Этот вопрос также играет важнейшую роль. Действи­тельно, влечет ли создание благоприятных условий как обязательное следствие возникновение и развитие жиз­ни? Пока мы знаем лишь, что на Земле это произошло. Благоприятные условия вызвали развитие жизни за срок меньший, чем прошло от формирования Земли и Солнца до наших дней. Так как законы природы универ­сальны, то можно утверждать, что всюду, где создаются благоприятные условия, жизнь должна возникнуть. Но этот ответ не является полным, пока не определено, как скоро это происходит, как скоро появляется жизнь после того как созданы благоприятные условия.

Возникновение жизни означает появление на. данной планете хотя бы одного тела — организма, который дол­жен отвечать весьма сложным требованиям. Поэтому са­мо тело должно быть достаточно сложным, представлять собой надлежащим образом составившуюся комбинацию больших молекул. В неживой природе, такая первая, надлежащим образом составившаяся комбинация может об­разоваться, конечно, лишь случайно. Это нужно понимать так, что среди различного рода комбинаций из сложных молекул одни (их огромное множество) будут далеки от требований, предъявляемых к живому организ­му, другие (их чрезвычайно мало в сравнении с первы­ми) будут обладать лишь частью нужных требований, а этого тоже недостаточно. Но в какой-то момент соста­вится комбинация сложных молекул, отвечающая всем требованиям, предъявляемым к живому организму. Это и будет момент возникновения жизни.

Чем сложнее та комбинация молекул, которая может дать начало жизни, тем меньше вероятность составления такой комбинации, тем больше в среднем пройдет време­ни, прежде чем составится такая комбинация, появится жизнь. При этом среднее время, которое должно пройти до появления жизни, в очень сильной степени зависит от сложности комбината молекул и от числа молекул.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим крайне уп­рощенный пример. Допустим, что каждая случайным об­разом входящая в комбинацию молекула в пяти случаях из шести входит в нее не так, как это нужно было бы для жизнеспособности тела, и лишь один раз из шести так, как это нужно для жизнеспособности. И тело жизнеспо­собно, если все составившие его молекулы вошли в него так, как нужно. Тогда, если для жизнеспособности нужен организм из n молекул, вероятность, что составившееся тело будет жизнеспособно, равна 1/6n

Мы видим, что вероятность очень быстро уменьшает­ся с увеличением нужного числа молекул n. Эта вероятность равна вероятности выпадения одних только шесте­рок в серии из n бросаний игральной кости. Вероятность выпадания трех шестерок подряд не очень мала — она равна 1/63 = 1/216. Поэтому даже один человек, выпол­няя в течение дня серии из трех бросаний игральной кости, имеет большие шансы получить хотя бы одну се­рию, состоящую из трех шестерок. Но при помощи того же выражения для вероятности легко подсчитать, что если все человечество (4 млрд. человек) возьмет в руки игральные кости и будет непрерывно выполнять серии из двадцати бросаний, то первая серия, состоящая из двадцати шестерок, должна в среднем ожидаться через год. Если человечество будет непрерывно выполнять се­рии из 36 бросаний игральной кости, то первая серия, состоящая из 33 шестерок, должна, в среднем ожидаться через 6 млрд. лет, а при сериях в 35 бросаний первая серия из 35 шестерок в среднем появится через 200 млрд. лет. Конечно, такая серия может появиться и раньше, не исключена полностью даже возможность, что читатель, прочтя эту страницу и взяв игральную кость, в первой же серии из 35 бросаний получит только одни шестерки. Но вероятность такого события неописуемо мала.

Приведенный пример показывает, что время, необхо­димое для возникновения жизни, может очень сильно за­висеть от того, насколько сложна комбинация молекул, нужная, чтобы выжить в данных условиях, т. е. это вре­мя может очень сильно зависеть от самих условий.

Нужно иметь в виду не только возможность возник­новения жизни в принципе, но и возможность ее возник­новения в космогонически приемлемый срок.

Каким же требованиям должна отвечать составившая­ся комбинация сложных молекул, чтобы дать начало жизни?

Организм должен быть устойчивым достаточно длительное время. Он не должен распадаться ни самопроизвольно, ни под действием внешних воздействий. Для того
чтобы не распадаться под действием, внешних воздействий, он должен обладать способностью приспосабливаться к изменению условий. Это означает, что он должен
обладать способностью получать информацию от внешней среды и надлежащим образом реагировать на эту информацию.

Конечно, чем меньше меняются внешние усло­вия, тем менее сложен должен быть соответствующий механизм у первого живого организма, тем менее сложен должен быть сам организм, тем быстрее можно ожидать составления нужной случайной комбинации молекул. По­этому на Земле жизнь имела наибольшую вероятность зародиться там, где условия (прежде всего температур­ные) были наиболее постоянными, где-то в тропическом поясе ив морях и океанах, а не на суше. Возможно, что на планетах, движущихся по заметно вытянутым орби­там или обращающихся около переменных звезд, где, следовательно, температурные условия сильно меняются, требования к механизму приспосабливаемое слишком велики, требуют слишком сложной комбинации молекул для того, чтобы можно было ожидать составления такой комбинации в космогонически приемлемые сроки.

Если составившаяся комбинация молекул будет изо­лирована от внешней среды, то в ней как и во всякой системе, в результате, взаимодействий молекул устано­вится стационарное (аналогично тому, как мы это рас­сматривали в звездных системах) состояние. Но стацио­нарное состояние характеризуется выравниванием тем­ператур, плотностей, уничтожением структурности, той самой структурности, которая обеспечивала, например, способность получать информацию об изменении внеш­ней среды и приспосабливаться к нему. Чтобы этого не было для сохранения нужной структурности живой ор­ганизм должен взаимодействовать со средой путем обме­на веществ, поглощая из среды вещество и выделяя ве­щество из себя. Таким образом, комбинация из молекул, дающая начало жизни, должна иметь механизм, совер­шающий обмен веществ со средой.

Первый живой организм должен обладать очень тон­ким механизмом, вызывающим отделение от организма частей, каждая из которых обладает и способностью приспосабливаться к изменению условий и способностью к обмену веществ со средой, что приводит к росту этой ча­сти, и способностью, когда достигнут определенный размер, в свою очередь выделять из себя части, обладающие теми же свойствами. Без этого механизма размножения, который должен составиться уже в первом живом организме, жизнь не может развиваться.

Как мы видим, комбинация молекул, которая могла бы дать начало жизни, должна отвечать весьма сложным требованиям. Поэтому следует считать, что вероятность составления такой случайной комбинации, конечно, очень мала. Но насколько она мала, судить трудно. Ведь и слож­ных молекул на планетах может образовываться огромное множество, и, соединяясь между собой, они должны об­разовывать множество различных комбинаций. Нас инте­ресует вероятность того, что появится хотя бы одна ком­бинация, результатом которой будет жизнеспособное тело.

Так как вероятность сформирования крупного жизне­способного организма гораздо меньше, чем мелкого орга­низма, жизнь должна возникать в виде самых мелких из тех тел, которые могут вместить в себе необходимые для поддержания и продолжения жизни механизмы. Лишь затем, в ходе эволюции, могут появиться более крупные организмы.

У нас сейчас нет возможности хоть как-нибудь под­считать вероятность составления из сложных молекул жизнеспособного Организма и, следовательно, оценить среднее время, которое нужно для возникновения жизни в различных по степени благоприятности условиях. Мо­жет быть, в период возникновения жизни на Земле веро­ятность сформирования из сложных молекул жизнеспо­собного организма была не очень мала и независимо друг от друга в разных местах планеты появлялась’ жизнь. Но могло быть и так, что эта вероятность была очень мала. Тогда, возможно, после того как из неоргани­ческой материи составилось одно живое тело, другие больше не составлялись. В этом случае все ныне живу­щие на Земле существа являются потомками одного пер­вого живого организма.

Если вероятность сформирования живого организма из сложных молекул не очень мала и при самых благоприятных условиях среднее время для появления хотя бы одного жизнеспособного организма составляет лишь миллионы лет или меньше этого, то явление жизни во Вселенной, должно быть сравнительно распространенным. В этом случае все зависит от того, как часто встречаются благоприятные условия и как быстро уменьшается веро­ятность составления из молекул жизнеспособного орга­низма, если условия менее благоприятны.

Но может быть и так, что при любых условиях, как бы они ни были благоприятны, вероятность составления из молекул жизнеспособного организма настолько мала, что среднее время, требуемое для возникновения жизни, огромно в сравнении с возрастом звезд и галактик; на­пример, если оно так велико, как среднее время, необхо­димое человечеству, чтобы при бросании кости выбро­сить подряд 50 шестёрок (приблизительно 1025 лет). Тог­да нужно было бы считать, что Земля скорее всего единственное место во Вселенной, где имеется жизнь.

Такую возможность тоже необходимо рассматривать. Совершенно неправ был бы тот, кто заранее отбросил бы ее, считая ее ненаучной, нематериалистичной. Неверно было бы, например, само существование жизни на Зем­ле рассматривать как доказательство того, что среднее время возникновения жизни в благоприятных условиях не может быть очень большим в сравнении с возрастом звезд и галактик. Среднее время может быть очень большим, но в каком-нибудь месте жизнь может возникнуть случайным образом, за промежуток времени гораздо меньший чем среднее время. Правда, вероятность такого события невелика. Но мы уже говорили о том, что после того как событие случилось (жизнь на Земле есть), неправильно, рассмотрев его вероятность, на осно­вании малого ее значения заключать, что предположения, сделанные для подсчета вероятности, неверны.

Конечно, существование жизни на Земле объективно увеличивает надежду на то, что при благоприятных усло­виях среднее время требуемое для возникновения жизни, не очень велико. Но не исключена все-таки возможность, что оно невообразимо огромно.

Важнейшее значение для разрешения, вопроса имело бы обнаружение жизни хотя бы на одном, не считая Земли, теле Солнечной системы. Если бы это случилось, то можно было бы утверждать, что обитаемые миры во Вселенной многочисленны. Но космические полеты к другим планетам и Луне достоверно показали: единствен­ным пристанищем жизни в Солнечной системе является. Земля. Это, конечно, можно было предвидеть и раньше. Вероятность случайного образования живого организма в условиях очень высокой температуры нижних планет и очень низкой температуры верхних планет, а также лишенной атмосферы и литосферы Луны, настолько ничтожна, что немыслимо ожидать реализации такого собы­тия — появления жизни — за космогонически приемлемый срок.
 

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.

Т.А.Агекян «Звезды, Галактики, Метагалактики» 1981 год. Издание третье, переработаное и дополненое