Учёный из Лондона выдвинул гипотезу: Землю могли «засеять» живыми организмами

Почему случайное зарождение жизни — математический нонсенс: разбор теории Роберта Эндреса

Четыре миллиарда лет назад Земля была раскалённым шаром, постепенно остывающим. Через 500 миллионов лет после образования океанов — уже есть следы микроорганизмов. Как такое возможно? Британский исследователь Роберт Эндрес из Имперского колледжа Лондона решил проверить это математически. И результаты — диагноз для абиогенеза.

Я перелопатил его работу. Сразу скажу: выводы пугающие. Если вы верили в «счастливую случайность» — приготовьтесь к охлаждению.

Математика против случайностей

Эндрес построил модель, учитывающую все известные химические и физические ограничения. Он оценил, сколько времени и вещества нужно, чтобы из неорганических соединений самопроизвольно собралась простейшая клетка. Цифры — катастрофические. Вероятность такого события настолько мала, что даже за миллиард лет и с объёмом океанов её почти невозможно достичь.

«Шансы собрать работающую клетку случайно равны шансам получить осмысленный текст, бросая буквы в воздух и надеясь, что они сложатся в роман Толстого.» — перефразирую Эндреса.

Многие говорят: «Но ведь жизнь всё-таки появилась!». Да, появилась. Но математика говорит: стандартная модель абиогенеза (когда всё происходит само собой, без внешнего «интеллекта») требует либо миллиардов лет, либо нереальных объёмов «сырья». И то, и другое — нестыковка с геологическими данными.

Энтропия — главный враг жизни

Жизнь — это порядок, а природа стремится к хаосу. Это второй закон термодинамики, его не обмануть. Чем сложнее структура (например, клетка), тем больше энергии нужно затратить на её создание. В случайных химических реакциях энергия рассеивается, а не накапливается.

Личное наблюдение автора: когда я обсуждаю эту тему с друзьями, они часто удивляются: «Но ведь кристаллы тоже сами растут!». Да, но кристалл — это повторяющаяся решётка, а клетка — сложная машина с ферментами, мембраной, ДНК. Разница как между кирпичной стеной и процессором. Стену может сложить ветер, а процессор — нет.

Эндрес подчёркивает: химические системы «любят» равновесие, а жизнь — это далёкое от равновесия состояние. Для его поддержания нужны постоянные затраты энергии. Как она появилась в первой клетке? Вопрос без ответа в рамках чистой случайности.

Альтернативный взгляд: панспермия и неизвестные законы

В своей статье Эндрес ссылается на теорию направленной панспермии — гипотезу, выдвинутую Фрэнсисом Криком (да, тем самым первооткрывателем ДНК) и Лесли Оргелом в 1970-х. Суть: жизнь на Землю могла быть занесена искусственно — например, с зонда другой цивилизации. Звучит фантастично? Но это объясняет странный факт: микроорганизмы появляются почти сразу после образования океанов, словно кто-то «засорил» планету быстро.

Сам я считаю гипотезу Крика-Оргела недооценённой. Она не менее научна, чем «случайная сборка», — просто менее популярна. Но у неё есть преимущество: она не требует невероятных вероятностей.

Другой вариант — существование неизвестных физических законов, которые облегчают самосборку биополимеров. Это не мистика, а поиск новых принципов самоорганизации. Например, некоторые полимеры в растворах могут спонтанно формировать упорядоченные структуры при определённых условиях — это изучает химическая эволюция. Но до сборки полноценной клетки ещё далеко.

Что показывают астрохимия и астробиология

Аминокислоты и другие «кирпичики жизни» обнаруживают повсюду: в метеоритах, на астероидах (миссия «Хаябуса-2» в 2023 году показала аминокислоты на Рюгу), даже в атмосфере Венеры — молекулы фосфина, которые в некоторых сценариях могут быть биогенными.

Это говорит о том, что строительные блоки — обычное дело во Вселенной. Но блоки — не здание. Проблема абиогенеза не в наличии аминокислот, а в их точной сборке в белках, нуклеиновых кислотах и в создании самовоспроизводящейся системы.

Давайте сведём основные сценарии в таблицу.

Пошаговый совет: как самому оценить вероятность сложной сборки

Если вы инженер или любите точность, вот простой метод. Возьмите, например, сборку случайной последовательности из 10 аминокислот (средний маленький белок). Шанс получить нужный порядок — 1/20^10 ≈ 9,5e-14. А для первой клетки нужно не менее 250 таких белков, работающих вместе — это уже 1/20^2500. Для наглядности: это меньше, чем 10 в минус 3000 степени. Сравните с количеством атомов во Вселенной (10^80). Теперь понятно, почему Эндрес говорит «почти невозможно».

Этот расчёт груб, но он показывает, почему наука ищет альтернативы.

Итог от автора

Статья Эндреса не доказывает, что жизнь не могла появиться случайно. Она доказывает, что классический «суп из аминокислот» — нерабочая схема. Либо мы чего-то не знаем о самоорганизации материи, либо жизнь — не местное изобретение. Лично я ставлю на второе: слишком мал зазор между формированием планеты и появлением первых клеток. Жизнь — не искра, а привозной груз. И это не религиозный тезис, а гипотеза, достойная проверки.