идеалистический взгляд на жизнь лежит в основе всех религий мира. При всем своем разнообразии все они утверждают, что высшее существо — бог вдохнул в бренную, безжизненную плоть живую душу и что именно эта вечная частица божества и является живой, она-то и движет и сохраняет живое существо. Когда же она улетает, остается лишь пустая материальная оболочка — гниющий, разлагающийся труп. Жизнь— это проявление божества, и поэтому человек не может осознать сущности жизни, а тем более не может научиться ею управлять. Таков основной вывод всех религий о сущности жизни, и вне этого вывода нельзя себе представить никакого религиозного учения.

С совершенно иных позиций подходит к вопросу о сущности жизни материализм, согласно которому жизнь, как и весь остальной мир, материальна по своей природе и не нуждается для своего объяснения в признании наличия какого- то сверхматериального духовного начала. Жизнь — это лишь особая форма движения или организации материи, закономерно возникающая и закономерно разрушающаяся. Практика, объективный опыт и наблюдения за живой природой являются надежным путем, ведущим нас к познанию жизни.

Вся история науки о жизни — биологии — показывает нам, насколько плодотворным является материалистический путь изучения живой природы на основе объективного наблюдения, опыта, общественно-исторической практики, насколько полно он раскрывает перед нами сущность жизни и позволяет нам овладевать живой природой, сознательно и направленно изменять, переделывать ее на благо человека — строителя коммунизма.

История биологии представляет собой непрерывную цепь побед науки, показывающих полную познаваемость жизни, непрерывную цепь поражений идеализма. И, однако, длительное время существовала проблема, которая не поддавалась материалистическому разрешению и поэтому, казалось, служила надежным убежищем для всякого рода идеалистических измышлений. Это проблема происхождения жизни.

Повседневно мы наблюдаем, что все живые существа возникают путем рождения от себе подобных: человек родится от человека, теленок — от коровы, цыпленок вылупляется из того яйца, которое снесла курица, рыбы развиваются из отложенной такими же рыбами икры, растения вырастают из семян, которые созрели на таких же растениях. Но так не могло быть всегда, извечно. Наша планета Земля имеет свое начало, она когда-то возникла. Откуда же появились на ней прародители всех животных и растений?

Согласно религиозным представлениям, все разнообразные живые существа были первоначально созданы богом. Вследствие этого творческого акта божества на Земле сразу, в готовом виде, возникли все прародители тех животных и растений, которые сейчас населяют нашу планету. Особым творческим актом был якобы создан и первый человек, от которого произошли все люди на Земле.

В частности, согласно священной книге евреев и христиан — библии, бог создал весь мир в шесть дней, причем на третий день им были сотворены растения, на пятый—рыбы и птицы, а на шестой — звери и наконец — люди: сперва мужчина, а потом женщина. Первого человека, Адама, бог слепил из безжизненного материала, глины, и затем вдунул в него душу, от чего он и стал живым.

Изучение истории религии показывает, что эти наивные сказки о внезапном возникновении животных и растений во вполне готовом, организованном виде покоятся на невежественном, некритическом истолковании поверхностных наблюдений окружающей нас природы.

На этой основе в течение многих веков существовало убеждение, что Земля является плоской и неподвижной и что Солнце обращается вокруг нее, подымаясь на востоке и скрываясь в море или за горами на западе. Такою же рода поверхностные наблюдения нередко внушали человеку мысль, что различные живые существа, как, например, насекомые, черви, а иной раз даже рыбы, птицы и мыши, могут не только рождаться от себе подобных, но и непосредственно возникать сами собой, самозарождаться из ила, навоза, земли и других безжизненных материалов. Всюду, где человек сталкивался с внезапным и массовым появлением живых существ, он рассматривал его как самозарождение жизни. Ведь и сейчас иногда невежественный человек убежден в том, что черви зарождаются в навозе и гниющем мясе, а различные паразиты в домашнем быту возникают сами собой из отбросов, грязи и нечистот. От его поверхностного наблюдения ускользает то обстоятельство, что грязь и отбросы являются лишь тем местом, гнездом, куда паразиты откладывают свои яички, из которых затем и развивается новое поколение живых существ.

Древние учения Индии, Вавилона и Египта рассказывают о таком внезапном зарождении червей, мух и жуков из навоза и грязи, вшей из человеческого пота, лягушек, змей, мышей и крокодилов из грязи Нила, светляков из искр догорающих костров. Эти сказания о самозарождении связывались в указанных учениях с религиозными легендами и преданиями. Внезапное возникновение живых существ объяснялось лишь как частный случай проявления творческой воли богов или демонов.

Уже в древней Греции многие философы-материалисты отрицали религиозное объяснение возникновения живых существ. Однако исторически дело сложилось так, что в последующих веках нашла свое развитие и стала господствующей враждебная материализму идеалистическая линия древнегреческого философа Платона.

Согласно представлениям этого философа, растительная и животная материя сама по себе не является живой, а может лишь оживляться вселяющейся в нее бессмертной душой — «психеей». Эта идея Платона сыграла громадную отрицательную роль в последующем развитии интересующего нас вопроса. До известной степени она нашла свое отражение в учении другого философа древней Греции, Аристотеля, которое впоследствии стало основой средневековой культуры и господствовало в течение почти двух тысяч лет над умами народов.

В своих сочинениях Аристотель не только описывал ряд случаев, при которых, как ему казалось, живые существа возникают сами собой. Он дал этому явлению и известное теоретическое обоснование. Он считал, что живые существа, как и прочие конкретные вещи, образуются благодаря соединению некоторого пассивного начала — материи с активным началом — формой. Формой для живых существ является «энтелехия тела» — душа. Она формирует тело и движет его. Таким образом, материя не имеет жизни, но охватывается ею, целесообразно формируется, организуется при помощи силы души, которая приводит материю к жизни и сохраняет ее живой.

Воззрения Аристотеля оказали громадное влияние на всю дальнейшую историю вопроса о происхождении жизни. Все последующие как греческие, так и римские философские школы вполне разделяли мнение Аристотеля о внезапном зарождении живых существ. Вместе с тем теоретическое обоснование внезапного самозарождения с течением времени приобретало все более и более идеалистический и даже мистический характер.

В частности, такой характер оно получило в начале нашей эры у неоплатоников. Глава этой весьма распространенной в то время философской школы Плотин учил, что живые существа как в прошлом, так и сейчас возникают в результате одухотворения материи животворящим духом. Плотином, по-видимому, первым было сформулировано понятие о «жизненной силе», которое дошло и до наших дней в реакционном учении современных виталистов.

Раннее христианство в вопросе о происхождении жизни основывалось на библии, которая в свою очередь заимствовала данные из мистических сказаний Египта и Вавилона. Богословские авторитеты конца четвертого и начала пятого века, так называемые отцы христианской церкви, сочетали эти сказания с учением неоплатоников и разработали на этой основе свою мистическую концепцию происхождения жизни, которая полностью сохранена и до настоящего времени всеми христианскими вероучениями.

Живший в середине четвертого века нашей эры епископ Кесарийский Василий, которому церковь присвоила звание святого и великого, в своих проповедях о сотворении мира в шесть дней учил, что Земля по повелению бога сама из себя произвела различные травы, коренья и деревья, а также саранчу, насекомых, лягушек и змей, мышей, птиц и угрей. «Это повеление бога,— писал Василий,— действует и до сих пор с неослабевающей силой».

Современник Василия — «блаженный» Августин, один из наиболее влиятельных авторитетов католической церкви, в своих сочинениях стремился обосновать самозарождение живых существ с точки зрения христианского мировоззрения.

Августин видел в самозарождении живых существ выявление божественного произвола, при котором косная материя оживляется «животворящим духом», «невидимыми духовными семенами». Этим Августин утвердил учение о самозарождении как вполне соответствующее догмам христианской церкви.

Средневековье мало что добавило к этой антинаучной концепции. В средние века любая философская мысль могла существовать только в богословской оболочке, в оболочке той или иной доктрины церкви. Вопросы естествознания были отодвинуты на задний план. Об окружающей природе судили не на основании наблюдений и опыта, а на основании изучения библии и богословских сочинений. Лишь весьма скудные сведения по вопросам математики, астрономии и медицины проникали в Европу с Востока.

Таким же путем, в виде нередко весьма искаженных переводов, доходили до европейских народов и сочинения Аристотеля. Сначала его учение казалось опасным, но затем, когда церковь поняла пригодность этого учения для многих своих целей, она возвела Аристотеля в ранг «предшественника Христа по вопросам естествознания». При этом, по меткому выражению Ленина, «схоластика и поповщина взяли мертвое у Аристотеля, а не живо е...» (В. И. Ленин. Философские тетради. Госполитиздат, 1947, стр. 304.)

В частности, по вопросу о происхождении жизни было широко развито учение о самозарождении организмов, сущность которого христианские богословы видели в одушевлении безжизненной материи «вечным божественным духом».

В качестве примера здесь можно сослаться на одного из наиболее известных богословов средних веков Фому Аквинского, учение которого и по сей день признается католической церковью единственной истинной философией. В своих сочинениях Фома Аквинский учил, что живые существа возникают путем одухотворения безжизненной материи. Так, в частности, при гниении морской тины и унавоженной земли образуются лягушки, змеи, рыбы. Даже те черви, которые в аду мучают грешников, по мнению Фомы Аквинского, возникают там в результате гниения грехов. Фома вообще всячески поддерживал и пропагандировал воинствующую демонологию. Он считал, что дьявол реально существует как глава целого полчища демонов. На этом основании он утверждал, что возникновение паразитов, вредящих человеку, может происходить не только по повелению божьему, но и в результате козней дьявола и подчиненных ему духов зла. Практическим выводом из этого положения явились многочисленные в средние века процессы над «ведьмами», которых обвиняли в том, что они напускали мышей и других вредителей на поля и таким образом губили посевы.

В реакционном учении Фомы Аквинского западная христианская церковь возвела в догму принцип внезапного самозарождения организмов, согласно которому живые существа возникают из безжизненной материи вследствие ее одушевления духовным началом.

Этого же принципа придерживаются и богословские авторитеты восточной церкви. Так, например, Дмитрий, епископ Ростовский, живший во времена Петра I, таким, весьма курьезным, на наш современный взгляд, образом отстаивал в своих сочинениях этот принцип. Он писал, что во время всемирного потопа Ной не брал к себе в ковчег мышей, жаб, скорпионов, тараканов и комаров, всех тех, которые «от блата и согнития родятся... и от росы небесной зачинаются». Все эти живые существа при потопе погибли и «паки по потопе от таковых же веществ родишися».

И по сей день как христианская, так и все другие религии мира утверждают, что живые существа возникали и возникают будто бы вследствие творческого акта божества сразу в готовом виде путем самозарождения, вне какой-либо связи с развитием материи.

Однако углубленное изучение живой природы позволило ученым установить, что такого внезапного самозарождения живых существ нигде в окружающем мире не происходит. Для более высокоразвитых организмов, в частности для червей, насекомых, пресмыкающихся и земноводных, это было доказано еще в середине XVII века. Дальнейшие исследования подтвердили это положение и для более просто организованных живых существ, даже для простейших микроорганизмов, которые, хотя и невидимо для невооруженного глаза, всюду нас окружают, населяют землю, воду и воздух.

Во второй половине прошлого века благодаря блестящим работам знаменитого французского ученого Л. Пастера и других исследователей было с несомненностью доказано, что и эти наиболее примитивные живые существа всегда возникают только путем рождения от подобных им организмов.

Таким образом, самый «факт» внезапного возникновения живых существ, который представители разнообразных религий пытались объяснить как оживление косной материи животворящим духом, «факт», на котором основывались все религиозные учения о происхождении жизни, оказался несуществующим, призрачным, основанным на неверном наблюдении и невежественном его истолковании.

В XIX веке был нанесен и другой сокрушительный удар по религиозным представлениям о происхождении жизни. Ч. Дарвин и многие последующие ученые, в частности наши выдающиеся русские исследователи К. А.- Тимирязев, братья А. О. и В. О. Ковалевские, И. И. Мечников и другие, показали, что наша планета не всегда была населена теми животными и растениями, которые окружают нас сейчас, как этому учит священное писание. Высшие растения и животные, в том числе и человек, возникли на Земле не сразу, а лишь в более поздние эпохи существования нашей планеты и в результате последовательного развития более просто устроенных живых существ. Эти последние в свою очередь берут начало от еще более просто устроенных организмов, живших еще раньше, и так вплоть до наипростейших живых существ.

Изучая ископаемые остатки тех животных и растений, которые когда-то, многие миллионы лет тому назад, обитали на Земле, мы непосредственно можем убедиться, что в те времена живое население Земли было иным, чем сейчас, что чем дальше в глубь веков, тем оно оказывается все более простым, менее разнообразным.

Ч. Дарвин

Постепенно спускаясь со ступеньки на ступеньку, изучая все более и более древнюю жизнь, мы в конечном итоге придем к тому очень отдаленному периоду существования нашей Земли (от него нас отделяет время примерно в один миллиард лет), когда нашу планету населяли только самые примитивные живые существа, которые и являлись родоначальниками всего живого на Земле.

Но при этом невольно возникает вопрос: если человек произошел от более просто устроенных млекопитающих, млекопитающие произошли от пресмыкающихся, пресмыкающиеся от земноводных, земноводные от рыб и т. д., то как же возникли те наипростейшие живые существа, которые явились родоначальниками всего живого на Земле? Ведь и им была свойственна жизнь. Как же возникла сама жизнь?

Л. Пастер

Естествознание конца прошлого и начала нашего века не смогло дать научно обоснованный ответ на этот вопрос. Поэтому представители различных идеалистических школ и направлений торжествовали свою победу. Пусть, писали они, дарвинизм на материалистических основах объясняет нам пути развития высших организмов из низших, человеческий ум никогда не сможет понять, как возникла сама жизнь, так как ее нематериальная сущность лежит за пределами познавательной способности разума.

Однако, как мы можем сейчас убедиться, создавшийся в науке по проблеме происхождения жизни кризис был связан не с существом самой проблемы, а с тем неправильным, метафизическим подходом, который пытались применить для его разрешения.

Дарвиновское учение наглядно показало, что дать научное, материалистическое объяснение возникновению современных высокоразвитых животных и растений можно только путем изучения последовательного развития живого мира. В использовании исторического метода в биологии заключалась громадная заслуга дарвинизма. Однако к проблеме первичного возникновения жизни у большинства ученых и после Дарвина сохранился прежний метафизический подход.

Причина этого в том, что в конце прошлого и в начале нашего века в естествознании господствовал механистический взгляд на жизнь. Согласно этому взгляду нет никакого принципиального, качественного различия между организмами и телами неорганической природы. Те же законы физики и химии, которые царят в неорганической природе, одни только согласно механицизму управляют и всеми явлениями, совершающимися в живых существах. Никаких особых биологических закономерностей нет; поэтому для механицистов познание жизни сводится только к наиболее полному объяснению ее физикой и химией, к наиболее полному сведению всех жизненных явлений к физическим и химическим процессам. С этой точки зрения живые существа представляют собой лишь исключительно сложно построенные сочетания материальных частиц. Поэтому их возникновение не есть возникновение чего-то качественно нового. Они обязательно должны при каких-то условиях сразу первично возникать среди объектов неорганической природы, наподобие тому, как кристалл приобретает определенную структуру, образуясь из беспорядочно рассеянных в исходном растворе молекул. Таким образом, признание принципа самозарождения являлось обязательным следствием механистических представлений. Единственно возможный путь для решения проблемы происхождения жизни механицисты видели в том, чтобы, обнаружив в природе или воспроизведя в лаборатории самозарождение хотя бы наипростейшего организма, изучить это явление всеми доступными науке методами. Однако многочисленные очень точно проведенные наблюдения и опыты с полной достоверностью показали, что все прежние утверждения о возможности самозарождения являются ошибочными.

Это выбило почву из-под ног тех естествоиспытателей, которые подходили к проблеме происхождения жизни с механистических позиций. После опытов Пастера и других аналогичных исследований они лишились всякой возможности опытного подхода к разрешению этой проблемы, что приводило их к весьма печальным выводам. Одни из них стремились как-то уйти от этой проблемы, выдвигая предположение, что жизнь никогда не возникала, а живые существа были занесены на Землю откуда-то извне, из других миров; другие перешли на открыто идеалистические позиции и объявили эту проблему областью не науки, а веры.

Совершенно иные перспективы в решении проблемы происхождения жизни открываются в том случае, если подходить к этой проблеме не метафизически, не в отрыве от общего развития материи, а диалектически, основываясь на изучении истории этого развития.

Согласно диалектическому материализму жизнь материальна по своей природе, но она не является неотъемлемым свойством всей материи вообще. Ею наделены лишь живые существа, и она отсутствует у объектов неорганического мира. Следовательно, жизнь — это особая, качественно отличная форма движения материи, и организмам присущи особые, специфически биологические закономерности, не сводимые только к закономерностям неорганической природы.

Таким образом, диалектический материализм даже задачу познания жизни формулирует иначе, чем механицизм. Для последнего оно сводится к наиболее полному объяснению жизни физикой и химией. Напротив, для диалектического материализма познание жизни заключается в установлении ее качественного отличия от других форм материи, отличия, которое заставляет рассматривать жизнь, как особую форму движения материи.

Диалектический материализм учит, что материя, находясь в постоянном движении, проходит ряд этапов, ряд ступеней своего развития. При этом возникают все новые и более сложные формы движения материи, обладающие отсутствовавшими ранее свойствами. Жизнь и является одной из таких форм движения, возникшей в процессе развития материи.

Ф. Энгельс

Итак, жизнь — это особая, очень сложная форма движения материи, но эта форма не существовала вечно, и она не отделена от неорганической природы непроходимой пропастью, а, напротив, возникла из нее как новое качество в про- цессе эволюции мира. Историю этой эволюции мы и должны изучить, если хотим разрешить проблему происхождения жизни.

Ф. Энгельс еще в конце прошлого века указал на изучение истории развития материи как на наиболее надежный путь разрешения этой проблемы. Однако его полные глубокого смысла идеи не нашли сразу достаточно широкого отражения в работах современных ему естествоиспытателей, и только в наше время, только на основе обобщения того большого фактического материала, который был добыт уже в двадцатом веке, удалось нарисовать общую картину эволюционного развития материи, установить те вероятные этапы, через которые последовательно проходило это развитие на пути к возникновению жизни. Современные научные данные позволяют нам разделить весь тот длинный путь последовательного развития материи, который привел к возникновению на нашей планете первичных организмов, на три основных этапа:

Первичное возникновение углеводородов как исходных веществ для образования сложных органических соединений.

Превращение этих исходных веществ в сложные органические вещества, в. том числе в белковоподобные вещества.

Возникновение белковых систем, наделенных обменом веществ, т. е. возникновение первичных организмов.

Установление эволюционного пути развития материи открывает широкие возможности для опытной, лабораторной работы по проблеме происхождения жизни. Но теперь уже речь идет не о безнадежных попытках обнаружения самозарождения организмов, а об изучении и искусственном воспроизведении явлений не только возможных, но и вполне закономерных, последовательно возникавших в процессе эволюции. Это создало перелом в сознании естествоиспытателей нашего времени, в их отношении к проблеме происхождения жизни. Если раньше на протяжении значительной части всей первой половины XX века эта проблема почти полностью исключалась из научного обихода, если ей в мировой литературе уделялось ничтожно мало места, то сейчас ей уже посвящаются многочисленные книги и статьи, сводки и описания лабораторных работ, которые ставят своей задачей проверить на фактах наши предположения, опытным путем воспроизвести отдельные этапы исторического развития материи.

В августе 1957 г. в Москве состоялось Международное совещание (так называемый Симпозиум) по проблеме происхождения жизни. В его работе приняли личное участие более сорока ученых различных специальностей из семнадцати зарубежных стран мира. Многие из этих ученых являются крупнейшими исследователями в своей области знания. Их имена широко известны во всем мире. Большое внимание уделяла Симпозиуму и советская научная общественность.

Уже самый факт такого представительного собрания естествоиспытателей показал не только большой интерес к обсуждавшейся на Симпозиуме проблеме, но и то, что с прежним отрицательным отношением к ней в естествознании навсегда покончено, что вопрос о происхождении жизни стал сейчас областью интенсивной научной разработки.

Вместе с тем Симпозиум показал, что, несмотря на некоторые разногласия по отдельным вопросам, все его участники единодушно разделяют эволюционный принцип решения проблемы происхождения жизни и свою задачу видят не только в умозрительном объяснении величайших событий прошлого, но и в получении опытных доказательств правильности этого объяснения.

В дальнейшем изложении мы постараемся нарисовать картину последовательного развития материи, приведшего к возникновению жизни в том виде, как это развитие представляет себе современное естествознание.

ГЛАВА ВТОРАЯ ПЕРВИЧНОЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ — УГЛЕВОДОРОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

'Тела всех животных, растений, микробов в основном построены из так называемых органических веществ. Без этих веществ нельзя себе представить жизни. Поэтому исходным этапом на пути к возникновению жизни должно было явиться первичное образование этих веществ, образование того основного материала, из которого в дальнейшем сформировались все живые существа.

Органические вещества отличаются от других веществ неорганической природы прежде всего тем, что в их основе лежит элемент углерод. Это легко непосредственно показать, нагревая до высокой температуры различные материалы животного или растительного происхождения. Все они при нагревании на воздухе сгорают, а без доступа воздуха обугливаются, тогда как материалы неорганической природы — камни, стекло, металлы — обугливаться не будут, сколько бы мы их ни нагревали.

В органических веществах углерод соединен с другими элементами: с водородом и кислородом (эти два элемента входят в состав воды), с азотом, который в больших количествах находится в воздухе, с серой, фосфором и т. д. Различные органические вещества представляют собой разнообразные соединения этих элементов, но в основе их всех всегда лежит углерод. Простейшими органическими веществами являются углеводороды — соединения углерода и водорода. Природная нефть и такие получаемые из нее продукты, как, например, бензин, керосин и т. д., представляют собою смеси разнообразных углеводородов. Исходя из этих веществ, сочетая их с кислородом воды и азотом аммиака, химики легко создают, синтезируют многочисленные органические соединения, иной раз очень сложные и в ряде случаев вполне подобные тем, которые мы можем выделить из живых существ, как, например, сахар, жиры, эфирные масла и даже белковоподобные соединения. Каким же образом могли первоначально возникнуть органические вещества на нашей планете? Когда я более 30 лет тому назад впервые приступил к исследованию проблемы происхождения жизни, вопрос о первичном образовании органических веществ представлялся весьма загадочным и даже недоступным для понимания и изучения. Основанием для этого служило непосредственное наблюдение над окружающей нас природой, которое показывало, что подавляющая масса органических веществ живого мира возникает сейчас у нас на Земле в результате жизнедеятельности организмов. Живые зеленые растения, поглощая из воздуха неорганический углерод в виде углекислоты, строят из него с использованием энергии солнечного света потребные им органические вещества. Животные, грибы, бактерии и другие не окрашенные в зеленый цвет организмы получают необходимые органические вещества, питаясь растениями или разлагая их остатки. Таким образом, весь современный живой мир существует сейчас за счет органических веществ, образовавшихся в процессе жизнедеятельности зеленых растений, т. е. в результате такого процесса, который мог происходить только после возникновения живых организмов. Мало того, даже все те органические вещества, которые отложены в недрах земной коры в виде торфа, залежей каменного угля и нефти, в основном возникли также в результате жизнедеятельности многочисленных организмов, населявших когда-то Землю и затем погребенных в толще земной коры.

На основании всего сказанного многие ученые конца прошлого и начала настоящего века считали, что органические вещества у нас на Земле в природных условиях вообще не могут возникать иначе, как только через посредство организмов — биогенно. Это мнение господствовало в науке 30 лет тому назад и создавало очень большие трудности для решения проблемы происхождения жизни. Создавался, казалось, непреодолимый порочный круг. Для того чтобы проследить возникновение жизни, необходимо понять, как образуются органические вещества, а они, оказывается, могут синтезироваться только живыми организмами.

Однако убеждение в возможности исключительно биогенного образования органических веществ в природных условиях создается лишь на основании знакомства с тем положением, которое- сложилось у нас на Земле и то только в современную эпоху ее существования, т. е. после возникновения на ней жизни. А если мы подойдем к вопросу с более широких позиций, если мы в своих исследованиях выйдем за пределы нашей планеты и познакомимся с фактами, относящимися к другим небесным телам нашей Вселенной, то это убеждение будет сильно поколеблено.

Спектроскоп позволяет нам изучать химический состав звездных атмосфер и других удаленных от нас небесных объектов иной раз почти с такой же точностью, как если бы мы имели их пробы у себя в лаборатории. Этим путем уже давно было обнаружено очень широкое распространение углерода во Вселенной, его повсеместное присутствие. Этот элемент, как это выяснилось за последнее время, играет исключительно важную роль в самом существовании звезд. Сейчас мы знаем, что источником звездной энергии являются определенные внутриатомные ядерные реакции, происходящие в недрах звезд, где царит температура в несколько десятков миллионов градусов. При этих условиях происходит превращение водорода в гелий, что связано с выделением громадного количества энергии, наподобие того, как это происходит при взрыве водородной бомбы. Однако такого рода превращение может идти лишь в присутствии углерода, создающего так называемый углеродный цикл ядерных реакций. Этот цикл лежит в основе самосвечения звезд. Любое небесное тело, масса которого составляет более чем одну двадцатую массы Солнца, включаясь в этот цикл, превращается в самосветящееся образование — в звезду.

Для нас представляет интерес проследить, в каком виде обнаруживается углерод в различных типах звезд. Углерод удается обнаружить уже в атмосфере наиболее горячих звезд типа О, отличающихся среди других светил своей исключительной яркостью. Даже на поверхности этих звезд царит температура, достигающая 20 000— 28 000°. При этих условиях, конечно, никаких химических соединений существовать еще не может. Материя находится здесь в сравнительно простой форме — в виде свободных разрозненных атомов и других элементарных частиц, составляющих раскаленную атмосферу звезд.

Атмосферы звезд типа В, светящихся ярким голубовато-белым светом и обладающих температурой поверхности 15000—20 000°, также содержат в себе раскаленные пары углерода. Но и здесь этот элемент еще не вступает ни в какие химические соединения и существует в виде отдельных быстро двигающихся атомов.

Лишь в спектре белых звезд типа А с температурой поверхности 12 000° впервые удается обнаружить следы полос, указывающих на возникновение в атмосфере этих звезд первичных химических соединений — углеводородов. Здесь атомы двух элементов — углерода и водорода — соединились между собой, в результате чего возникло более сложное образование — химическая молекула.

В спектрах более холодных звезд углеводородные полосы появляются по мере падения температуры все с большей и большей отчетливостью и достигают максимальной определенности у красных звезд с температурой поверхности 4000°.

Наше Солнце занимает промежуточное положение в этой звездной системе. Оно принадлежит к классу желтоватых звезд типа G. Температура солнечной атмосферы определяется в 5800—6300°. В верхних слоях она падает до 5000°, а в более глубоких, но еще доступных нашему исследованию, поднимается до 7000°. Спектроскопические исследования показывают, что некоторая часть углерода находится здесь в виде его соединения с водородом (СН — метин). Наряду с этим в атмосфере Солнца можно установить присутствие соединения углерода с азотом (CN — циан). Кроме того, здесь впервые был обнаружен так называемый дикарбон (Сг) — соединение, в котором два атома углерода взаимно связаны друг с другом.

Таким образом, мы видим, что углеводороды очень широк© распространены в звездных атмосферах, где они могли образоваться, конечно, независимо от жизни, абиогенно *, так как при царящих на поверхности звезд температурах не может быть и речи о присутствии каких-либо живых организмов.

Но абиогенное образование углеводородов можно установить не только в раскаленных звездных атмосферах, но и при очень низких температурах. В настоящее время хорошо известно, что далеко не все вещество нашей Вселенной сосредоточено в виде мощных скоплений в звездах и планетах. Значительная его масса рассеяна в космическом пространстве в виде очень разреженного газа и пыли. В ряде мест межзвездного пространства скопления газа и пыли образуют гигантские облака, которые можно наблюдать непосредственно даже невооруженным глазом в виде темных пятен на фоне Млечного Пути, так как они преграждают нам свет расположенных за ними звезд. Температура межзвездного газа не подымается выше —200° С, а температура пыли еще ниже, она приближается к абсолютному нулю. Межзвездный газ в основном состоит из водорода, который вообще является господствующим

1 Биогенными веществами называются те, которые возникают благодаря жизнедеятельности организмов Приставка «а» означает отрицание. Следовательно*, под абиогенным образованием нужно понимать то, которое происходило или «происходит независимо от жизни в безжизненной природе.

УГЛЕРОД НА ЗВЕЗДАХ

На всех звездах можно обнаружить углерод, но в различном состоянии

Наиболее горячие голубовато-белые звезды обладают 20 000°. Здесь все элементы, в том числе и углерод, находятся белых и желтовато-белых звездах с температурой поверхности соединяются между собой, образуя метин (простейший поверхности 6000—8000° возникают и другие соединения на потухающих красных звездах с температурой, которая даже на их поверхности превышает в виде разрозненных мельчайших частичек — атомов. На 10 000—12 000° атомы углерода и атомы водорода уже углеводород (СН). На желтых звездах с температурой углерода. Еше более разнообразные соединения находя гея температурой поверхности 2000—4000°

УГЛЕРОД НА СОЛНЦЕ

Наше Солнце является желтой звездой, температура его поверхности около 6000°

Поверхность Солнца с гранулами и пятнами

В раскаленной солнечной атмосфере углерод имеется не только в виде свободных атомов, но и в виде ряда соединений: а) свободные атомы углерода, водорода и азота; б) соединения углерода с водородом (метин); в) соединения углерода с азотом (циан); г) соединения двух атомов углерода (дикарбон)

в космосе элементом: на его долю приходится около 90% всего вещества всей нашей звездной системы (Галактики). Однако наряду с водородом в межзвездных газопылевых скоплениях с полной достоверностью установлено присутствие метана (СН4), а возможно, и других углеводородов. Таким образом, в раскаленных звездных атмосферах и в холодных газопылевых облаках установлено наличие углеводородов, которые могли образоваться здесь лишь вне зависимости от жизни, только абиогенным путем.

Большой интерес для разрешения разбираемого нами вопроса представляет исследование атмосфер больших планет нашей солнечной системы. Как показали эти исследования, атмосфера Юпитера в значительной части состоит из аммиака и метана. Есть основание предполагать здесь наличие и других углеводородов. Но вследствие низкой температуры, господствующей на поверхности Юпитера (135° ниже нуля), эти углеводороды в главной своей массе находятся в жидком или твердом состоянии.

Еще более далекая от нас большая планета Сатурн, подобно Юпитеру, также обладает мощной атмосферой, содержащей в себе метан и аммиак. Но вследствие большей удаленности планеты Сатурн от Солнца температура поверхности Сатурна еще ниже, чем Юпитера. Поэтому здесь значительная часть аммиака из газообразного перешла в твердое состояние, что и находит отражение в спектре Сатурна, где метановые полосы выступают очень ярко. У'ран и Нептун, находясь еще дальше от Солнца, обладают еще более низкой температурой поверхности. Аммиак из их атмосферы должен был уже совершенно вымерзнуть. Зато здесь можно обнаружить громадное количество метана. Большой интерес представляет обнаружение метана в атмосфере спутника Сатурна — Титана. Этот спутник в три раза меньше Земли по поперечнику и в сорок раз меньше ее по массе. Если бы он обладал той же температурой, что и Земля, то метан улетел бы из его атмосферы в межпланетное пространство. Титан удерживает свою метановую атмосферу только благодаря той очень низкой температуре, которая царит в районе Сатурна и которая на 180° ниже нуля.

Образец железного метеорита

Таким образом, на всех больших планетах и даже на их спутниках можно обнаружить наличие углеводородов, которые могли возникнуть только абиогенным путем.

Можно обнаружить присутствие углеводородов и в атмосфере комет. Но особый интерес представляет с указанной точки зрения изучение метеоритов — тех «небесных камней», которые время от времени залетают к нам в атмосферу из межпланетных пространств и падают на поверхность Земли.

Упавшие на Землю метеориты могут быть подвергнуты непосредственному химическому анализу и даже минералогическому исследованию. Это единственные «неземные» тела, состав которых может быть установлен с исключительной полнотой и надежностью. Вместе с тем изучение метеоритов все более и более убеждает нас в том, что по своему химическому составу они очень близки к составу Земли в целом и являются образованиями, родственными по своему происхождению нашей планете. Отсюда ясно, какое большое значение имеет изучение метеоритов для познания начальной истории Земли.

Обычно различают две главнейшие группы метеоритов: железные (металлические) и каменные. Первые в основном состоят из железа (90%), никеля (8%) и кобальта (0,5%). В каменных метеоритах процент железа значительно меньше (около 25%). В них содержится большое количество окисей различных металлов: магния, алюминия, кальция, натрия, марганца и др.

Углерод в том или ином количестве находится во всех метеоритах. Он присутствует здесь прежде всего в самородном виде, в форме угля, графита или алмаза. Но особенно характерными для метеоритов являются соединения углерода с металлами, так называемые карбиды. Именно в метеоритах впервые был открыт весьма распространенный в них минерал — когенит, который представляет собой карбид железа, никеля и кобальта.

Из других соединений, в которых углерод встречается в метеоритах, нужно указать на углеводороды. Еще в 1857 году из каменистого метеорита, упавшего в Венгрии, близ Кабы, удалось выделить некоторое количество органического вещества, похожего на горный воск. Анализ этого вещества показал, что оно действительно представляет собой высокомолекулярный углеводород. Подобного же рода соединения, содержащие в своих молекулах многие атомы углерода и водорода, а иной раз кислорода и серы, были выделены и из ряда других разнообразных метеоритов.

В то время, когда впервые был установлен факт нахождения углеводородов в метеоритах, еще существовало ложное убеждение, что органические вещества (а следовательно, и углеводороды) в естественных условиях могут образовываться только живыми организмами. Поэтому многие ученые высказывали тогда предположение, что углеводороды метеоритов образовались вторично, путем разложения организмов, живших когда-то на этих небесных телах. Однако позднейшие весьма тщательные исследования полностью опровергли это предположение, и мы в настоящее время знаем, что углеводороды метеоритов, так же как и углеводороды звездных атмосфер, возникли неорганическим путем, т. е. вне какой-либо связи с жизнью.

Подводя итог всему сказанному, мы видим, что абиогенное, независимое от жизни, образование углеводородов в природных условиях не только вполне возможно, но и является весьма распространенным процессом во Вселенной. Углеводороды обнаружены повсюду, на всех доступных нашему исследованию объектах: в атмосферах различных звезд, в том числе и в атмосфере Солнца, в холодных газопылевых облаках межзвездного пространства, на поверхности больших планет и их спутников, в веществе комет и, наконец, в упавших на Землю метеоритах. Неужели же наша планета является каким-то абсолютным исключением из этого общего правила и на ней никогда не могли образоваться простейшие органические вещества абиогенным путем? Не правильнее ли думать, что этот процесс имел место в прошлые эпохи существования Земли, предшествовавшие возникновению жизни, а может быть, происходит и сейчас, только мы его не замечаем.

История возникновения нашей планеты — Земли, к сожалению, еще и до сих пор остается во многих отношениях не совсем ясной. Поэтому и сейчас в научной литературе по вопросу о происхождении Земли конкурируют между собой несколько теорий или гипотез, которые в отдельных своих положениях противоречат друг другу. Однако все они сходятся на том, что материалом для образования Земли, как и других планет нашей солнечной системы, послужило одно из тех газопылевых облаков межзвездного вещества, о которых упоминалось нами выше.

Споры вызывает лишь вопрос о происхождении этого облака. Так, например, согласно теории О. Шмидта оно было захвачено сформировавшимся до этого Солнцем, когда Солнце, двигаясь по круговой орбите вокруг центра нашего звездного мира (Галактики), вошло в скопление газопылевой материи и вовлекло часть этой материи в сферу своего притяжения. Напротив, В. Фесенков и многие другие астрономы считают, что Солнце образовалось почти одновременно с окружающими его планетами из одного общего для всех них газопылевого облака.

Несколько лет тому назад среди очень крупных скоплений газопылевой материи удалось обнаружить относительно небольшие, но вместе с тем сравнительно плотные образования, которые вследствие своей сильной светонепроницаемости хорошо видны на фоне светлых туманностей в форме круглых или почти круглых пятнышек. Они получили название глобул. Масса некоторых из них в несколько раз меньше, чем масса Солнца, но другие глобулы включают в себя такое количество вещества, что его хватило бы для образования не одной, а нескольких солнечных систем.

В современной астрономии довольно широкой популярностью пользуется мнение, что одна из таких глобул и послужила исходной системой для образования как Солнца, так и окружающих его планет. При этом на какой-то стадии развития глобулы в ней сперва возникло центральное тело. Когда масса этого тела достигла значительной величины, в нем создались подходящие условия для образования углеродного цикла. Благодаря этому стали освобождаться гигантские количества внутриатомной энергии и тело превратилось в само- светящуюся звезду, в наше Солнце. Остаток вещества глобулы, не вошедшего в состав Солнца, послужил материалом для образования планет.

Движение частиц в первоначальном протопла- нетном облаке было довольно хаотичным. Частицы, самостоятельно обращаясь вокруг центрального тела, как его мельчайшие спутники, могли двигаться в разных направлениях и в разных плоскостях. При этом они неизбежно сталкивались между собой, в результате чего облако постепенно уплощалось, приобретало форму диска, а входящие в состав его частицы объединялись между собой сначала в сравнительно мелкие тела (планетозималии), а затем и в более крупные образования, являвшиеся центрами собирания вещества и в конечном итоге превратившиеся в планеты, обращающиеся вокруг Солнца по правильным (почти круговым) орбитам, все в одном направлении и в одной плоскости.

О составе исходного вещества, послужившего материалом для образования планет, мы можем судить на основании изучения современных газопылевых скоплений. Как мы уже говорили, преобладающим элементом здесь является водород. В значительно меньших количествах содержится гелий и другие элементы.

Первоначальная температура газопылевой глобулы была очень низкой (ниже —200° С), поэтому в газообразном состоянии здесь находились только водород, гелий и метан. Кислород входил в состав окислов металлов (в частности, железа) и воды, азот — в состав аммиака. Все эти соединения присутствовали в глобуле в твердом состоянии в виде частичек пыли, куда, кроме того, входили силикаты, металлическое и сернистое железо и т. д.

После возникновения Солнца как самосветя- щейся звезды и формирования дискообразного прото планетного облака в отдельных районах этого облака стали складываться различные температурные условия. В результате солнечного излучения температура облака возрастала, приближаясь на разных расстояниях от Солнца к тем температурам, которые существуют здесь и сейчас.

В состав формировавшихся в районе будущей Земли планетозималий в основном вошли все нелетучие вещества первичного пылевого облака. Но эта часть облака теряла значительное количество газов и летучих веществ, рассеивающихся в мировое пространство. В частности, таким образом из более нагретых районов облака улетучилась не только значительная часть водорода и гелия, но даже и кремния. Это же можно сказать и о первичном метане, который в основном был потерян формирующейся Землей и сконцентрировался в более холодных, отдаленных от Солнца районах, где мы его и обнаруживаем сейчас в составе атмосферы больших планет.

Таким образом, наша планета формировалась в основном из планетозималий, представлявших собою тела, подобные современным каменным и железным метеоритам.

Сформировавшаяся в конечном итоге Земля обладала все же некоторой атмосферой, однако сильно отличавшейся от современной. В ней не было ни кислорода, ни азота, т. е. не было тех газов, которые окружают нас сейчас. Вместо этого в ней содержались небольшие остатки первичного водорода и метана, пары воды, аммиак и сероводород. Водород и гелий беспрерывно улетали с поверхности уже сформировавшейся Земли в межпланетное пространство. Остальные газы при царивших тогда сравнительно низкой температуре и уже значительной силе тяжести почти полностью удерживались земным притяжением. В частности, удерживался в атмосфере первичной Земли и метан, но его количество было очень невелико, так как главная масса этого газа должна была, как мы видели выше, улететь в течение предшествующих эпох образования нашей планеты. Углерод сохранился в составе Земли главным образом или в самородном виде (в форме графита), или в виде соединения с металлами — карбидов металлов.

Впервые природные карбиды в форме минерала когенита были обнаружены в метеоритах, но затем эти вещества были найдены и в современной земной коре, в особенности в ее наиболее глубоких слоях. Существует предположение, что и основное ядро нашей планеты включает в себя значительное количество карбидов. В некоторых случаях когениты обнаружены и на земной поверхности, как это, например, имело место на берегу Гренландского острова Диско, близ местечка Овифак.

 Карбиды, вошедшие при формировании нашей планеты в состав земной коры, должны были здесь встретиться с сильно оводненными горными породами. Дело в том, что главная масса воды сохранилась в составе первичной Земли не в свободном виде, а связанной с силикатами и другими породами (в виде так называемых гидратов).

«Железо Овифака» на берегу острова Диско

 Таким образом, первоначально на поверхности планеты находилась лишь небольшая часть (может быть, всего 10%) свободной воды современных морей и океанов. Только при последующем формировании земной коры вода гидратов вышла в сво бодном виде на земную поверхность, а до этого она была связана в толще коры и, конечно, легко могла взаимодействовать с находившимися здесь карбидами металлов.

Д. И. Менделеев

Великий русский химик Д. И. Менделеев в свое время показал, что при такого рода взаимодействии образуются метан и другие углеводороды. При этом их основная масса должна была выделяться из земной коры и переходить в первичную атмосферу нашей планеты. Таким образом, эта атмосфера постепенно обогащалась все вновь и вновь возникающими простейшими органическими веществами — углеводородами, которые теперь уже удерживались земным притяжением и не улетали в межпланетное пространство,

Такого рода путь абиогенного образования углеводородов в процессе формирования Земли и на первых стадиях ее существования, еще задолго до возникновения жизни, подтверждается и современными геологическими находками. Оказывается, что абиогенное образование углеводородов осуществляется, хотя и в сравнительно малых масштабах, даже сейчас, в современную нам эпоху. В частности, в ряде мест земного шара при глубоком бурении в трещинах кристаллических горных пород (где отсутствуют какие-либо признаки жизни) можно обнаружить углеводороды в форме газов или небольших жидких примазок. В противоположность тем скоплениям нефти, которая добывается сейчас из осадочных месторождений, где она возникла в результате распада погребенных здесь когда-то остатков организмов, глубинные углеводороды явно имеют абиогенное происхождение.

Следовательно, даже сейчас, в современную нам эпоху, в земной коре происходят процессы абиогенного образования углеводородов, хотя и в очень ограниченном масштабе. На первых стадиях существования Земли (до возникновения на ней жизни) они совершались в гораздо больших размерах и подобно тому, как это имеет место на других небесных телах, служили единственным источником для образования углеводородов и их простейших производных.

После возникновения жизни создались, новые, гораздо более совершенные способы синтеза органических веществ, в частности возник процесс фотосинтеза, при котором углерод углекислоты превращается в органические вещества путем использования неисчерпаемых источников солнечного света. В результате этого громадное количество углерода на земной поверхности было вовлечено в биологический процесс и старый, менее совершенный способ абиогенного образования углеводородов потерял свое былое значение, отошел на задний план, вследствие чего его не так легко обнаружить в современных природных условиях. Однако не может быть никакого сомнения в том, что на первых этапах развития нашей планеты он послужил основанием для образования того органического материала, из которого в процессе дальнейшего развития материи возникли первичные живые существа.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ ПРЕВРАЩЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В СЛОЖНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ БЕЛКОВОПОДОБНЫХ ВЕЩЕСТВ

1_| а основании ряда современных научных дан- 1 * ных возраст Земли как планеты определяется примерно в пять или пять с половиной миллиардов лет. Время же существования на ней жизни исчисляется периодом в полтора или два. миллиарда лет. Следовательно, в течение наибольшего периода своего существования наша планета была безжизненной. В этот промежуток времени, который отделял образование Земли от момента появления на ней жизни, на нашей планете совершались многочисленные и разнообразные химические превращения, в частности и превращения углеводородов. Первичные углеводороды появились на земной поверхности с самого начала ее образования. Но они являлись только исходными соединениями, начальным звеном длинной цепи тех превращений, которые совершались на еще безжизненной Земле и которые привели к возникновению в ее атмосфере и в водах первичного океана большого числа разнообразных, иной раз весьма сложных веществ, подобных тем, которые сейчас входят в состав тел животных и растений. Эти превращения и составили собою второй этап развития материи на пути к возникновению жизни.

Как указывалось в предыдущей главе, Земля сформировалась при сравнительно низких температурах, примерно таких, какие существуют и в настоящее время на нашей планете. Поэтому уже с самых ранних периодов своего существования Земля обладала твердой поверхностью, водной оболочкой (гидросферой) и газовой оболочкой (атмосферой).

Температура твердой оболочки Земли сильно зависела от происходившего в ней радиоактивного распада ряда элементов. В результате этого недра Земли разогревались, причем их температура в отдельных пунктах достигала 1000° С и более. При господствовавших здесь высоких давлениях происходило перемещение вещества — более тяжелые, богатые железом глыбы опускались, более легкие (силикатные) всплывали. В этих условиях осуществлялось формирование земной коры (литосферы), которая образовывалась путем выдавливания на поверхность планеты более легких расплавленных горных пород. Этот процесс протекал во все последующие геологические периоды существования Земли и не может считаться завершенным и по настоящее время.

С формированием литосферы тесно связано и образование гидросферы и первичной атмосферы Земли. В начальные периоды существования Земли на ее поверхности находился (как мы уже говорили) значительно меньший запас воды, чем в настоящее время. Постепенно этот запас увеличивался за счет разложения оводненных пород литосферы и освобождения связанной в ней воды.

Существенно отличался и химический состав вод первичных морей и океанов. Они были беднее растворимыми солями, чем современные водоемы. Лишь постепенно они обогащались неорганическими веществами, вымываемыми из горных пород в процессе круговорота воды в природе. Это имело существенное значение как подготовительный для возникновения жизни процесс.

Температура гидросферы, а также и атмосферы в основном определялась величиной солнечного излучения и была примерно близка к современной. Принципиально отличался от современного химический состав атмосферы. Современная атмосфера носит окислительный характер, она очень богата свободным, способным поддерживать дыхание и горение кислородом, но подавляющее количество этого газа образовалось и продолжает образовываться в процессе фотосинтеза, в результате жизнедеятельности зеленых растений. До возникновения жизни кислород мог находиться на Земле только в связанном состоянии — в виде воды, окисей (ржавчины) и т. д.

Но даже сейчас, когда запасы свободного кислорода в атмосфере непрерывно пополняются зелеными растениями, горные породы земной коры далеко не вполне насыщены кислородом. Это можно сказать только о самой поверхностной пленке земной коры, более же глубоко лежащие породы способны поглощать еще дополнительные количества кислорода. Это легко можно видеть на следующем примере. Извергнутые на земную поверхность более глубинные породы, как, например, лавы или базальты, обычно обладают черной, зеленой или серой окраской, что указывает на присутствие в них недоокисленного (закисного) железа. Напротив, возникшие на поверхности

Земли осадочные породы — глины, пески и т. п. — имеют красный или желтый цвет — в них железо полностью окислилось, они насыщены кислородом. Таким образом, при превращении глубинных изверженных пород в осадочные, которое постоянно происходит в природе непосредственно у нас на виду, совершается постепенное поглощение кислорода атмосферы горными породами земной коры. Только процесс фотосинтеза зелеными растениями обусловливает пополнение запаса этого необходимого для дыхания газа. Но если бы сейчас на Земле внезапно погибла вся растительность, то и свободный кислород атмосферы исчез бы через несколько тысячелетий, т. е. за очень короткий (в геологическом масштабе) срок, так как его поглотили бы ненасыщенные кислородом горные породы. Следовательно, до возникновения жизни свободный кислород отсутствовал в земной атмосфере и она носила не окислительный, а обратный, как химики говорят, восстановительный характер, т. е. содержала в себе водород и его соединения (аммиак, сероводород и т. д.).

Главная масса углеводородов, образовавшихся на Земле после того, когда она уже стала сложившейся планетой, возникла в процессе формирования литосферы, когда здесь при сравнительно высоких температуре и давлении происходило перемешивание железных и силикатных глыб, вследствие чего карбиды приходили во взаимодействие с оводненными породами и давали начало образованию метана, этана, ацетилена и других газообразных углеводородов. Часть этих углеводородов подвергалась тем или иным химическим изменениям уже в самой литосфере. Здесь происходило их окисление за счет кислорода воды, их взаимодействие с азотом и серой и их полимеризация (объединение нескольких углеводородных молекул между собой). Этим превращениям весьма способствовали происходившие в литосфере процессы радиоактивного распада тяжелых элементов земной коры.

Однако только некоторая, небольшая часть углеводородов и их производных задерживалась в литосфере и затем вымывалась отсюда водами гидросферы. Все летучие углеводороды более или менее быстро выделялись из земной коры в атмосферу, как это можно наблюдать и сейчас в отношении природных горючих газов. В атмосфере первичные углеводороды встретились с новыми условиями.

Это были прежде всего коротковолновые ультрафиолетовые лучи, которые пронизывали тогдашнюю земную атмосферу сверху донизу. Солнечный свет очень богат ультрафиолетовыми лучами, но их наиболее активная (в химическом отношении) часть не достигает сейчас земной поверхности. Мы защищены от этих лучей слоем газа озона, который находится в современной атмосфере на высоте 30 километров от земной поверхности. Озон почти полностью поглощает коротковолновые ультрафиолетовые лучи, служит для этого света как бы экраном. Но озон — это разновидность кислорода, он может образоваться только в окислительной атмосфере, и в первоначальной газовой оболочке Земли его не могло быть. Поэтому вся тогдашняя атмосфера Земли находилась под воздействием коротковолнового ультрафиолетового света.

Образование углеводородов при обработке карбидов (соединения углерода с металлами) водой. Содержащийся в химических частицах (молекулах) воды кислород присоединяется к металлу, давая гидрат окиси металла (ржавчину), а водород воды присоединяется к углероду

Схема образования соединений, содержащих в своих молекулах шомы углерода, водорода и кислорода

Схема присоединения азота

Образовавшиеся в атмосфере Земли углеводороды соединялись С частицами воды и находившегося здесь аммиака. При этом возникали более сложные вещества

Под влиянием этого света попавшие в атмосферу углеводороды и их ближайшие производные в самом широком масштабе взаимодействовали с веществами самой атмосферы — с парами воды, аммиаком, сероводородом и т. д. При этом в атмосфере возникли многочисленные, разнообразные органические вещества — спирты, альдегиды, кислоты, амины, сернистые соединения и т. д. Этому же способствовал и другой действующий в атмосфере фактор — электрические разряды. Всем, конечно, хорошо известны искровые разряды в атмосфере — молнии. Но наряду с такого рода явлениями в атмосфере в очень широком масштабе происходят тихие разряды, которые очень способствуют осуществлению ряда химических превращений.

Возникшие в результате указанных воздействий разнообразные органические вещества могли оставаться в атмосфере только в том случае, если они находились здесь в виде летучих газов. Но в процессе химических превращений молекулы органических веществ делались все более сложно построенными, все более крупными, включающими в себя все большее число разнообразных атомов. При этом терялась способность органических веществ оставаться в газообразном состоянии. Вместе с дождем и другими осадками они перешли в первоначальную земную гидросферу — растворились в водах тогдашних морей и океанов. В этой новой для них среде они продолжали химически взаимодействовать как между собой, так и с другими веществами, растворенными в воде.

Благодаря этому здесь действительно должны были возникать всевозможные представители разнообразных органических соединений — сахара, жироподобные и белковоподобные вещества и т. д.

А. М. Бутлеров

К сожалению, мы не можем сейчас вести непосредственные наблюдения над такими процессами в природной обстановке. Этому мешают не только современные окислительные условия атмосферы, но и повсеместное распространение на земной поверхности живых существ. В их присутствии очень трудно отделить абиогенные, возможные еще на безжизненной Земле, процессы, от биогенных, осуществляющихся только в настоящее время. Организмы в этом отношении путают нам все карты: они выделяют во внешнюю, неорганическую, среду громадное количество специфических веществ и, наоборот, быстро поглощают, поедают другие органические вещества. Таким образом, они сильно изменяют весь ход химических превращений в окружающей их природе.

Однако мы довольно полно можем судить о тех превращениях органических веществ, которые происходили в водах первичных морей и океанов еще задолго до возникновения жизни, воспроизводя в наших лабораториях условия, существовавшие когда-то на поверхности Земли.

Общие законы химических превращений позволяют нам быть уверенными, что эти превращения в аналогичных условиях совершались и совершаются одинаково. Как сейчас, так и в прошлом этот путь исследования широко используется во многих лабораториях мира, и полученный в результате этого фактический материал уже позволяет нарисовать довольно отчетливую картину химических превращений, совершавшихся когда- то на еще безжизненной Земле.

Наиболее легко можно себе представить абиогенное образование в первичной земной гидросфере сахаров и других подобных веществ, служащих в современных организмах как источниками энергии, так и строительным материалом. Еще в 1861 году наш знаменитый соотечественник А. М. Бутлеров показал, что если растворить формалин (это простейшее кислородное производное углеводородов, молекула которого состоит из одного атома углерода, одного атома кислорода и двух атомов водорода) в известковой воде и оставить этот раствор стоять в теплом месте, то он через некоторое время приобретает сладкий вкус. Впоследствии было показано, что при этих очень простых и обычных условиях шесть молекул формалина соединяются между собой в одну более крупную, более сложно построенную молекулу сахара, содержащую в себе 6 атомов углерода, 6 атомов кислорода и 12 атомов водорода.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Вначале молекулы этих соединений состояли из небольшого числа атомов углерода, водорода, кислорода и азота. Но в водах первичного океана эти молекулы постепенно соединялись между собой, образуя все более крупные и сложно построенные частицы разнообразных веществ

При длительном стоянии водного раствора формалина шесть его частичек соединяются между собой образуя одну более крупную частицу сахара Таким путем в волах первичного океана возникли все те разнообразные вещества, из которых сейчас построены тела животных и растений (органические вещества)

Схемы строения молекул различных органических веществ а) спиртъ б) витамин С, в) жиропобобное вещество (холестерин>, г) нуклеиновая кислота

Путем объединения уже нескольких молекул сахара возникают и еще более сложные соединения этого класса — разнообразные углеводы, играющие очень важную роль в жизни организмов.

Аналогичным образом в лабораторных условиях удалось доказать полную возможность абиогенного синтеза на поверхности еще безжизненной Земли и других разнообразных и весьма сложных органических соединений, включающих в себя не только углерод, кислород и водород, но также азот, серу, а иной раз фосфор, железо, магний, медь и другие металлы. Правда, этот синтез совершался в водах первичного океана очень сложными и извилистыми путями, несравненно менее организованно, менее прямолинейно, чем это происходит сейчас в живых организмах. Поэтому каждый шаг вперед на пути абиогенного образования все более и более сложных соединений требовал очень больших промежутков времени, совершался очень медленно. Но все же не подлежит сомнению, что, осуществляясь в течение сотен миллионов или даже миллиардов лет, он обязательно должен был привести к возникновению в водах первичных морей и океанов очень многочисленных и разнообразных, иной раз весьма сложных органических веществ, подобных тем, которые мы сейчас можем выделить из тел современных животных и растений.

Рассматривая возникновение различных сложных органических соединений в водной оболочке Земли, мы должны обратить особое внимание на образование в этих условиях белковых веществ. Белкам принадлежит исключительная, решающая роль в построении «живого вещества». Протоплазма — тот материальный субстрат, из которого состоит тело животных, растений и микробов, всегда содержит в себе значительное количество белков. Еще Энгельс указывал, что «повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, которое не находится в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни» 1 (Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. Госполитиздат, 1957, стр. 77.)

Это положение Энгельса нашло свое полное подтверждение в работах современных ученых. Было доказано, что белки являются не просто пассивным строительным материалом протоплазмы, как это думали раньше, но что они принимают непосредственное активное участие в обмене веществ и в ряде других жизненных явлений. Таким образом, возникновение белков является чрезвычайно важным звеном в том эволюционном процессе развития материи, который привел к возникновению живых существ.

В конце прошлого и в начале настоящего века, когда химия белков была еще очень мало разработана, некоторые ученые предполагали присутствие в белках какого-то особого таинственного начала, каких-то специфических атомных группировок, которые являются носителями жизни. С этой точки зрения первичное возникновение белков представлялось весьма загадочным и даже маловероятным. Но если подойти к этому вопросу, исходя из современных химических взглядов о белковой молекуле, дело представится в совершенно ином свете.

Кратко суммируя все те достижения, которые получены в настоящее время химией белков, мы прежде всего должны подчеркнуть, что сейчас нам достаточно хорошо известны отдельные составные части, те «кирпичи», из которых по- строена молекула любого белка. Такими «кирпичами» являются хорошо известные химикам вещества — аминокислоты.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ БЕЛКОВ

Молекулы органических веществ, соединяясь между собой, образовали частицы наиболее сложных и наиболее важных для жизни веществ — белков, В этих частицах многие десятки тысяч атомов строго определенным образом соединены в длинные цепочки с многочисленными боковыми ответвлениями

В молекулах белка эти цепочки сочетаются в сложные, определенным образом построенные клубки

Небольшой участок цепочки, лежащей в основе белковой молекулы

В белковой молекуле аминокислоты связаны между собой особыми химическими связями в длинную цепочку. Число аминокислотных молекул, входящих в эту цепочку, у различных белков может выражаться цифрой от нескольких сотен до нескольких тысяч. Поэтому указанная цепочка является довольно длинной. В большинстве случаев она закручивается в сложный, но закономерным образом построенный клубок, который, собственно, и представляет собой белковую молекулу.

Чрезвычайно существенно то, что в состав каждого белкового вещества входят очень разнообразные аминокислоты. Молекула белка построена из различных сортов «кирпичей». Сейчас мы знаем около двадцати различных аминокислот, входящих в состав природных белков. Некоторые белки содержат в своей молекуле все известное нам разнообразие аминокислот, другие менее богаты в этом отношении. При этом химические и физические свойства любого известного нам белка коренным образом зависят от его аминокислотного состава.

Однако нужно иметь в виду, что аминокислотные частицы связаны в белковой цепочке не как- нибудь, не случайно, а в строго определенной, характерной именно для данного белка последовательности. Поэтому физические и химические свойства этого белка — его способность к определенным химическим взаимодействиям, его растворимость в воде и т. д. — зависят не только от числа и разнообразия входящих в состав его молекулы аминокислот, но и от того, в какой последовательности эти аминокислоты нанизаны друг за другом в белковой цепочке.

Такого рода построение создает возможность для бесконечного разнообразия белков. Хорошо всем известный белок куриного яйца является лишь единичным и при этом сравнительно простым представителем белков. Гораздо сложнее построены белки нашей крови, мышц, мозга. В каждом живом существе, в каждом его органе присутствуют многие сотни и тысячи разнообразных белков, и каждому виду животных или растений свойственны свои, характерные только для них белки. Так, например, в крови человека они будут несколько иные, чем в крови лошади, быка или кролика.

В этом громадном разнообразии белков и кроется исключительная трудность искусственного их получения в лабораторных условиях. Сейчас мы легко можем из углеводородов и аммиака получить любую аминокислоту. Точно так же для нас не составляет большого труда связать между собою эти аминокислоты в длинные цепочки, подобные тем, которые лежат в основе белковых молекул, и получить действительно белковоподобное вещество. Но для того чтобы искусственно воспроизвести какой-либо из известных нам натуральных белков, например белок нашей крови или белок семян гороха, этого мало. Для этого нужно соединить между собой в цепочку многие сотни и тысячи разнообразных аминокислот в совершенно определенной последовательности, именно в той, в которой они находятся в данном белке.

Если взять цепь, состоящую всего из пятидесяти звеньев, причем эти звенья будут двадцати различных сортов, то, соединяя звенья в различном порядке, можно получить большое разнообразие цепочек. В свое время было подсчитано, что число таких цепочек, из которых каждая отличалась бы от другой по расположению своих звеньев, выражается единицей с сорока восемью нулями, т. е. числом, которое будет нами получено, если мы миллиард помножим на миллиард и еще раз на миллиард, и так до пяти раз, а после этого еще помножим на тысячу. Если бы мы взяли такое число белковых молекул и сложили из них жгут толщиной в палец, то такой жгут можно было бы протянуть поперек всей нашей звездной системы от одного конца Млечного Пути до другого.

Однако аминокислотная цепь белковой молекулы средней величины состоит не из пятидесяти, а из нескольких сотен звеньев. Поэтому количество возможных здесь комбинаций возрастает еще во многие квадрильоны раз.

Для того чтобы искусственно создать какой- нибудь натуральный белок, нужно из всех этих бесчисленных комбинаций выбрать одну и получить именно такое расположение аминокислот в белковой цепи, которое действительно есть у этого белка. Конечно, случайно нанизывая аминокислоты друг за другом в белковую цепь, мы никогда этого не достигнем. Это было бы совершенно подобно тому, как если бы мы, встряхивая типографский шрифт, состоящий из двадцати восьми различных букв, рассчитывали бы, что он сам собой когда-нибудь случайно сложится в то или иное известное нам стихотворение.

Только зная расположение букв и слов в данном стихотворении, мы сможем его воспроизвести. Только зная точное расположение аминокислот в цепочке данного белка, мы можем рассчитывать искусственно воссоздать его в нашей лаборатории. К сожалению, в настоящее время удалось установить указанный порядок аминокислот лишь для некоторых наиболее просто устроенных белковых веществ. Поэтому-то сложные естественные белки еще не получены нами в искусственных условиях. Но здесь дело только во времени, а в принципе никто уже не сомневается в возможности такого построения белков.

Однако нас интересует не только принципиальная возможность синтеза белков или белковоподобных веществ — для наших целей нам нужно конкретно себе представить, каким путем могло эго осуществиться в тех природных условиях, которые когда-то существовали на безжизненной Земле. Понятно, что для того, чтобы представить себе, как возникла белковоподобная молекула, необходимо прежде всего установить, как появились первые аминокислоты — отдельные звенья той цепи, которая лежит в основе белковой молекулы.

В этом отношении значительный интерес представляют опыты, недавно осуществленные американским ученым С. Миллером. Исходя из тех представлений о первичной земной атмосфере, которые были изложены нами выше, Миллер взял газовую смесь, состоящую из углеводорода метана, аммиака, водорода и паров воды, и в специально сконструированном для этого приборе пропускал через эту смесь электрические разряды. После этого в сконденсировавшейся в приборе воде можно было обнаружить наличие нескольких аминокислот, возникших здесь примерно при тех же условиях, которые существовали на поверхности первичной Земли.

Т. Павловская и А. Пасынский использовали для абиогенного синтеза аминокислот другой, еще более мощный источник энергии — коротковолновый ультрафиолетовый свет, который когда-то пронизывал всю земную атмосферу. Освещая искусственно полученными коротковолновыми лучами водный раствор формалина и хлористого аммония, они, как и Миллер, синтезировали аминокислоты, показав тем полную возможность образования этих составных частей белковой молекулы в условиях первичной земной гидросферы.

Однако, если мы просто возьмем водный раствор аминокислот и оставим этот раствор стоять в обычных лабораторных условиях, аминокислоты не будут соединяться между собой в белковую молекулу, в противоположность тому, как это излагалось нами выше — при образовании сахара из формалина.

Вопрос о том, как в естественных условиях в водах первородного океана из образовавшихся здесь аминокислот синтезируются белки или белковоподобные вещества, длительно не поддавался непосредственному научному разрешению. Недавно это удалось достигнуть японскому ученому проф. Ш. Акабори, который в своей лаборатории при условиях, близких к первичным природным условиям, получил из аминокислот (или, точнее, из их ближайших предшественников) белковоподобные вещества.

Таким образом, современная химия белков убеждает нас в том, что в отдаленную эпоху существования Земли в водной оболочке нашей планеты могли и должны были образоваться белковоподобные вещества. Конечно, эти «первичные белки» не могли быть совершенно сходны с какими-либо из существующих сейчас белков, но они были подобны известным нам белкам. В их частицах разнообразные аминокислоты соединялись между собой теми же связями, что и в современных белках. Отличие состояло только в том, что расположение аминокислот в этих цепочках было иное, менее упорядоченное.

Но уже и эти «первичные белки», подобно современным, обладали гигантскими молекулами и громадными химическими возможностями. Именно эти возможности и обусловили собой то, что белки заняли исключительное место в дальнейшем развитии органической материи.

Итак, в процессе развития нашей планеты в водах ее первородного океана должны были образоваться многочисленные белковоподобные соединения и другие сложные органические вещества, сходные с теми, из которых сейчас построены современные живые существа. Но, конечно, это был еще только строительный материал. Если можно так выразиться, это был еще только кирпич и цемент, из которого можно построить здание, но это еще не было самое здание. Органические вещества находились в водах океана просто в растворе, их частицы, молекулы, были беспорядочно рассеяны в этих водах. Здесь еще отсутствовало то строение, та организация, которые свойственны всякому живому существу.

Как же могла возникнуть эта организация?

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ КОЛЛОИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Как мы видели в предыдущей главе, в процессе * эволюции Земли в ее первичном океане должны были образоваться весьма сложные и разнообразные органические вещества, подобные тем, из которых построены современные живые организмы. Но между этими последними и простым водным раствором органических веществ, конечно, имеется очень большое различие.

Основу всякого растительного или животного организма, основу тел разнообразных бактерий, амеб, грибков и всех других наипростейших организмов составляет протоплазма — тот материальный субстрат, в котором и развертываются жизненные явления. По своему внешнему виду протоплазма представляет сероватую полужидкую слизистую массу, в состав которой, помимо воды, входят главным образом белки, а также ряд других органических веществ и неорганических солей. Но это не простая смесь этих веществ. Протоплазма обладает весьма сложной организацией. Эта организация выражается, во-первых, в ее определенном строении, структуре, пространственном взаиморасположении частиц составляющих ее веществ, а во-вторых, в определенной гармонии, в известной последовательности и закономерном сочетании происходящих в ней физических и химических процессов.

Живая материя представлена в настоящее время отдельными организмами — индивидуальными системами, обладающими как определенной формой, так и тонким внутренним строением, организацией. Ничего подобного, конечно, не могло быть в водах того первичного океана, историю которого мы разбирали в предыдущей главе. Изучение разнообразных растворов, в том числе и растворов органических веществ, показывает, что в них частицы вещества распределены более или менее равномерно во всем объеме растворителя и находятся в постоянном беспорядочном движении. Таким образом, здесь интересующее нас вещество, во-первых, неразрывно слито с окружающей его средой и, во-вторых, не обладает какой-либо структурой, основанной на закономерном расположении его частиц по отношению друг к другу. Но мы не можем себе представить организм, лишенный определенного строения, полностью растворенный в окружающей среде. Поэтому на пути между органическими веществами и живыми существами должно было произойти возникновение каких-то индивидуальных образований — систем, пространственно отделенных от окружающей среды и обладающих известным расположением частиц материи внутри своего тела.

Низкомолекулярные органические вещества, как, например, спирт или сахар, при их растворении в воде подвергаются чрезвычайно высокой степени раздробления. Они равномерно рассеяны в растворе в виде отдельных молекул, которые существуют более или менее независимо друг от друга. Поэтому их свойства в основном определяются в данном случае лишь строением самих молекул, расположением в этих молекулах атомов углерода, водорода, кислорода и т. д.

Но по мере увеличения размеров молекул на эти простые закономерности органической химии накладываются новые, более сложные отношения, составляющие предмет изучения коллоидной химии. Более или менее разведенные растворы низкомолекулярных веществ являются системами вполне устойчивыми, где степень раздробления вещества и равномерность его распределения в пространстве сама по себе не нарушается. Напротив, частицы высокомолекулярных соединений дают коллоидные растворы, для которых характерна их сравнительно малая устойчивость. Эти частицы имеют тенденцию под влиянием разнообразных факторов соединяться между собой в целые рои, комплексы или агрегаты. Очень часто это объединение частиц заходит так далеко, что коллоидное вещество выпадает из раствора в виде осадка, происходит так называемая коагуляция.

В других случаях дело не доходит до образования осадка, но все же происходит коренное нарушение равномерности распределения веществ в растворе. Растворенные органические вещества концентрируются в определенных точках пространства, создаются сгустки, где отдельные молекулы, или частицы, каким-то образом взаимосвязаны между собой и где вследствие этого возникают новые сложные отношения, определяемые не только расположением атомов в молекулах, но и взаиморасположением самих этих молекул.

Возьмем растворы каких-нибудь высокомолекулярных органических веществ: например, водный раствор желатины и такой же раствор гуммиарабика. Эти растворы являются прозрачными и однородными. В них органическое вещество полностью слито с окружающей средой. Частицы взятых веществ равномерно распределены, рассеяны в растворителе. Но смешаем между собой указанные выше растворы. Сейчас же можно заметить, что наша смесь замутится. Рассматривая ее под микроскопом, мы увидим, что из однородных ранее растворов выделились капельки, отделенные от окружающей среды резкой границей.

Аналогичное явление можно получить при смешивании растворов и других высокомолекулярных веществ, в особенности легко — при смешивании разнообразных белков. Оказалось, что при этом происходит как бы скучивание их молекул в определенных точках пространства. Поэтому выделяющиеся капельки были названы коацерватами (от латинского слова acervus —куча). Эти интересные образования подробно исследовались и исследуются сейчас в ряде лабораторий, например в лаборатории Бунгенберг де-Ионга, Кройта, в лаборатории биохимии растений Московского государственного университета и в Институте биохимии имени А. Н. Баха Академии наук СССР. Подвергая химическому анализу коацерватные капельки и окружающую их жидкость, можно убедиться, что все коллоидное вещество (например, в приведенном нами случае вся желатина и весь гуммиарабик) сконцентрировалось в коацерватных капельках, а в окружающей их среде почти не осталось молекул этого вещества. Здесь мы имеем почти чистую воду; внутри же коацерватных капелек наши вещества находятся в таком концентрированном состоянии, что здесь правильнее говорить о растворе воды в желатине и гуммиарабике, чем наоборот. Этим объясняется то чрезвычайно характерное для коацерватов свойство, что их капельки, будучи жидкими и пропитанными водой, никогда не смешиваются с окружающим водным раствором.

Это же свойство присуще и протоплазме живых организмов. Если мы разорвем растительную клетку и выдавим содержащуюся в ней протоплазму в воду, то протоплазма, несмотря на свою жидкую консистенцию, не смешается с окружающей водой, а будет в ней плавать в виде резко очерченных, отграниченных от окружающего раствора шариков. Это сходство между искусственными коацерватами и протоплазмой не является лишь внешним. Как показали работы последних лет, протоплазма действительно находится в коацерватном состоянии. Конечно, строение протоплазмы несравненно сложнее, чем строение искусственных коацерватов. В частности, в протоплазме сочетаются не два, как в нашем примере, а очень многие коллоидные вещества. Но все же ряд физических и химических свойств протоплазмы, как, например, ее способность образовывать вакуоли, характер ее смачиваемости, проницаемости и т. д., может быть понят лишь с точки зрения изучения коацерватов.

Интересной особенностью коацерватных капелек является то, что они, несмотря на свою жидкую консистенцию, обладают определенным строением. Входящие в их состав молекулы й коллоидные частицы не разбросаны в них случайно, а определенным образом взаиморасположены в пространстве.

 Первоначально белковые вещества находились просто в растворе, но затем их частички стали объединяться между собой, образуя целые молекулярные рои, и, наконец, они выделялись из раствора в виде маленьких плававших в воде капель — коацерватов, которые уже можно видеть под микроскопом

Искусственно полученные коацерватные капли, сфотографированные под микроскопом

Коацерватные капли поглощали из окружающего их водного раствора разнообразные органические вещества и за их счет увеличивались в объеме и весе — росли. При этом одни из них росли быстрее, другие медленнее.Внутреннее строение быстро растущих капель делалось все более сложным и все более приспособленным к питанию и разрастанию.

В течение многих миллионов лет изменялось и совершенствовалось строение коацерватных капель.

Сложный комплексный коацерват

Более просто устроенные капли погибали, более совершенные разрастались и размножались делением. В конечном итоге из них и возникли простейшие живые существа

В некоторых коацерватных капельках можно обнаружить даже видимые под микроскопом структуры, но эти структуры являются очень нестойкими и существуют только до тех пор, пока сохраняются направляющие силы, вызывающие определенное расположение частиц. Небольшое изменение водоудерживающих или электростатических сил, действующих внутри коацервата, может изменить расположение его частиц. Иной раз при этом может даже произойти полное распадение коацервата на отдельные молекулы, растворение его в окружающей среде. Наоборот, в других случаях коацерват делается плотнее, его внутренняя вязкость увеличивается, и он может принять студнеобразный вид. В этом случае его структура несколько усложняется и вместе с тем стабилизируется, делается более устойчивой. Указанные изменения коацервата могут происходить как в результате изменения внешних условий, так и под влиянием внутренних химических превращений.

Таким образом, мы имеем в коацерватах некоторые зачатки организации вещества, конечно, организации еще очень примитивной и весьма неустойчивой. Однако эта организация уже определяет собой целый ряд свойств коацерватных капелек. Особенно ярко выражена у коацерватов их способность улавливать (адсорбировать) различные вещества, находящиеся в окружающем растворе. В частности, эту способность очень легко продемонстрировать, добавляя к жидкости, окружающей коацерватную каплю, различные красители. При этом непосредственно можно видеть, как краска очень быстро из окружающего раствора переходит в капельку коацервата.

Нередко это явление усложняется еще и рядом химических превращений, идущих внутри коацервата. Уловленные капелькой частицы вещества вступают в химическое взаимодействие с веществами самого коацервата. В результате этого капельки коацервата могут увеличиваться, разрастаться за счет адсорбированных ими из окружающей жидкости веществ. При этом не только происходит увеличение объема и веса капельки, но существенно изменяется и ее химический состав. Следовательно, в коацерватных капельках могут происходить определенные химические процессы. Очень важно то, что характер и скорость этих процессов в значительной степени зависят от внутреннего физико-химического строения данной коацерватной капельки, и поэтому они могут быть различными в различных коацерватах.

После ознакомления со свойствами коацерватов вернемся вновь к тем высокомолекулярным белковоподобным соединениям, которые образовались в первичной водной оболочке Земли. Как уже было отмечено нами выше, молекулы этих соединений, подобно частицам современных белков, несли на своей поверхности разнообразные боковые цепи, наделенные различными химическими функциями. Вследствие этого по мере роста и усложнения «первичных белков» неизбежно должны были возникать новые взаимоотношения между отдельными молекулами. Каждая такая молекула не могла существовать изолированно от других, неизбежно и закономерно должны были возникать молекулярные рои, кучи, целые комплексы частиц, включающие в себя не однородные, а различные по своим размерам и свойствам белковые молекулы. Это в свою очередь с железной необходимостью должно было привести к концентрации органического вещества в определенных пунктах пространства. Рано или поздно в том или ином уголке первичного океана обязательно должно было произойти выделение из водного раствора разнообразных белковых веществ в виде коацерватных капель. Ведь, как мы видели выше, условия для возникновения коацерватов элементарно просты. Это возникновение происходит при простом смешивании растворов двух' или нескольких высокомолекулярных органических веществ. Значит, как только в первичной земной гидросфере образовались разнообразные более или менее высокомолекулярные белковоподобные соединения, так немедленно же должны были возникнуть и коацерватные капли.

Образованию коацерватов не могла воспрепятствовать и та сравнительно невысокая концентрация органических веществ, которая имела место в первичном океане Земли. Вода современных нам морей и океанов содержит в себе лишь ничтожные следы органических соединений, возникающих при распаде погибших организмов. В громадном большинстве случаев эти вещества поглощаются живущими в воде микроорганизмами, для которых они служат основной пищей. Но в некоторых, довольно редких, случаях в глубине морских пучин органические вещества могут оставаться в течение сравнительно непродолжительного срока не затронутыми микробами. Ряд данных по изучению илистых глубоководных грунтов показывает, что в этих условиях растворенные органические вещества образуют студенистые осадки. Это же явление выделения комплексных коацерватов из воды, содержащей только следы высокомолекулярных органических веществ, нередко удается наблюдать и в искусственных условиях, когда действие микроорганизмов может быть исключено.

Итак, в результате смешивания тех или иных коллоидов, в первую очередь первичных белковоподобных соединений, в водах Земли должны были возникнуть капли коацерватов. Это образование коацерватов является весьма важным этапом в эволюции первичного органического вещества и в процессе возникновения жизни. До этого момента органическое вещество было неразрывно слито с окружающей его средой, равномерно распределено во всей массе растворителя. При образовании коацервата молекулы органического вещества сконцентрировались в определенных пунктах пространства и отделились от окружающей среды более или менее резкой границей. Каждая коацерватная капля приобрела известную индивидуальность, так сказать, противопоставила себя окружающему внешнему миру. Только на основании такого выделения коацерватных капель могло создаться то диалектическое единство организма и среды, которое явилось решающим фактором в процессе возникновения и развития жизни на Земле. Вместе с тем при образовании коацерватов органическая материя приобрела и известное строение. Раньше в растворе имелось лишь скопление беспорядочно двигающихся частиц, в коа- церватной капле эти частицы расположились определенным образом по отношению друг к другу. Следовательно, здесь уже появились зачатки некоторой, правда, весьма элементарной, организации. Вследствие этого на простейшие органохимические отношения здесь наложились новые коллоидно-химические закономерности. Эти закономерности присущи и живой протоплазме современных организмов. Поэтому мы можем установить известное сходство между физико-химическими свойствами протоплазмы и нашими коацерватами.

Но можем ли мы на основании этого признать коацерватную каплю живой? Конечно, нет. И дело здесь сводится не только к сложности состава и тонкости строения протоплазмы. В искусственно полученном нами коацервате или в той капле, которая возникла естественным путем, выделившись, отслоившись от раствора органических веществ в первичном океане Земли, отсутствовала та «целесообразность» строения, та приспособленность внутренней организации к несению определенных жизненных функций в данных условиях существования, которая так характерна для протоплазмы всех без исключения живых существ. Эта приспособленность к условиям внешней среды не могла явиться результатом одних только физических или химических закономерностей, в частности, и коллоидно-химические отношения здесь являются недостаточными. Поэтому при возникновении первичных живых существ должны были создаться в процессе эволюции материи новые закономерности, носящие уже биологический характер.

123

ГЛАВА ПЯТАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВОЙ ПРОТОПЛАЗМЫ

Для того чтобы иметь возможность дальше следить за ходом эволюции и процессом возникновения жизни, нам нужно хотя бы в общих чертах познакомиться с основными принципами организации протоплазмы — того материального субстрата, который лежит в основе живых существ.

В конце прошлого и начале настоящего века некоторые ученые считали, что организмы представляют собой не что иное, как чрезвычайно сложно построенные особого рода «живые машины». Они считали, что протоплазма обладает некоторой машиноподобной структурой, определенной конструкцией, построенной из каких-то твердых и неизменных, переплетающихся между собой «балок» и «тяжей». Эта структура — строго определенное взаиморасположение указанных частей протоплазмы — и является согласно излагаемой точке зрения специфической причиной жизни, подобно тому, как причиной своеобразной работы машины служит ее устройство, известное расположение колес, валов, поршней и других составных частей механизма. Отсюда следует, что, если бы нам удалось полностью изучить и понять эту структуру, загадка жизни была бы разрешена.

Однако фактические исследования протоплазмы не подтвердили указанного механистического принципа. Оказалось, что в протоплазме отсутствует какая-либо, даже наитончайшая машиноподобная конструкция. Основная масса протоплазмы является жидкой; она представляет собой сложный комплексный коацерват, в состав которого входит большое число разнообразных высокомолекулярных органических веществ, в первую очередь белков, нуклеиновых кислот, жироподобных соединений и т. д. В эту основную коацерватную субстанцию включены молекулярные комплексы различных размеров, на долю которых приходится по крайней мере половина всей массы протоплазмы. Это прежде всего так называемые митохондрии и микрозомы. Первые хотя и являются очень маленькими образованиями, все же могут быть различимы в хорошие обычные (оптические) микроскопы. Вторые могут быть обнаружены только при помощи электронного микроскопа, дающего увеличение в несколько десятков тысяч раз. Основную массу микрозом и митохондрий составляют белки, нуклеиновые кислоты и жироподобные вещества. В растительных клетках наравне с микрозомами и митохондриями присутствуют и более крупные образования — пластиды. Пластиды растительных листьев включают в себя зеленый пигмент — хлорофилл, и именно в них происходит процесс фотосинтеза — построения органических веществ за счет неорганической формы углерода (углекислоты) при использовании необходимой для этого синтеза энергии солнечного света.

Основная коацерватная масса протоплазмы, указанные выше форменные структуры в совокупности составляют так называемую цитоплазму клетки. Но в каждой клетке, кроме цитоплазмы, присутствует резко обособленное от нее форменное образование — ядро, которое в основном построено из белков и нуклеиновых кислот. Оно играет очень существенную роль при делении клетки и при передаче наследственных признаков.

Указанные различимые и неразличимые под обычным микроскопом форменные образования протоилазмц по существу являются внешним, видимым выражением определенных, весьма сложных отношений растворимости веществ протоплазмы. Как мы увидим ниже, эта весьма подвижная структура протоплазмы имеет, несомненно, выдающееся значение в ходе жизненного процесса, но это значение ни в какой мере не может быть сопоставлено с той ролью, которую играет конструкция в специфической работе машины. И это вполне понятно, так как машина и протоплазма являются системами, глубоко принципиально различными между собой.

Характерной особенностью работы машины служит механическое перемещение ее отдельных частей в пространстве. Поэтому самым существенным для организации машины является именно расположение ее частей. Жизненный процесс носит совершенно иной характер. Он в первую очередь выражается в обмене веществ, т. е. в химическом взаимодействии отдельных составных частей протоплазмы. Поэтому наиболее существенным для организации протоплазмы является не расположение ее частей в пространстве (как это имеет место в машине), а известный порядок химических процессов во времени, их определенное, гармоническое сочетание, направленное на сохранение всей живой системы в целом.

Ошибка механистов состоит именно в том, что они не видят этой разницы и, стремясь приписать живым существам ту же форму движения материи, которая характерна для машины, ставят знак равенства между организацией протоплазмы и ее структурой, т. е. сводят эту организацию лишь к пространственному расположению ее отдельных частей. Это, конечно, является односторонним, так как всякую организацию мы должны мыслить не только в пространстве, но и во времени. Ведь мы, например, называем какое-нибудь собрание «организованным» не только потому, что его участники определенным образом разместились в комнате, но и потому, что на нем соблюдается известный регламент, определенная последовательность докладов и выступлений.

В зависимости от характера данной системы на первый план выступает или ее организация в пространстве, или организация во времени. Для машины ведущей является пространственная организация. Но мы знаем ряд систем, где на первый план выступает организация во времени. Образцом таких систем может служить любое музыкальное произведение: например симфония. Самое существование симфонии обусловлено тем, что в ней строго определенным образом сочетаются между собой во времени многие десятки и сотни тысяч составляющих ее звуков. Стоит только нарушить это гармоничное сочетание, эту определенную последовательность звуков — и симфония перестанет существовать как таковая, получится дисгармония, хаос.

Структура, определенное тонкое внутреннее строение, весьма существенна для организации протоплазмы. Но ведущей здесь является все же организация во времени, определенная гармония совершающихся в протоплазме процессов. Любой организм, будь то животное, растение или микроб, живет, существует только до тех пор, пока через него непрерывным потоком проносятся все новые и новые частицы вещества и связанная с ними энергия. Из внешней окружающей среды в организм поступают разнообразные химические соединения. Здесь они подвергаются глубоким изменениям и превращениям, в результате которых они претворяются в вещество самого организма, делаются подобными тем химическим соединениям, которые уже ранее входили в состав живого существа. В этом состоит процесс ассимиляции. Но наряду с ассимиляцией идет и обратный процесс— диссимиляции. Вещества живого организма не остаются неизменными, а более или менее быстро разлагаются, и на их место становятся вновь ассимилированные соединения, а возникшие при разложении продукты распада выделяются во внешнюю среду.

Таким образом, вещество живого организма никогда не остается неподвижным, оно постоянно распадается и вновь возникает в результате многочисленных реакций разложения и синтеза, теснейшим образом переплетающихся между собой. Наши тела текут, как ручьи, материя возобновляется в них, как вода в потоке, учил еще диалектик древней Греции Гераклит. Поток или струя воды может в течение некоторого промежутка времени сохранять постоянной свою форму, внешний вид, но эта форма есть лишь видимое отображение непрерывного процесса движения частичек воды. Самое существование описанной системы зависит от того, что через струю воды все время с определенной скоростью проносятся все новые и новые молекулы вещества. Если мы остановим этот процесс, исчезнет и сама струя как таковая. Это характерно для всех так называемых открытых систем, самое существование которых возможно только при постоянном взаимодействии с окружающей внешней средой.

Всякое живое существо также представляет собой открытую систему. Как и в струе воды, его форма и структура являются лишь внешним, видимым выражением некоторого, чрезвычайно подвижного равновесия тех процессов, которые непрерывной чередой совершаются в нем в течение всей его жизни. Однако характер этих процессов существенно отличается от всего того, что мы имеем в открытых системах неорганической природы. В струю воды ее частицы поступают в готовом виде и проносятся через нее без изменения. Организм, захватывая из внешней среды посторонние, «чуждые» ему по своей природе вещества, путем сложных химических процессов превращает их в вещества своего тела, в вещества, тождественные тому материалу, из которого построено тело. Именно в результате этого и создаются условия для сохранения постоянства состава и строения организма при наличии постоянно идущего распада, диссимиляции.

С чисто химической точки зрения обмен веществ представляется нам совокупностью громадного числа отдельных сравнительно простых превращений (реакций окисления, восстановления, гидролиза, уплотнения и т. д.). Специфическим для протоплазмы является то, что в ней эти отдельные превращения (реакции) определенным образом организованы во времени, сочетаются между собой в единую целостную систему. Они протекают здесь не случайно, не хаотически, а в строго определенной последовательности, в известном гармоническом порядке.

Этот порядок лежит в основе всех известных нам жизненных явлений. Так, например, при спиртовом брожении поступивший из бродильной жидкости в дрожжевую клетку сахар последовательно претерпевает здесь ряд химических превращений. Сперва он присоединяет к себе фосфорную кислоту, затем распадается на две половины. Одна из этих половин подвергается восстановлению, а другая окисляется и превращается в конечном итоге в пировиноградную кислоту, которая затем распадается на углекислоту и ацетальдегид. Последний восстанавливается в винный спирт. Таким образом, в конечном итоге из сахара получаются спирт и углекислота.

Возникновение этих веществ в дрожжевой клетке обусловлено тем, что здесь чрезвычайно строго соблюдается определенная последовательность всех необходимых для этого реакций. Если бы мы в этой цепи превращений заменили хотя бы одно звено или хотя бы в малейшей степени нарушили последовательность указанных превращений, у нас не получилось бы винного спирта, а возникло бы совсем другое вещество. И действительно, например, в молочнокислых бактериях сахар сначала претерпевает те же самые изменения, что и в дрожжах. Но когда дело доходит до образования пировиноградной кислоты, она не распадается, а сразу подвергается восстановлению. Благодаря этому в молочнокислых бактериях сахар превращается не в спирт, а в молочную кислоту.

Углубленное изучение происходящего в протоплазме синтеза разнообразных веществ показывает, что эти вещества образуются здесь не сразу, не благодаря какому-то одному особенному химическому акту, а как результат длинной цепи химических превращений. Для того чтобы возникло то или иное сложное, характерное для данного живого существа химическое соединение, необходимо, чтобы многие десятки, сотни, а иной раз даже тысячи отдельных реакций сменяли друг друга в строго определенном, «закономерном» порядке, который лежит в самой основе существования протоплазмы.

Чем сложнее вещество, тем большее количество реакций принимает участие в его образовании внутри протоплазмы и тем строже, тем точнее должны быть эти реакции согласованы между собой. Как показали недавние исследования, в синтезе белков из аминокислот должны участвовать многие отдельные последовательно сменяющие друг друга реакции. Только благодаря чрезвычайно строгой согласованности, определенной последовательности этих реакций в живой протоплазме создается та закономерность в чередовании аминокислот, которую мы наблюдаем в современных белках.

Возникшие таким путем определенным образом построенные белковые частицы вполне закономерно объединяются между собой в более или менее значительные молекулярные рои или в целые комплексы, которые в конечном итоге отслаиваются от общей массы протоплазмы и выделяются как форменные образования, чрезвычайно подвижные протоплазменные структуры. Таким образом, и свойственный протоплазме химический состав и ее структура являются известным выражением определенного порядка тех химических превращений, которые все время совершаются в живой материи.

Но от чего же зависит этот характерный для организации протоплазмы порядок? Какие непосредственные причины лежат в его основе? Углубленное изучение этого вопроса показывает, что указанный порядок не есть что-то внешнее, от живой материи независимое (как это думают идеалисты). Напротив, мы в настоящее время хорошо знаем, что скорость, направленность и взаимосвязь отдельных реакций — все то, из чего слагается разбираемый нами порядок,— целиком определяется теми материальными отношениями, которые создаются в живой протоплазме.

В основе всего лежат химические свойства входящих в состав протоплазмы веществ. Главным образом это те органические вещества, с которыми мы познакомились в предыдущих главах. Эти вещества обладают колоссальными химическими возможностями. Они могут давать самые разнообразные реакции. Но используют они эти возможности крайне «лениво», медленно, иной раз с ничтожно малой скоростью. Нередко для осуществления той или иной реакции, идущей между органическими веществами, необходимы многие месяцы или даже годы. Именно поэтому химики-органики в своей работе очень часто применяют разнообразные сильнодействующие вещества — крепкие кислоты, щелочи и т. д. Этим путем они стремятся, так сказать, подхлестнуть, ускорить ход химических взаимодействий между органическими веществами.

В качестве таких ускорителей реакций все чаще и чаще применяются вещества, называемые катализаторами. Уже давно замечено, что достаточно бывает прибавить к смеси, где идет реакция, ничтожное количество катализатора, чтобы вызвать бурное ускорение реакции. При этом для катализатора характерно то, что он сам не разрушается в процессе реакции и после ее окончания его количество остается неизменным.

Поэтому достаточно бывает очень небольшого количества катализатора, чтобы вызвать быстро идущее превращение весьма значительных масс вещества. Это обстоятельство в настоящее время широко используется в химической технике, где в качестве катализаторов применяются различные металлы, их окиси, соли и другие неорганические и органические соединения.

В телах животных и растений химические взаимодействия между органическими веществами совершаются с поразительно большой скоростью. Если бы этого не было, жизнь не могла бы протекать в тех бурных темпах, в каких она протекает фактически. Причина большой скорости химических реакций внутри протоплазмы заключается в том, что всегда в ней присутствует ряд особых биологических катализаторов, так называемых ферментов.

Ферменты были открыты уже давно и давно привлекали к себе внимание ученых. Оказалось, что их можно выделить из живой протоплазмы и получить в виде водного раствора или даже сухого легкорастворимого порошка. В сравнительно недавнее время были получены кристаллические препараты ферментов и выяснена их химическая природа. Все они оказались белками, иной раз в комплексе с другими небелковыми веществами. По характеру своего действия ферменты вполне сходны с неорганическими катализаторами, но отличаются от последних исключительной силой своего действия. В этом отношении ферменты превосходят аналогично действующие неорганические катализаторы иногда в несколько сотен тысяч или даже в миллионы раз. Таким образом, в ферментных белках мы имеем исключительно совершенный, чрезвычайно рациональный аппарат для ускорения химического взаимодействия органических веществ.

Наряду с этим для ферментов весьма характерна строгая специфичность их действия.

Причина этого лежит в особенностях каталитического действия белков. Изменяющееся в процессе обмена органическое вещество (субстрат) прежде всего вступает на очень короткий срок в комплексное соединение с соответствующим белком — ферментом. Этот комплекс является неустойчивым. Он очень быстро подвергается дальнейшему превращению, причем субстрат изменяется в соответствующем направлении, а фермент регенерирует и может опять вступить в комплекс с новой порцией субстрата.

Таким образом, для того чтобы любое вещество живой ■протоплазмы реально участвовало в обмене веществ, оно должно войти во взаимодействие с белком, образовать с ним определенное комплексное соединение. В противном 'случае его химические возможности будут реализовываться настолько медленно, что это не будет иметь никакого значения для бурно протекающего процесса жизни. В силу этого то направление, в котором изменяется в обмене веществ любое органическое соединение, зависит не только от молекулярного строения этого соединения, от присущих ему химических возможностей, но и от специфичности ферментативного действия тех протоплазменных белков, которые вовлекают это соединение в общий обмен веществ.

В ферментах живая материя имеет не только мощные ускорители химических процессов, но и тот внутренний химический аппарат, при помощи которого эти процессы направляются по вполне определенным рельсам. В силу чрезвычайно тонкой специфичности ферментных белков каждый из них может образовывать комплексы только с определенными веществами и катализировать только строго определенные индивидуальные реакции. Поэтому в осуществлении того или иного жизненного процесса, а тем более всего обмена веществ в целом, участвуют сотни и тысячи отдельных белков — ферментов. Каждый из них способен специфически катализировать только лишь отдельную реакцию, и только в совокупности, в определенном сочетании своего действия они создают тот закономерный порядок явлений, который лежит в основе обмена веществ.

Пользуясь выделенными из живого организма ферментами, мы можем в лабораторных условиях в изолированном виде воспроизводить отдельные биохимические реакции, отдельные звенья обмена веществ. Это позволяет нам распутывать сложный клубок химических пре:вращений обмена, где сплетаются тысячи индивидуальных реакций. Таким путем мы можем расчленять обмен на отдельные составляющие его химические этапы, анализировать не только вещества живой материи, но и совершающиеся в ней процессы. Таким путем А. Н. Бахом, В. И. Палладиным и последующими учеными было показано, что в основе такого типичного для жизни процесса, каким является дыхание, лежит ряд сменяющих друг друга в строго определенном порядке реакций окисления, восстановления и пр., каждая из которых катализируется своим специфическим ферментом. То же самое было установлено С. П. Костычевым, А. Н. Лебедевым и другими авторами в отношении химизма брожения.

В настоящее время мы от анализа жизненных процессов уже перешли к их воспроизведению, к синтезу. Так, смешивая в водном растворе в строго определенной комбинации около двух десятков различных выделенных ферментов, мы можем воссоздать явления спиртового брожения. В таком растворе целого комплекса индивидуальных белков превращение сахара осуществляется в том же закономерном порядке, как и в живых дрожжах, хотя здесь, конечно, отсутствует какая-либо клеточная структура.

В данном случае этот порядок определяется известным качественным составом ферментной смеси. Однако в организме происходит и строго количественная регулировка каталитического действия белков. Она основывается на исключительной чувствительности ферментов к различного рода воздействиям. Собственно, нет такого физического или химического фактора, нет такого органического вещества или неорганической соли, которые так или иначе не влияли бы на ход ферментативных реакций. Всякое повышение или понижение температуры, всякое изменение кислотности среды, окислительного потенциала, солевого состава или осмотического давления смещает соотношение между скоростями отдельных ферментативных реакций и, следовательно, изменяет их взаимосвязь во времени. В этом лежат предпосылки того характернейшего для жизни единства между организмом и средой, которое получило всестороннее научное обоснование и развитие в трудах И. В. Мичурина.

В клетках современных организмов очень большое влияние на порядок и направление лежащих в основе обмена ферментативных реакций имеет и пространственная организация живого вещества.

Белковые частицы объединяются между собой, могут отслаиваться от общей массы раствора в виде разнообразных, весьма подвижных протоплазменных структур. На поверхности этих структур сосредоточиваются многие ферменты.

Исследования Института биохимии Академии наук СССР показали, что в зависимости от степени связывания ферментов протоплазменными структурами коренным образом изменяется не только скорость, но и направленность ферментативного действия. Это еще более повышает связь обмена с условиями внешней среды. Очень часто то или иное воздействие, которое само по себе не оказывает заметного влияния на работу изолированных ферментов, коренным образом смещает равновесие между распадом и синтезом, так как это воздействие изменяет связывающую способность весьма чувствительных в этом отношении белковых структур протоплазмы.

Итак, в основе характерного для организации протоплазмы порядка лежат химические свойства веществ, участвующих в построении живой материи. Большое разнообразие этих веществ и их исключительная способность к химическим реакциям таят в себе возможности бесчисленных химических изменений и превращений. Но в живой протоплазме эти превращения регулируются целым рядом внутренних и внешних условий: наличием известного набора ферментов, их количественными соотношениями, кислотностью среды, окислительно-восстановительным потенциалом, коллоидными свойствами протоплазмы, ее структурой и т. д. Каждое вновь возникающее в протоплазме вещество, каждая отслаивающаяся от общей массы протоплазмы структура изменяет скорость и направление тех или иных химических реакций, а следовательно, влияет и на весь порядок жизненных явлений в целом.

Получается круг чрезвычайно тесно связанных между собой взаимопроникающих явлений. Свойственный живой протоплазме закономерный порядок химических реакций приводит к возникновению определенных веществ, известных физических и химических условий и тех или иных структур. Но все эти явления — определенный состав протоплазмы, ее свойства и строение — в свою очередь, раз возникнув, начинают выступать как факторы, определяющие, скорость, направленность и взаимосвязь происходящих в протоплазме реакций, а следовательно, и тот закономерный порядок, который породил этот состав и структуру протоплазмы.

Но что особенно важно, что принципиально отличает живые организмы от всех других систем неорганического мира,— это присущая жизни определенная направленность, целеустремленность указанного выше порядка. Многие десятки и сотни тысяч химических реакций, совершающихся в живой протоплазме, не только строго согласованы между собой во времени, не только гармонично сочетаются в едином порядке, но и весь этот порядок направлен к единой цели—к постоянному самосохранению и самовоспроизведению всей живой системы в целом, в закономерном согласовании с условиями окружающей среды.

Именно поэтому протоплазма является динамически устойчивой системой, и, несмотря на постоянно идущий в ней распад (диссимиляцию), она из поколения в поколение сохраняет .свойственную ей организацию. Все отдельные звенья этой организации могут быть изучены и поняты нами на основе физических и химических закономерностей.

Мы можем таким путем установить, почему в протоплазме возникает то или иное определенное вещество или определенная структура и как это вещество или структура влияет на скорость и последовательность химических реакций, на соотношение между синтезом и распадом, на рост и формообразование организмов и т. д.

Но на основании одних только указанных закономерностей, одного только изучения протоплазмы в том виде, как она существует ныне, мы никогда не будем в состоянии ответить на вопрос, почему весь этот жизненный порядок является таким, как он есть, таким «целесообразным» (согласованным с условиями окружающей среды). Для ответа на эти вопросы необходимо изучение материи в ее историческом развитии. Жизнь возникла на пути этого развития как новая, более сложная форма организации материи, организации, подчиняющейся закономерностям более высокого порядка, чем те, которые царят в неорганической природе.

Лишь диалектическое единство организма и среды, которое могло возникнуть только на основе образования индивидуальных систем многомолекулярного порядка, определило собой как становление жизни, так и все ее дальнейшее развитие на нашей планете.

ГЛАВА ШЕСТАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Впервые появившиеся в водах морей и океанов коацерватные капли еще не были наделены жизнью. Однако уже при самом их возникновении в них таились возможности при определенных условиях развития дать начало для образования первичных живых систем.

Как мы видели в предыдущих главах, такого рода положение характерно и для всех предшествующих этапов эволюции материи. В удивительных свойствах углеродных атомов космических тел уже была заложена возможность для образования углеводородов и их простейших производных. Эти последние благодаря определенному строению их молекул и благодаря присущим им химическим свойствам обязательно должны были в теплых водах первичного океана превратиться в разнообразные высокомолекулярные органические вещества, в частности в белковоподобные соединения. Точно так же и присущие белкам свойства уже таили в себе возможность образования комплексных коацерватов. По мере своего роста и усложнения их частицы неизбежно должны были объединиться между собой и выделиться из раствора в виде отдельных коацерватных капель.

В этом обособлении капель от внешней среды— в возникновении отдельных (индивидуальных) коллоидных систем — и лежал залог их дальнейшего развития. Даже одновременно возникшие в растворе капли несколько отличаются друг от друга по своему составу и внутреннему строению. Но индивидуальные особенности физико-химической организации каждой отдельной коацерватной капли накладывали определенный отпечаток на те химические превращения, которые совершались именно в ней. Наличие тех или иных веществ, присутствие или отсутствие простейших неорганических катализаторов (как, например, железа, меди, кальция и т. д.), степень концентрации белковых и других коллоидных веществ, образующих коа- церват, и, наконец, определенная, пусть даже весьма нестойкая структура—все это сказывалось на скорости и направлении отдельных химических реакций, протекавших в данной коацерватной капле, все это придавало специфический характер тем химическим процессам, которые в ней развертывались. Таким образом выявлялась известная связь между индивидуальным строением, организацией данной капли и теми химическими превращениями, которые в ней совершались при данных условиях внешней окружающей среды. В разных каплях эти превращения шли по-разному. Это — во-первых.

Во-вторых, следует обратить внимание на то, что разнообразные, более или менее беспорядочно совершающиеся внутри коацерватной капли химические реакции не были безразличны для ее дальнейшей судьбы. С этой точки зрения одни из них имели положительное значение, были полезны, способствовали большей устойчивости, большей длительности существования данной системы. Другие, наоборот, были вредны, носили отрицательный характер, приводили к разрушению, к исчезновению индивидуальной капли.

Уже из сказанного видно, как самое образование индивидуальных систем вызывало появление совершенно новых отношений и закономерностей. Для простого, однородного раствора органических веществ понятия «полезности» и «вредности» являются просто бессмысленными. В применении же к индивидуальным системам эти понятия приобретают вполне реальное значение, определяют дальнейшую судьбу этих индивидов.

До тех пор пока органическое вещество было полностью слито с окружающей средой, пока оно было растворено в водах первичных морей и океанов, мы могли рассматривать эволюцию этого вещества в целом, во всей его совокупности. Но как только органическое вещество сконцентрировалось в определенных пунктах пространства, в каплях коацервата, как только эти образования отделились от окружающей среды более или менее определенно выраженной границей и приобрели известную индивидуальность, тотчас же создались новые, более сложные отношения. Дальнейшая история одной какой-нибудь коацерватной капли могла существенно отличаться от истории другой такой же индивидуальной системы, находящейся рядом с ней. Ее судьба определялась теперь соотношениями условий внешней среды и собственным внутренним специфическим строением капли, которое в своих деталях было присуще только ей одной и у других капель могло иметь несколько иное, опять-таки характерное для каждой индивидуальной капли выражение.

Что определяло собой существование каждой такой отдельной капли в данных условиях внешней среды? Представим себе, что в каком-нибудь первичном водоеме нашей планеты в результате смешения растворов высокомолекулярных органических веществ возникли капли коацерватов. Рассмотрим судьбу какой-нибудь одной из них. Находясь в первичном океане Земли, коацерватная капля была погружена не просто в воду, а в раствор разнообразных органических и неорганических веществ. Эти вещества улавливались ею и затем вступали в химическое взаимодействие с веществами самого коацервата. В результате этого происходил рост капли. Но параллельно с указанными синтетическими процессами в капле протекали и процессы разложения, распада вещества. Скорость как тех, так и других процессов определялась соотношением условий внешней среды (температурой, давлением, концентрацией органических веществ и солей, кислотностью среды и т. д.) и внутренней физико-химической организации данной капли. Но соотношение скоростей процессов синтеза и распада не было безразлично для дальнейшей судьбы нашего коллоидного образования. Оно было или полезно или вредно, оно влияло положительно или отрицательно на самое существование капли или даже на возможность ее возникновения.

Только те коацерватные капли могли более или менее длительно существовать, которые обладали известной динамической устойчивостью и в которых скорость синтетических процессов преобладала над скоростью разложения или по крайней мере ее уравновешивала. Напротив, те капли, в которых химические изменения в данных условиях внешней среды были направлены главным образом в сторону распада, были тем самым обречены на более или менее быстрое исчезновение или они

вообще не могли возникать. Во всяком случае их индивидуальная история сравнительно скоро обрывалась, и поэтому такого рода образования уже не играли существенной роли в дальнейшей эволюции органического вещества. Эта роль принадлежала только динамически устойчивым коллоидным образованиям, и всякое уклонение от этой устойчивости приводило к быстрой гибели и уничтожению данной «неудачной» организационной формы. Такие плохо организованные капли распадались, а заключенные в них органические вещества вновь рассеивались в растворе, поступали в тот общий котел, из которого черпали свое питание более «удачливые», более хорошо организованные коацерваты.

Однако капли, в которых синтез преобладал над распадом, должны были не только сохраняться, но и увеличиваться в объеме и весе — расти. Таким путем происходило постепенное увеличение размеров капель, наделенных определенной, наиболее совершенной для данных условий существования организацией. Но каждая отдельная разросшаяся капля уже в силу чисто механических причин должна была разделяться на отдельные части, куски. Образующиеся при этом «дочерние» капли были наделены примерно такой же физико-химической организацией, как и породивший их коацерват. Но в дальнейшем каждая из них должна была пойти своей дорогой, в каждой из них стали происходить уже собственные изменения, увеличивающие или уменьшающие их шансы на дальнейшее существование. Понятно, что все это могло осуществляться только в отношении тех капель, индивидуальная организация которых приводила в данных условиях внешней среды к созданию их динамической устойчивости. Только такие коацерватные капли могли длительно существовать, расти и разделяться на «дочерние» образования. Любое изменение, происходившее в организации коацерватных капель под воздействием все время меняющейся внешней среды, сохранялось только в том случае, если оно удовлетворяло указанным выше требованиям, если оно повышало динамическую устойчивость коацервата в данных условиях существования. Поэтому параллельно с увеличением количества организованного вещества, ростом коацерватных капель на земной поверхности все время происходило изменение качества самой их организации в совершенно определенном направлении, а именно в направлении возникновения такого порядка химических процессов, который обеспечивал бы постоянное самовосстановление и самосохранение всей системы в целом.

Вместе с тем наряду с увеличением динамической устойчивости этих коллоидных образований их дальнейшая эволюция должна была идти и в направлении увеличения самой динамичности этих систем, увеличения скорости совершающихся в них реакций. Вполне понятно, что та динамически устойчивая коацерватная капля, которая приобрела способность к более быстрому превращению веществ, этим самым получила значительные преимущества перед другими каплями, плавающими в том же растворе органических соединений. Она стала гораздо скорее усваивать эти соединения, гораздо скорее расти, и поэтому в общей массе коацерватов удельный вес ее и ее потомства делался все более и более значительным.

Простейшие органические коацерваты с их нестойкой элементарной структурой рано или поздно [должны были исчезнуть с лица Земли, распасться, перейти в первоначальный раствор, но их ближайшие потомки, выработавшие в себе известную устойчивость, также скоро должны были отстать в своем развитии в том случае, если они не приобрели способности к быстрому осуществлению химических реакций. Расти и развиваться дальше могли только такие образования, в организации которых произошли существенные изменения, чрезвычайно увеличившие скорость химических реакций и вместе с тем создающие определенную координацию, упорядоченность этих реакций.

Как мы видели в предыдущей главе, теми внутренними химическими аппаратами, которые ускоряют и направляют течение процессов, происходящих в живой протоплазме, являются ферменты. Сравнительно недавно было установлено, что исключительная сила каталитического действия ферментов и их поразительная специфичность обусловлены особым строением входящих в их состав белков. Ферменты представляют собой комплексы, в которых сочетаются между собой каталитически активные вещества и те специфические белки, которые весьма сильно повышают эту активность. Для примера возьмем фермент каталазу, роль которой в живой протоплазме состоит в ускорении разложения перекиси водорода на кислород и воду. Эта реакция может ускоряться и просто неорганическим железом, но железо действует в указанном направлении лишь очень слабо. Однако, соединив железо с особым органическим веществом, пирролом, мы можем увеличить это действие почти в тысячу раз. Естественный фермент — каталаза также содержит в себе железо в соединении с пирролом. Но действие каталазы примерно еще в 10 миллионов раз сильнее, чем действие этого химического соединения, потому что в каталазе оно еще сочетается со специфическим белком. Таким образом, в конечном итоге один миллиграмм железа, входящий в состав каталазного комплекса, может по своему каталитическому действию заменить 10 тонн неорганического железа. При всем совершенстве нашей техники мы еще не достигли таких масштабов «рационализации», какими располагает живая природа!

Такое увеличение каталитического действия достигается здесь особым специфическим строением ферментных белков, определенным, чрезвычайно совершенным сочетанием в них активных и активирующих группировок. Отдельные составные части ферментного комплекса обладают лишь слабым каталитическим действием. Исключительная мощь фермента создается только при строго определенном их сочетании. Совершенно ясно, что такое сочетание указанных группировок, какое мы находим в ферментах, и та чрезвычайно характерная для ферментов связь, которая существует между их химическим строением и физиологической функцией, могли образоваться только в результате постоянного совершенствования этих систем и приспособления их строения к тем функциям, которые они несут в данных условиях существования.

Многочисленные превращения органических веществ, протекавшие сперва в водном растворе, а затем в первичных коллоидных образованиях, совершались здесь сравнительно медленно. Ускорение отдельных реакций могло достигаться лишь благодаря действию неорганических катализаторов (например, солей кальция, железа, меди и т. д.), которые, конечно, присутствовали в водах первичного океана в довольно значительных количествах.

В индивидуальных коллоидных образованиях эти неорганические катализаторы стали сочетаться с различными органическими соединениями на сотни и тысячи ладов. Среди всех этих комбинаций в равной мере могли возникать как «удачные», увеличивавшие каталитическую активность соединения, так и «неудачные», понижавшие эту активность, а следовательно, и уменьшавшие общую динамичность всей системы. Но под воздействием внешней среды эти последние «неудачные» комбинации постоянно уничтожались, исчезали с лица Земли. Для дальнейшего развития оставались только такие комплексы, которые наиболее быстро, наиболее рационально выполняли свои функции.

В результате указанного эволюционного процесса те простейшие неорганические катализаторы, которые в растворе первичных органических веществ суммарно ускоряли целые группы сходных между собой реакций, в наших коллоидных образованиях были постепенно заменены все более и более сложными, но и более совершенными ферментными комплексами, не только обладающими колоссальной активностью, но и весьма специализированными, действующими лишь на отдельные определенные реакции. Легко понять, каше громадные преимущества создавало возникновение таких химических комплексов для общей организации процессов, совершавшихся в данном коллоидном образовании.

Конечно, эволюция ферментов могла здесь успешно протекать только в том случае, если параллельно с этим создавалась известная регулировка, известная согласованность отдельных ферментативных реакций между собой. Каждое существенное увеличение скорости той или иной реакции закреплялось в процессе эволюции только тогда, когда оно было прогрессивно с разбираемой точки зрения, если оно не нарушало динамической устойчивости всей системы, а, наоборот, способствовало большей внутренней упорядоченности в организации данного коллоидного образования.

В первично возникших коацерватных каплях эта координация между отдельными химическими реакциями была представлена еще сравнительно слабо. Притекавшие извне органические вещества и промежуточные продукты распада еще могли претерпевать здесь химические изменения в весьма разнообразных направлениях. Конечно, и беспорядочно идущие синтезы могли на первых стадиях развития коацерватов способствовать разрастанию организованного вещества. Но при этом характер организации вновь возникающих коллоидных участков все время менялся и был чрезвычайно подвержен риску распада, самоуничтожения. Наши коллоидные системы лишь тогда приобрели более или менее постоянную динамическую устойчивость, когда идущие в них синтезы координировались между собой, когда создавалась известная закономерная повторяемость этих синтезов, некоторый их ритм.

В процессе эволюции индивидуальных коллоидных систем основной интерес представляло не случайное возникновение в них того или иного соединения, а его постоянно повторяющееся новообразование, появление определенной согласованности реакций, обусловливающей постоянный синтез этого соединения в ходе разрастания организованного вещества. Таким путем возникло то явление, которое мы сейчас обозначаем как способность протоплазмы к самовоспроизведению.

На этой основе создалось известное постоянство состава наших коллоидных систем. В частности, указанный выше ритм закономерно повторяющихся синтезов нашел свое яркое отражение и в строении белковых веществ. Согласованность между собой всех многочисленных синтетических реакций, которые в своей совокупности приводили к образованию белковой молекулы, исключала возможность беспорядочного сочетания отдельных звеньев полипептидной цепи. Поэтому свойственное первичным белковоподобным соединениям случайное расположение аминокислотных остатков постепенно заменялось более определенным строением белковой молекулы.

Это постоянство химического состава индивидуальных коллоидных образований порождало и известное постоянство их структуры. Характерные для данной коллоидной системы, определенным образом построенные белки сочетались между собой уже не случайно, а строго закономерно. Поэтому неустойчивая, скоропреходящая, слишком зависящая от случайных внешних воздействий структура первичных коацерватов в процессе их эволюции должна была замениться такой динамически устойчивой пространственной организацией, которая гарантировала бы собой определенную направленность ферментативных реакций в сторону преобладания синтеза над распадом.

Таким путем и создалась та взаимосогласованность явлений, та приспособленность внутреннего строения к несению определенных жизненных функций в данных конкретных условиях существования, которая так характерна для организации всех живых существ.

На основании изучения организации современных нам простейших форм живого мы можем проследить, как шло постепенное усложнение и усовершенствование организации описанных нами образований. В конечном итоге оно и привело к возникновению качественно новой формы существования материи. Так произошел тот диалектический «скачок», который означал, что на земной поверхности возникли простейшие живые существа.

Первичные простейшие организмы были по своему строению уже значительно совершеннее коа- церватных капель, но все же они были несравненно проще даже самых простых из известных в настоящее время живых существ. Здесь еще отсутствовала клеточная структура. Эта структура возникла на значительно более поздней стадии развития жизни.

Проходили годы, века, тысячелетия, и строение живых существ все более и более совершенствовалось, приспособляясь к тем условиям существования, в которых развивалась жизнь. Живые существа делались все более и более организованными. Вначале питанием для них служили только возникшие абиогенно органические вещества. Но с течением времени количество этих веществ все уменьшалось, а потому первичные организмы должны были или погибнуть, или выработать в себе в процессе развития какой-нибудь способ строить органические вещества из материалов неорганической природы — из углекислоты и воды. Некоторым живым существам это действительно удалось. В процессе последовательного развития они выработали в себе способность поглощать энергию солнечного луча, за счет этой энергии разлагать углекислоту и из ее углерода строить в своем теле органические вещества. Таким образом возникли простейшие растения — сине-зеленые водоросли, остатки которых можно обнаружить в древнейших отложениях земной коры.

Другие живые существа сохранили прежний способ питания, но источником пищи им теперь стали служить водоросли, органические вещества которых они использовали. Так возник в своем первоначальном виде мир животных.

«На заре жизни», в начале так называемой архейской эры, растения и животные представляли собой мельчайшие одноклеточные живые существа, подобные современным нам бактериям, сине- зеленым водорослям, амебам. Большим событием в истории последовательного развития живой природы было возникновение многоклеточных организмов, состоящих из многих клеток, объединенных в один организм. Живые организмы стали делаться все сложнее и разнообразнее. В течение протерозойской эры, которая насчитывала многие и многие миллионы лет, население первородного океана сделалось чрезвычайно разнообразным и изменилось до неузнаваемости. Мощные водоросли заселили воду морей и океанов, в их зарослях появились многочисленные медузы, моллюски, иглокожие и морские черви. Жизнь вступила в новую, палеозойскую эру. О ее развитии в эту эру мы уже можем судить на основании ископаемых остатков тех живых существ, которые когда-то обитали на нашей планете.

Первоначально возникшие живые существа были подобны современным нам микробам

Сине-зеленые водоросли

Более пятисот миллионов лет тому назад, в так называемый кембрийский период истории Земли, вся жизнь была еще сосредоточена в морях и океанах. Знакомых нам теперь позвоночных животных (рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и зверей) в это время еще совсем не было. Не было также цветов, трав и деревьев. Из растений в то время были только водоросли, а из животных — медузы, губки, кольчатые черви, близкие к ракам трилобиты и разнообразные иглокожие.

В следующем за кембрийским, в силурийском периоде на суше появились первые наземные растения, а в море—первые позвоночные животные, близкие к современным миногам. В отличие от рыб у них еще не было челюстей. У многих тело было одето костным панцирем.

Триста двадцать миллионов лет тому назад, в так называемый девонский период, в реках и морских лагунах появились и настоящие рыбы, близкие и дальние родичи современных акул. Но нынешних костистых рыб, таких, как судак, лещ или щука, тогда еще не было.

Двести шестьдесят миллионов лет тому назад, в каменноугольный период, на Земле уже пышно разрослись леса гигантских папоротников, хвощей и плаунов. По берегам озер и рек ползали многочисленные и разнообразные земноводные. Они, подобно рыбам, метали икру в воду. Их влажная слизистая кожа, легко подсыхавшая на воздухе, не позволяла им надолго удаляться от водоемов. Но в конце каменноугольного периода уже появились первые пресмыкающиеся. Ороговевшая кожа защищала их от высыхания. Поэтому они не были связаны с водоемами и могли широко заселять сушу. Они уже не метали икру в воду, а откладывали яйца.

В дальнейшем их внутреннее строение все усложнялось, образовались одноклеточные живые существа

Жгутиковые

Одноклеточная

водоросль

Инфузории

Амеба

Позднее в водах первичного океана образовались живые существа, тела которых были построены уже из многих клеток

Гидроидный полип

Колонии сине-зеленых водорослей

Зеленые водоросли

Бурые водоросли

Двести десять миллионов лет тому назад наступил новый, пермский период. Папоротникообразные растения постепенно оттесняются родичами современных хвойных, появляются саговые пальмы; древние земноводные уступают место пресмыкающимся, более приспособленным к сухому климату. Появляются первые предки «страшных ящеров», или динозавров,— гигантских пресмыкающихся, которые в последующие периоды господствовали на Земле. Но ни птиц, ни зверей в те времена еще не существовало.

Царство пресмыкающихся на Земле особенно ярко было представлено в юрский и меловой периоды. В это время на Земле впервые появились близкие к современным деревья, цветы и травы. Пресмыкающиеся в это время заселили сушу, воду и воздух, по Земле ходили страшные гигантские динозавры, в воздухе носились «летающие драконы» — птеранодоны. В морях плавали морские хищники: змеи, рыбоящеры и плезиозавры.

Тридцать миллионов лет тому назад началось царство птиц и зверей. В середине так называемого третичного периода большинство крупных пресмыкающихся уже вымерло, появились многочисленные виды птиц и млекопитающих, которые заняли господствующее положение среди всех животных. Но все же тогда млекопитающие еще очень сильно отличались от современных. Нынешних обезьян, лошадей, быков, оленей и слонов в те времена еще не было. Лишь постепенно, в течение второй половины третичного периода, млекопитающие становились все более и более похожими на современных. К концу периода существовали уже вполне подобные современным олени, быки, лошади, носороги, слоны и разнообразные хищники. В начале второй половины третичного периода появились обезьяны, сперва низшие — собакообразные, затем высшие — человекообразные.

РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ В ВОДАХ ДРЕВНЕЙШИХ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

Свыше пятисот миллионов лет назад, в кембрийский период истории Земли, вся жизнь была сосредоточена только в морях и океанах. К этому времени появились из растений не только низшие (1), но и высшие водоросли, а из животных все типы беспозвоночных. Здесь были микроскопические одноклеточные

Население моря в кембрийский период

животные, губки, близкие к ним археоциаты (2), медузы (3), кольчатые черви (4 и 5), морские стрелки —саггиты (6), пле» ченогие с двустворчатой раковиной (7 и 8), первые моллюски (слизняки). Особенно многочисленны были близкие к ракам трилобиты (9). Появились и разнообразные иглокожие. Одни из них прирастали к подводным предметам (10), другие, как голотурии или морские кубышки, ползали по дну (11 и 12), были и плавающие голотурии (13)

В конце силурийского периода появились настоящие рыбы. В девояское время (320 миллионов лет назад) их было уже очень много в опресненных морских лагунах. Тут были близкие и далекие родичи современных акул. У одних тело было заковано в костный панцирь (1 и 2), у других в скелете развивались отдельные кости (3 и 4). Нынешних костистых рыб, как судак, лещ, щука, еще не было, но изобиловали кистеперые (5 и 6) и двоякодышащие рыбы (7). Они могли дышать воздухом, который заглатывали в плавательный пузырь. В конце периода от кистеперых рыб произошли первые наземные позвоночные животные — земноводные

Разнообразные рыбы девонского периода

В каменноугольный период (265 миллионов лет назад) на Земле уже пышно разрослись леса гигантских папоротников, хвощей и плаунов. По берегам озер и рек ползали многочисленные разнообразные земноводные

Земноводные каменноугольного периода

Среди земноводных были и великаны, как эогеринус (1) и бафетус (2), и карлики, как бранхиозавры (3). В конце периода земноводные дали начало первым пресмыкающимся. Они уже не были связаны с водоемами и могли широко заселять сушу

В пермский период (210 миллионов лет назад) папоротникообразные растения постепенно оттесняются голосемянными растениями — родичами современных хвойных. Появляются саговики («саговые пальмы»). Древние земноводные (1) уступают место пресмыкающимся, более приспособленным к сухому климату. Некоторые из них были еще очень сходны с земноводными (котлассия — 2).

Древние пресмыкающиеся пермского периода

Встречались крупные растительноядные пресмыкающиеся — парейазавры (3) и зверообразные, которые по многим особенностям строения напоминали зверей (млекопитающих). Из них одни были хищниками (иностранцевия—4), другие—беззубыми растительноядными существами (дицинодонты — 5). В пермское время появляются и первые предки «страшных ящеров», или динозавров, — гигантов, которые в последующие периоды господствовали на Земле

ЦАРСТВО ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ НА ЗЕМЛЕ

В меловой период (130 миллионов лет назад) на Земле впервые появились близкие к нынешним деревья, цветы и травы. Это было время расцвета, а в конце периода — время массовой гибели пресмыкающихся. Пресмыкающиеся в это время заселили сушу, воду и воздух. Особенно разнообразны были гигантские динозавры, многие из них ходили на задних ногах:

Звери мелового периода

безобидный великан траходонт (1), страшный плотоядный тиранозавр (2), меньший хищник струциомимус (3). Рогатые трицератопсы (4) ходили на четырех лапах. В воздухе носились летающие «драконы» — птеранодоны (5). В морях плавали морские хищники: змеи, рыбоящеры и плезиозавры. В медовой период уже существовали происшедшие от пресмыкающихся в предшествующие периоды немногочисленные птицы и звери

ЦАРСТВО ПТИЦ И ЗВЕРЕЙ

30 миллионов лет назад, в середине третичного периода, большинство крупных пресмыкающихся уже вымерло. Появились многочисленные и разнообразные виды птиц и млекопитающих, которые заняли господствующее положение среди всех животных. Но тогда млекопитающие еще очень сильно отличались от современных. Из копытных животных дальние родичи слонов

Лес середины третичного периода

уинтатерии (1) и отчасти родственные лошадям палеогиоппусы (2). Из древнейших хищников — креодонтов жили собакообразные дромоционы (3) и выдрообразные патриофелисы (4). Здесь жили диковинные тилотерии (5), похожие по зубам на крысу и ежа. Появились первые броненосцы (6) и первые полуобезьяны (7)

Постепенно в течение второй половины третичного периода млекопитающие становились все более и более похожими на современных. К концу периода существовали настоящие олени, быки, лошади, носороги, слоны, разнообразные хищники. В начале второй половины третичного периода появились обезьяны, сперва низшие — собакообразные, затем высшие — человекообразные

Жизнь четвертичного периода

Один миллион лет назад, на границе третичного и последнего, четвертичного, периода на Земле появились обезьянолюди — питекантропы — связующее звено между обезьяной и человеком. Они уже умели пользоваться простейшими орудиями труда. Питекантропы вымерли. Их потомки — неандертальцы, или «первобытные люди», — являются предками современных людей, но еще отличаются от них. В конце четвертичного периода, в суровое время последнего оледенения, век мамонта и северного оленя, на Земле уже жили настоящие люди, не отличающиеся от современных

Один миллион лет тому назад, на границе третичного и последнего, четвертичного, периода, который продолжается и сейчас, на Земле появились обезьянолюди — питекантропы — связующее звено между обезьяной и человеком. Они уже умели пользоваться простейшими орудиями труда. Питекантропы вымерли. Их потомки явились нашими предками. В четвертичном периоде, в суровое время последнего оледенения Земли, в век мамонта и северного оленя, на Земле уже жили настоящие люди, не отличающиеся по строению своего тела от современных.

Но с появлением человека мы из области биологического развития материи уже переходим к новой форме ее движения — общественной жизни людей.

Нарисованная нами картина возникновения и последующего развития жизни дает конкретное представление о том, каким образом материя из одной формы движения переходит в новые, все более высокие формы. При этом не только возникают новые качества и создаются новые закономерности. Характерным для этого последовательного развития материи является то, что с переходом на каждую новую ступень развития темпы этого развития резко возрастают и, следовательно, общее развитие материи совершается во времени, как бы по круто загибающейся вверх кривой. На самом деле, мы видим, что абиогенная эволюция органических веществ потребовала для своего осуществления периода времени в несколько миллиардов лет. С возникновением жизни развитие пошло гораздо скорее. Оно исчисляется уже сотнями миллионов лет. На формирование и биологическое развитие человека потребовался период всего лишь в один миллион лет. Наконец, социальные преобразования осуществлялись в течение тысячелетий и даже веков. А сейчас мы легко подмечаем существенные сдвиги в развитии человеческого общества уже в периоды, исчисляемые десятилетиями.

Недоучет разности этих темпов развития, попытка не считаться с различием форм движения материи всегда приводила и приводит к весьма грубым ошибкам.

При возникновении любой новой формы движения старые формы, конечно, сохраняются, но их роль в дальнейшем прогрессе оказывается ничтожно малой, так как темпы их развития на несколько порядков ниже темпов развития новой формы движения.

Это мы видели на примере возникновения жизни, когда старые, абиогенные методы синтеза органических веществ отошли на задний план, по сравнению с биологическим синтезом, это справедливо и в отношении перехода от биологической к социальной форме движения материи.

Несколько лет тому назад в Париже среди участников Международного научного Конгресса была организована анкета. В ней основным был вопрос: «Каков, по Вашему мнению, будет человек через 500 лет?». Один очень крупный ученый- естествоиспытатель ответил на этот вопрос примерно так: «Развитие человека идет с такой быстротой, что через 500 лет он по своему уму будет превосходить современных людей настолько, насколько они сейчас превосходят корову!».

Однако мы о будущем всегда судим на основании изучения прошлого. Поэтому в связи с таким ответом не лишне будет вспомнить, что не пятьсот, а почти две с половиной тысячи лет тому назад жил такой выдающийся человек, как Аристотель, и если мы будем сравнивать мощь его ума с умственными способностями некоторых наших современников, то вряд ли это сравнение будет в пользу последних. Следовательно, человек как личность, как биологический индивид за истекшие две тысячи лет не так уж сильно «поумнел», усовершенствовался, развился в указанном отношении.

Вместе с тем, конечно, сейчас каждый школьник знает больше Аристотеля. Однако школьник не своим умом дошел до разрешения Пифагоровой теоремы или до установления закона всемирного тяготения. Те знания, которыми он обладает, он получил через посредство слова, изображения или письма как результат развития человеческого общества, как плод социальной формы движения материи, формы, гораздо более совершенной, чем биологическая, а поэтому и развивающейся с несравненно большей скоростью.

Когда возникла жизнь, господствовавший до этого события длительный и запутанный метод абиогенного образования органических веществ потерял всякое свое значение в эволюционном процессе, так как он не мог по своей скорости равняться с новыми, прекрасно организованными, и поэтому очень быстро протекающими превращениями обмена веществ. Подобно этому и значение биологического развития человека для его прогресса сделалось сейчас весьма незначительным в свете возникновения новой, социальной формы развития материи.

Вряд ли за последнее тысячелетие человек существенно изменился в биологическом отношении, но он за это время приобрел невиданную доселе власть над окружающей его природой. Он может перемещаться по земле быстрее лани, плавать под водой лучше всякой рыбы и летать по воздуху несравненно скорее и дальше всякой птицы. И это не потому, что за указанное время у него выросли крылья или образовались плавники и жабры. Приобретенное человеком могущество есть результат общественного, социального, а не индивидуального, биологического развития. Доказательства этого мы встречаем на каждом шагу, даже, например, в такой, казалось бы, чисто биологической области, как увеличение долголетия людей.

Потребовались многие десятки тысячелетий и сотни миллионов человеческих жизней для того, чтобы человек биологическим путем, в процессе естественного отбора выработал в себе сопротивляемость по отношению к некоторым видам бактерий. Но всего за последних два — три десятка лет он сделал в ,этом отношении громадный скачок вперед. Сейчас, в частности, человек легко побеждает возбудителей воспаления легких или заражения крови, что с трудом удавалось ему еще так недавно. Но этого он достиг не потому, что его организм сам по себе биологически стал крепче в указанном отношении, а потому, что человек теперь применяет полученные промышленным путем антибиотики, и без этого дара социального развития он и сейчас умирал бы от болезней, как сто или двести лет тому назад.

Поэтому неправы те, кто, подобно цитированному нами ученому, видят будущее человека в его каком-то необычном биологическом совершенствовании, в том, что у него вырастет голова огромных размеров или что он по своему уму превратится в какого-то сверхчеловека.

Широкая столбовая дорога человеческого прогресса проходит сейчас не через биологическое развитие индивидуальной человеческой личности, а через совершенствование его общественной жизни, через прогресс социальной формы движения материи.

В этом свете такие биологические особенности, как цвет кожи или форма века, не имеют решительно никакого значения в прогрессе. Отсюда понятен тот громадный чудовищный вред, который наносят человечеству всякого рода расистские теории, стремление усовершенствовать человеческую породу животноводческим методом и тому подобные измышления фашизма. Все они являются лишь выражением порожденного эпохой империализма глубокого непонимания законов развития природы, прогресса знаний человека и вскоре неизбежно отойдут в область предания.

Мы должны также бороться против религиозных пережитков. Наука и религия непримиримы и враждебны друг другу. Как наука, так и практическая деятельность советского народа, его богатейший опыт строительства социализма на каждом шагу опровергают религию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы мысленно проделали длинный путь того развития материи, которое привело к возникновению жизни на Земле. Вначале мы видели углерод, рассеянный в виде отдельных атомов в раскаленной атмосфере звезд. Затем мы его обнаруживаем в составе тех углеводородов, которые возникли на поверхности Земли. Далее эти углеводороды превратились в их кислородные и азотистые производные, в простейшие органические вещества. В водах первородного океана эти вещества перешли в более сложные соединения. Возникли белки и подобные им вещества. Так образовался тот материал, из которого построены тела животных и растений. Вначале этот материал находился просто в растворенном состоянии, затем он выделился в виде коацерватных капель. Первичные коацерватные капли были устроены сравнительно просто, но постепенно в их строении стали происходить существенные изменения. Они приобретали все более и более сложное и совершенное строение и превратились, наконец, в первичные живые существа — в родоначальников всего живого на Земле.

Развитие жизни шло дальше. Сперва живые существа не обладали клеточной структурой. Но на определенном этапе развития жизни возникла клетка, образовались вначале одноклеточные, а затем и многоклеточные организмы, заселившие нашу планету. Так наука в корне опровергает измышления религии о духовном начале жизни и божественном происхождении живых существ.

Успехи современного естествознания, раскрывающие закономерности возникновения и развития жизни, наносят все более сокрушающие удары по идеализму и религии, по всей реакционной идеологии империализма.

Сейчас, когда подробно изучена внутренняя организация живых существ, есть все основания считать, что мы сможем, рано или поздно, искусственно воспроизвести эту организацию и этим непосредственно показать, что жизнь есть не что иное, как особая форма существования материи. Успехи, которых за последнее время достигла советская биология, позволяют нам надеяться, что такое искусственное создание простейших живых существ не только возможно, но и будет осуществлено не в таком уже далеком будущем.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр-

От издательства                                                                                        2

Введение                                                                                                  3

Глава первая. Борьба материализма против идеализма и религии

по вопросу о происхождении жизни                                                            7

Глава вторая. Первичное возникновение простейших органических

веществ — углеводородов и их производных ...                                          26

Глава третья. Превращение первичных углеводородов в сложные

органические соединения. Возникновение первичных

белковоподобных веществ                                                                        47

Глава четвертая. Возникновение первичных коллоидных

образований                                                                                             67

Глава пятая. Организация живой протоплазмы                                           79

Глава шестая. Возникновение первичных организмов                                 95

Заключение                                                                                             125

„НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА"

Книги массовой «Научно-популярной библиотеки» Военного издательства материалистически объясняют явления природы, знакомят с современным состоянием науки и техники по самым различным отраслям знаний, связанным с военным делом. В них популярно рассказывается, как с развитием науки и техники происходят существенные изменения в военном деле, создаются новые виды боевой техники и вооружения, меняются способы их использования в бою. Книги помогают нашим военным кадрам постоянно совершенствовать свои военные знания, овладевать новой боевой техникой, повышать бдительность и боеготовность войск Книги написаны общедоступно и рассчитаны на широкие круги личного состава Вооруженных Сил Союза ССР, советскую молодежь и членов ДОСААФ.

ВЫШЛИ В СВЕТ В 1958 ГОДУ

Е. М. Балабанов. Ядерные реакторы. 212 стр. 3 руб. 30 коп.

В. А. Михайлов. Физические основы получения атомной энергии. 176 стр. 2 руб. 75 коп.

А. П. Глушко, Л. К. Марков, Л. П. Пилюгин. Атомное оружие и противоатомная защита. 392 стр. 5 руб 30 коп

Ан. Н. Несмеянов. Радиоактивные изотопы и их применение.

192 стр. 2 руб. 85 коп.

В. Петров. Искусственный спутник Земли. 306 стр. 5 руб. 90 кол.

М. Б. Нейман, К. М. Садиленко. Термоядерное оружие. 239 стр. 4 руб. 60 коп.

Н.С.Мансуров. Наука и религия о природе.64 стр. 80коп.

К.Ф.Огородников. На чем Земля держится.40 стр. 50коп.

Б.А.Воронцов-Вельяминов. Происхождениенебесныхтел.

128 стр. 1 руб. 65 кол.

В. И. Громов. Из прошлого Земли. 96 стр. 1 руб. 20 коп. И. В. И. Прокофьев. Возникновение религии и веры в бога.

124 стр. 1 руб. 50 коп.

П. Ф. Колоницкий. Мораль и религия. 80 стр. 95 коп.

Г. В. Платонов. Дарвинизм и религия. 89 стр. 1 руб. 10 коп.

Б. Б. Кудрявцев. О неслышимых звуках. 144 стр. 2 руб. 35 коп.

Г. А. Гурев. Научные предвидения и религиозные предрассудки. 128 стр. 1 руб. 50 коп.

ВЫШЛИ В СВЕТ В 1959 ГОДУ

Я. Г. Вараксин. Радиоэлектроника в военном деле. 288 стр. 5 руб. 90 кол.

П. Ф. Колоницкий. Марксизм-ленинизм о религии. 124 стр. 1 руб. 50 коп.

К. Л. Воропаева. Жил ли Христос? 112 стр. 1 руб. 40 коп.

Д. И. Сидоров. О христианских праздниках, постах и обрядах. 208 стр. 2 руб. 55 коп.

5. Ф. К. Меньшиков. Алкоголизм — враг здоровья. 72 стр.

1 руб 25 кэп.

И. А. Науменко. Атомные силовые установки. 192 стр. 3 руб 15 коп.

А. А. Жуховицкий. Меченые атомы. 116 стр. 1 руб. 75 коп.

Ф. В. Майоров. Электронные вычислительные машины и их применение. 240 стр 4 руб. 70 коп.

Сб статей Атомная энергия в авиации и ракетной технике.

504 стр 8 руб 60 коп

Сб статей. Атомная энергия и флот. 240 стр. 4 руб. 60 коп.

А. Н. Пономарев. Современная реактивная авиация. 260 стр. 5 руб

Г. И. Покровский. Наука и техника в современных войнах. 140 стр. 2 руб. 35 коп.

И. В. Стрельчук. Пьянство губит человека. 84 стр. 1 руб. 35 коп.

ГОТОВЯТСЯ К ПЕЧАТИ И ПОСТУПЯТ В ПРОДАЖУ В 1959 г. Б. В. Ляпунов. Ракета.

А. Ф. Буянов. Материалы настоящего и будущего.

А. Космодемьянский. К. Э. Циолковский, его жизнь и работы по ракеткой технике.

Н. А. Ильин. Наука и религия о жизни и смерти.

А. Мезенцев. Религиозные суеверия и их вред.

Ф. И. Гаркавенко. Что такое религиозное сектантство?

В. И. Прокофьев. Знание и вера в бога.

Перечисленные выше книги можно приобрести в книжных киосках и магазинах «Военная книга», библиотечных коллекторах и книжных киосках Управлений торговли военных округов и флотов.

Вышедшие из печати и поступившие в продажу книги Военного издательства можно приобрести по почте, направив заказ

«ВОЕННАЯ КНИГА—ПОЧТОЙ»

по одному из следующих адресов:

Владивосток, Ленинская, 18.Новосибирск, Красный проспект.

Воронеж, пр Революции, 26/28.23.

Киев, Красноармейская, 10.Одесса, Дерибасовская, 13.

Куйбышев. Куйбышевская, 91. Ростов-на-Дону, Вуденновский 103 Ленинград, Невский, 20.Свердловск, ул Малышева, 31.

Львов, ул. Горького, 5.Таллин, ул Пикк, 5Ташкент, ул Ленина, 94

Минск, ул Куйбышева, 24.Тбилиси, пл Ленина, 4

Москва, Г-2, Арбат, 1.Хабаровск, ул. Серышева, 11.

Мурманск, пр. Сталина, 25.Чита, ул. Ленина, 110.

Книги высылаются без задатка наложенным платежом, т. е. с оплатой книг по почте при их получении. Стоимость почтовой пересылки относится за счет заказчика

(Для получения книг в адрес полевой почты следует перевести деньги вперед, для чего предварительно запросить «Военная книга — почтой» о стоимости книг и пересылки.)

магазины«ВОЕННАЯ КНИГА»

принимают предварительные заказы на книги Военного издательства, еще находящиеся в печати и не поступившие в продажу. Предварительный заказ оформляется на почтовой открытке в книжном магазине лично покупателем. О поступлении заказанной литературы в книжный магазин покупатель извещается заранее заполненной почтовой открыткой.

Предварительные заказы экономят время и обеспечивают покупку книг в первые дни продажи.

Оглавление

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Введение

ГЛАВА ПЕРВАЯ БОРЬБА МАТЕРИАЛИЗМА ПРОТИВ ИДЕАЛИЗМА И РЕЛИГИИ ПО ВОПРОСУ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЖИЗНИ

ГЛАВА ВТОРАЯ ПЕРВИЧНОЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ — УГЛЕВОДОРОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

ГЛАВА ТРЕТЬЯ ПРЕВРАЩЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В СЛОЖНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ БЕЛКОВОПОДОБНЫХ ВЕЩЕСТВ

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ КОЛЛОИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

ГЛАВА ПЯТАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВОЙ ПРОТОПЛАЗМЫ

ГЛАВА ШЕСТАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg