“Современная наука учит нас, что жизнь не является свойством материи.”
Задумывались ли вы когда-нибудь, что делает вас живым? Что делает живым что-либо вообще?
На встрече Американского химического общества в 2012 году, на сессии, посвященной происхождению жизни, Эндрю Эллингтон выдвинул радикальную теорию: “Жизни не существует.” Энди — профессор химии из Техасского университета в Остине, и это был первый слайд его презентации, посвященной химии РНК и происхождению жизни. Его идея повергла меня в полное недоумение.
Я был озадачен, потому что, вероятно, должен был согласиться с Энди. Но я не согласен. Когда я присутствовал на лекции Энди, я был практически уверен, что жив, как и сейчас. Вы, вероятно, тоже уверены, что живы. Разве вы не провели всю свою жизнь, ну, живя? Быть живым — это важно. Это сильно отличается от небытия.
И все же, несмотря на нашу естественную уверенность в собственном существовании, некоторые ученые оспаривают это и утверждают, что жизнь может быть просто иллюзией или эпифеноменом, объяснимым с точки зрения известной физики и химии.
Физик и общественный интеллектуал Шон Кэрролл — один из таких людей. На многолюдной вечерней лекции в кампусе Университета штата Аризона, где я работаю, я был ошеломлен, услышав, как Шон заявил, что уравнений физики элементарных частиц достаточно, чтобы объяснить существование всей материи, включая вас и меня. Джек Шостак, лауреат Нобелевской премии, придерживается аналогичной точки зрения, утверждая, что сосредоточенность на определении жизни мешает нам понять ее происхождение. По словам Джека, чем пристальнее вы смотрите на любое из “определяющих” свойств жизни, тем больше размывается граница между живым и неживым.
В детстве я помню, как пытался разобрать насекомое на части, а потом у меня не получалось вернуть его в исходное состояние. В то время я был слишком удивлен, чтобы даже расстроиться. Все мы знаем, что жизнь нельзя свести к ее составным частям, будь то элементарные частицы, атомы или даже молекулы.
Возможно, проще всего принять точку зрения Энди, Джека и Шона, что жизнь не является свойством своих частей и что поэтому нам не нужно беспокоиться о ее определении. Если это так, то из этого следует, что все, что нам нужно, чтобы понять, что такое жизнь и как она возникает, — это понять эти части.
Во время моего обучения на физика-теоретика меня учили считать, что жизнь не является концептуально глубокой научной проблемой. Напротив, наиболее фундаментальными концепциями, касающимися природы реальности, были те, которые изучали другие физики, — такие вещи, как пространство, время, свет, энергия и материя. И действительно, успехи физики были просто ошеломляющими: за короткий промежуток времени, прошедший с начала XVII века, мы глубоко проникли в понимание того, как устроена наша Вселенная. Мы даже определили, что мы подразумеваем под словом “Вселенная”. На очень малых масштабах мы многое знаем об элементарных составляющих всей материи. На самых больших масштабах мы можем получать фотографии далеких галактик, свет от которых шел до наших телескопов более 13,5 миллиардов лет.
И все же происхождение жизни остается одной из величайших загадок науки. Физика, какой мы ее коллективно понимаем на данный момент истории, дает фундаментальное описание Вселенной, лишенной жизни. Это не та Вселенная, в которой живу я, и держу пари, что вы тоже там не живете.
Но если жизнь все же существует, то что это такое?
Кто мы такие?
Если витализм мертв, то, возможно, и вы тоже
В противоположность взглядам современных физиков и химиков, ученые прошлого считали, что жизнь существует как отдельная категория от материи.
Одушевленная материя, как полагали, была наделена “жизненной” силой, которую иногда называли élan vital . Аристотель называл ее энтелехией ; Готфрид Вильгельм Лейбниц называл ее монадой. Оба они описывали, как и многие другие, уникальное свойство, присущее только живым существам, которое направляет поведение живых организмов, такое как развитие эмбриона, регенерация утраченной конечности или любая другая целенаправленная деятельность, которая кажется уникальной характеристикой жизни.
Эта концепция живого несколько сродни религиозному понятию души, и некоторые даже называли ее именно так. Как бы вы это ни называли, мы считаем эти особенности уникальными для жизни, потому что не наблюдаем их у неживых объектов. Камень не восстанавливает свою первоначальную форму, будучи разрезанным надвое, а вот планария — может. Витализм, как стали называть это научное направление, основывался на идее, что то, что заставляет материю ожить, не поддается механическому описанию и, следовательно, не является материальным.
В то время как современные материалисты, такие как Энди, Шон и Джек, считают известные свойства материи достаточными для объяснения жизни, виталисты придерживались совершенно противоположной точки зрения. Они считали, что жизнь действительно существует, но ее нельзя объяснить с точки зрения свойств материи. Часто идею жизненного начала обсуждали в терминах жизненной энергии или искры, способной вдохнуть жизнь даже в мертвую материю. Если это звучит немного по-франкенштейновски, то так оно и есть.
Мэри Шелли было всего двадцать один год, когда в 1818 году был опубликован ее знаменитый роман “Франкенштейн”. Когда она писала эту книгу, она размышляла о передовой науке своего времени, в частности о теориях души, о том, что делает нас живыми и как мы можем оживить мертвых с помощью электричества. Мэри находилась под влиянием работ Луиджи Гальвани, которые позже продолжил его племянник Джованни Альдини. Эти двое пытались оживить части тела с помощью электростимуляции; они пропускали электрические разряды через лапки мертвых лягушек, заставляя их “танцевать”. Говорят, что Мэри также вдохновлялась Эразмом Дарвином, дедом более известного Чарльза Дарвина. Дарвин-старший писал о спонтанном зарождении жизни, ссылаясь на то, как неживая материя может самопроизвольно ожить в воде, нагретой солнечным светом.
В романе Мэри части тела недавно умерших людей можно было оживить с помощью электричества, если их правильно соединить. Именно так главный герой, доктор Виктор Франкенштейн, создал своего “живого” монстра из мертвых тел. Если бы мы попытались записать законы физики, которые могли бы объяснить уникальное открытие доктора Франкенштейна, позволившее ему оживить монстра, мы могли бы предположить, что он открыл жизненную “силу”, которая медленно рассеивалась после смерти, и что любое вещество, из которого состояла эта сила, было тесно связано с электромагнетизмом.
Это довольно странный набор свойств, обнаруженных доктором Франкенштейном в его вымышленной вселенной, но и материя в нашей реальной вселенной обладает множеством странных свойств. Наша Вселенная — странное место, если начать ее понимать (на самом деле, чем больше вы думаете, что понимаете ее, тем более странной она становится).
Мы можем представить себе последовательную физику, которую использовал доктор Франкенштейн, которая объясняет жизнь. Просто так получилось, что та физика, на которую он наткнулся, не является физикой, описывающей нашу реальную вселенную. Реальная физика, лежащая в основе жизни, может быть еще более странной. Хотя сейчас мы не понимаем, какие принципы управляют жизнью, однажды они могут стать столь же очевидными для последующих поколений, как кривизна пространства-времени или существование частиц света (фотонов) — для нас.
Многие виталисты считали, что жизнь не может быть создана из того, что само по себе не является живым. Живая материя была особенной, потому что ее части были особенными, неся в себе некую жизненную силу. Таким образом, для создания живых существ были необходимы живые существа; даже доктор Франкенштейн должен был создать своего монстра из когда-то живых частей, которые стали лишь недавно мертвы.
Примерно во время публикации “Франкенштейна” идея о том, что для создания жизни необходима жизнь, начала терять популярность в научном сообществе. В 1828 году Фридрих Вёлер синтезировал мочевину, органическое вещество, содержащееся в моче, из двух других простых молекул — циановой кислоты и аммиака. Эксперимент Фридриха показал, что биологически полученные молекулы не несут в себе никакой жизненной силы.
Составляющие части живой материи ничем не отличаются от составляющих частей неживой материи. В ходе подобных экспериментов ученые неоднократно демонстрировали, что нет ничего, что разделяло бы свойства неживой и живой химии: первая может быть легко преобразована во вторую при соответствующих условиях. Четкая граница между неживым и живым начала стираться по мере того, как человечество стало лучше понимать химию и физику, лежащие в ее основе.
Так что Шон, Джек, Энди и многие другие, кто придерживается аналогичных взглядов, правы… но до определенной степени.
На самом деле, как бы мы ни искали, мы не нашли доказательств того, что трансформация неживого в живое противоречит какому-либо известному закону физики или химии. Не существует закона сохранения жизни, который гласил бы, что жизнь нельзя создать или уничтожить. Конечно, это очевидно, потому что мы знаем, что организмы рождаются и умирают, но иногда именно самые очевидные наблюдения труднее всего объяснить с научной точки зрения и еще труднее превратить в математический закон.
Современная наука учит нас, что жизнь не является свойством материи.
Физики и химики очень хорошо видят то, чего не могут увидеть остальные, кто верит в существование жизни: не существует никакой волшебной точки перехода, в которой молекула или совокупность молекул внезапно становятся “живыми”.
Жизнь — это мираж химии: свойство, столь очевидное в нашем повседневном опыте (то, что мы живем), оказывается несуществующим, если посмотреть на наши составляющие.
Если жизнь не является свойством материи, а материальные вещи — это то, что существует, то жизни не существует. Вероятно, именно такую логику использовал Энди.
И все же мы здесь.
Из книги «Жизнь, какой ее не знает никто : физика возникновения жизни» Сары Имари Уокер.
Читайте также: Почему астрономы ищут признаки жизни на других планетах, основываясь на том, какой жизнь является на Земле?
