Атмосфера ранньої Землі була, скоріше, «відновлювальної», так як в древніх породах переважають метали: у відновленій формі (наприклад, двовалентне залізо), а в більш молодих - в окисленої (залізо тривалентне). Досліди, проведені в лабораторії, показують, що органічні речовини в відновної середовищі створюються легше, ніж в окисленої. На першій стадії з простих неорганічних сполук з'явилися вуглеводні. Можливість утворення складних з'єднань з простих доведена багатьма дослідженнями.
Так, ще в 1861 р А. М. Бутлеров виявив, що в розчині формаліну у вапняній воді при стоянні в теплому місці утворюються цукру. А. Н. Бах показав, що у водному розчині формаліну і ціаністого калію виникають ще більш складні речовини, які можуть служити живильним середовищем для мікроорганізмів.
Органіка (можливо, вуглеводні) виникла в океані з більш простих сполук - припустив А. І. Опарін (1923). Необхідну енергію давало Сонце, ультрафіолетова частина його випромінювання не поглинається озоновим шаром (який ще не утворився). Різноманітність простих з'єднань в океанах, велика водна площа, велика кількість сонячної енергії, що діяла тривалий час, утворили «первинний бульйон», в якому стали виникати органічні сполуки. Схожа ідея була покладена в основу концепції і англійського натураліста Дж. Холдейна (1929).
За оцінкою К. X. Уоддінгтона, «в кінці 20 - 30-х рр. були закладені основи точки зору, згідно з якою життя розглядається як явище, природним чином виникає з неживої природи. веро-
Приємно, що майбутні дослідники історії ідей відзначать, що ця точка зору на проблему походження життя, що представляє революцію в філософському розумінні людиною свого власного місця в світі, вперше була розроблена комуністами. Опарін в Москві (1924) і Холдейн в Кембриджі (1929) незалежно один від одного стверджували, що останні досягнення геохімії. дозволяють уявити процес походження систем, які можуть бути названі «живими».
Момент переходу від неживого до живого - вирішальний для світогляду. У Опаріна життя виникає на рівні багатовимірних структур - коагулянти, гелі та Коацервати - в «момент випадання гелю або освіти первородного холодцю», і «з деякими застереженнями ми навіть можемо вважати цей вперше виник на Землі шматочок органічної слизу первинним організмом. Справді, він повинен був відповідати високим вимогам з тих властивостей, які в даний час розглядаються як ознаки життя ». Він описав (1936) колоїдну фазу виникнення життя і розвиток здатності до фотосинтезу у предків рослинних організмів. Коацервати вже можуть збільшуватися в розмірах, ділитися на частини і піддаватися хімічним змінам зважаючи явищ на кордоні можливого розшарування. Ці граничні явища мають зачатки метаболізму, а перехід до живого відбувається тоді, коли на зміну «змагання в швидкості росту приходить боротьба за існування». Виникнення і загострення цієї боротьби - результат нестачі для «харчування» коа-церватов запасів «предбиологической» органіки. Цей брак призводить до існування різних шляхів отримання їжі, організми до переходу до біологічного рівню розвитку поділяються на автотрофні і гетеротрофні. При іссяканія запасів органічного матеріалу поза коацерватов вступали в дію «природний відбір» і інші біологічні чинники, відбувався перехід до організмам. Хоча Холдейн в 1929 р вважав, що земна атмосфера була багата двоокисом вуглецю «до виникнення життя» і перші живі істоти були «можливо, величезними молекулами», не згадуючи ні про гелях, ні про коацерватах, його ім'я
стоїть поряд з ім'ям Опаріна в «гіпотезі Холдейна -Опаріна».
Подібні умови, що існували на Землі 3 - 4 млрд років тому, в 1953 р створили в лабораторії американського біохіміка Г. Юри - іскровий розряд пропускали через суміш метану, аміаку, водню і води. В установці Міллера (рис. 12.11) вдалося синтезувати ряд амінокислот, глутамінової кислоти, аденін, гліцин і прості цукри. Після цього Орджел синтезував прості нуклеїнові кислоти. Інші вчені стали використовувати нагрівання, пропускання (3-лу-чий і ультрафіолету, і виявилося, що різні джерела вільної енергії приводили до утворення подібних речовин. Попадання отриманих речовин в воду охороняло від зворотного розпаду на прості сполуки, а взаємодія один з одним відкривало можливість еволюції. Найбільш ефективним джерелом виявилося сонячне випромінювання в діапазоні (2. 2,5) 10 7 м.
Отже, сонячне випромінювання здатне забезпечити хід потужних процесів синтезу, неорганічного фотосинтезу, щоб почали
раптом «виживати» більш складні молекули замість простих. Якщо хімічна еволюція Землі зайняла 4,5 млрд років, то етап біохімічної еволюції, який привів до формування найпростіших організмів, - понад 2 млрд років. Теорія Опаріна отримала визнання, але залишалося неясним, як з найпростіших речовин раптом утворилася молекула, здатна розмножуватися. Так вважав і відомий американський генетик Г. Міллер: життя виникла в формі гена - елементарної одиниці спадковості - шляхом випадкового поєднання атомних груп і молекул, що зустрічалися в водах первинного океану.
Виникнення молекулярної біології призвело до союзу біохімії і генетики, кульмінацією якого стала поява гіпотези Уотсона-Кріка (1953), що пояснювала, яким чином може бути записана генетична інформація в молекулах ДНК. Найважливіше - все організми володіють одним і тим же генетичним кодом.
Найпростіші системи - віруси - складаються з нуклеїнових кислот (ДНК або РНК), укладених в білкову оболонку. Так чи не є молекула ДНК першої живою формою? «План по
будови »молекули ДНК не може бути визнаний випадковим, а величезна кількість інформації не виникає раптово.
Що стосується вірусів, то деякі вважали їх живими (В.Стенлі, 1957), інші (в тому числі і Опарін) живими їх не визнавали, вважаючи, що вони не перебувають на магістральному шляху розвитку життя. Опарін говорив (1957): «Первинно абіогенним шляхом могли виникнути не ті в функціональному відношенні надзвичайно абсолютно побудовані нуклеїнові кислоти або білки, які ми зараз виділяємо з організмів, а тільки досить безладно побудовані полінуклео-тіди і поліпептиди, з яких утворилися многомолекулярние вихідні системи, і тільки на основі еволюції цих систем виникли досконалі форми будови молекул, а не навпаки ». Книга Опаріна, що вийшла в 1936 р і перекладена в 1938 р принесла йому світову популярність, а третє видання (1958), яке виросло до 500 сторінок, вийшло одночасно на двох мовах. Але за цей час він кілька разів коливався в питаннях, пов'язаних з можливістю самозародження життя. Тому він багато разів звертався до проблеми вірусів, обговорюючи доцільність будови організмів, витоки якої - в фундаментальному відмінності людини і машини: доцільність будови машині привнесена людиною, яка створила її. І ці міркування Опаріна, все більше усіліющіе-ся, можна віднести до прояву віталізму (особливо в кінці 60-х рр.).
У книзі «Життя, її природа, походження і розвиток» (1960) Опарін відзначає, що внутрішня організація паразитів спрощується у міру зростання «залежно від своїх господарів» і адаптації до цієї екологічної ніші. І хоча закодовані нуклеїнові кислоти вірусів - продукт еволюції більш високоорганізованих організмів, самі віруси - кінцевий результат паразитичного виродження, втратили все, крім генетичного матеріалу. Вони здатні до самовідтворення при використанні метаболізму більш високоорганізованих організмів, і вони не змогли б з'явитися, якби до них не було еволюції організмів, що володіють здатністю до обміну речовин.