13. Протоклетка

Первые клетки. Возникновение нужных для жизни биополимеров – неразрешимая задача для эволюционистов. Еще более сложную проблему для аргументации в пользу эволюции представляет организация биополимеров в функциональную единицу, называемую клеткой. Во времена Дарвина клетка рассматривалась как простой студенистый комочек, так как под примитивным микроскопом того времени она выглядела темным пятном. Эрнст Геккель называл клетку простым пузырьком, заполненным желе. Знания о внутриклеточном строении, о структуре клетки появились только в последние десятилетия. Даже в 30-е годы прошлого столетия, когда Опарин и Хэлдейн предложили свою теорию первобытного бульона, они еще не знали об изумительном порядке внутри клетки, о её поразительной конструкции и сложности. Некоторые работы Опарина о так называемых протоклетках в наши дни уже выглядят слишком примитивными – тем не менее, понятие протоклетка или протобионт до сих пор включено в учебники, несмотря на отсутствие доказательств их существования.

В одном из экспериментов Опарин получил капельки гуммиарабика и протеина, которые он назвал коацерватами (от лат. coacervatio – накопление). Это коллоидные частицы, образующиеся при объединении макромолекул и их осаждении в растворе в виде мелких капелек. Макромолекулы формируют коацерват благодаря тому, что одна его составляющая является щелочной, и тем самым положительно заряженной, а другая – кислотной, то есть заряженной отрицательно. Между ними происходит процесс электростатического притяжения. Это притяжение не является выборочным, самоорганизующимся и направленным, поэтому если в среде преобладает хаотичная смесь, коацерваты также будут хаотичной смесью. Опарин и другие утверждают, что свойства сложных коацерватов позволяют им формировать прообразы клеток – протоклеток.

Когда в раствор, содержащий коацерват, был введен энзим и его субстрат растворился в окружающем растворе, капелька стала увеличиваться и, в конце концов, разделилась пополам. Опарин заявил, что это аналогично процессу деления клетки. Ошибка заключалась в том, что вещества, из которых возник коацерват, были извлечены из живой клетки. Кроме того, раствор состоял только из молекул субстрата и имел очень мало общего с разнородной смесью первобытного бульона. Опаринские коацерваты малы по размеру и состоят из органических молекул. На этом их схожесть с реальной клеткой и заканчивается. Живая клетка является необычайно сложной структурой, настоящим химическим комбинатом в миниатюре. Образование клетки из макромолекул – это скачок фантастических масштабов, который лежит вне рамок доступных для проверки гипотез. Коацерваты не имеют никакого отношения к происхождению первой клетки. Не существует каких-либо органических соединений, которые можно было бы назвать протоклетками. Тем не менее, эволюционисты продолжают настаивать на этой ошибочной аналогии.

Тепловая модель Фокса происхождения жизни. Сидней Фокс из университета Майами много лет работал над разрешением проблемы капелек полимеризованных аминокислот. В лабораторных экспериментах Фокса в течение ограниченного отрезка времени (6 часов, не больше и не меньше) особая смесь чистых, сухих аминокислот нагревается до 175^о С. Затем интенсивный подогрев прекращается, а к полученному продукту добавляется горячая вода и происходит отфильтровывание нерастворимых элементов. При охлаждении водного раствора продукт выпадает в осадок в виде микроскопических шариков, которые Фокс назвал протеноидными микросферами или протеноидами. Их анализ показал, что они состоят из полимеров или цепей аминокислот, которые, однако, намного короче по длине по сравнению с белковыми цепями (аминокислотные цепи, которые короче белковых, принято называть полипептидами). Фокс утверждал, что протеин был первым веществом, на основе которого возникла жизнь. Согласно теории Фокса, аминокислоты, появившиеся в первобытном бульоне, постепенно концентрировались в бассейнах, рассеянных по всей поверхности Земли, а в районах вулканической активности высокая температура окружающей среды способствовала их полимеризации. Образовались протеноиды, которые при растворении в воде превращались в микроскопические шарики, покрытые оболочкой или псевдомембраной. Фокс считал, что они были похожи на клетки и могут быть названы протоклетками или первобытными клетками, они являются главным промежуточным звеном между первичным химическим окружением и живыми клетками.

Для того, чтобы схема Фокса работала, необходимо осуществление уникальной серии событий и условий, вероятность которых настолько незначительна, что её можно приравнять к нулю. Даже если допустить, что ожидаемые условия наступили, скорость образования продуктов будет намного меньше скорости их разрушения гидролизом или другими разлагающими реакциями после смытия продуктов реакции в океан. Чтобы реакция Фокса состоялась, необходимы аминокислоты без посторонних примесей. Где в земных условиях можно найти смесь сухих чистых аминокислот? Только в лаборатории ученого! В первобытном бульоне содержалось огромное количество примесей. Нагревание аминокислот в такой смеси закончится их полным разрушением. Только один этот фактор сокрушает тепловую модель Фокса происхождения жизни.

Заявление Фокса, что среди продуктов реакции обнаружены протеноиды (термальные полипептиды) с высокоупорядоченной последовательностью аминокислот, является очевидным абсурдом. Специалисты в этой области обвиняют Фокса во лжи и заявляют, что было бы ошибочным предполагать, будто бы термальные полипептиды по своей упорядоченности похожи на белки.

Кроме приведенных выше факторов, существует еще одно непреодолимое доказательство того, что продукт Фокса должен обладать беспорядочной структурой. Высокая температура, необходимая для реакции, почти полностью расемизирует аминокислоты. Расемизация – это процесс, в результате которого группа D- или L-аминокислот превращается в смесь D-и L-форм. Грубый нагрев аминокислот в течение 6 часов при температуре 175^о С обширно расемизирует аминокислоты, заменяя L-аминокислоты на смесь их L- и D-форм.

Подобным же образом сахарозы в углеводах и нуклеиновых кислотах являются D-изомерами. Химики не могут объяснить эту избирательность. Сахарозы, соединяясь с основными компонентами и фосфорной кислотой, образуют цепочки нуклеиновых кислот ДНК и РНК, несущих генетическую информацию.

Деление микросфер происходит в результате простого физико-химического явления и никак не связано с клеточным делением в живых организмах. Деление микросфер можно сравнить с делением мыльного пузыря надвое, но не с делением живой клетки. Никакой репродукции или любого другого копирования при этом не происходит. Материал первого шара случайно распределяется в двух полученных шарах.

Одна из причин, по которой живые клетки являются стабильными и могут сохраняться, заключается в существовании мембраны, защищающей и удерживающей её содержимое. Коацерват или протеноид может иметь псевдомембрану – некоторую концентрацию или ориентацию материала на границе с окружающей средой. Однако прочные химические связи между макромолекулами этой псевдомембраны отсутствуют, и поэтому она может быть быстро разрушена с выбросом содержимого коацервата или микросферы в окружающую среду. Поэтому Опаринские коацерваты и Фоксовские микросферы нестабильны и легко разрушаемы. Даже разведение водой суспензий, содержащих микросферы, способствует растворению последних. Таким образом, утверждение Фокса о высокой стабильности протеноидных микросфер не соответствует действительности.

Фокс проводил эксперименты с сухими аминокислотами, в безводном окружении, так как реагенты быстро распадаются в воде. Эти эксперименты не имеют никакого отношения к вопросу происхождения жизни, потому что полимеризация нуклеотидов должна была произойти в водном растворе (в соответствии с теорией Опарина-Хэлдейна первые клетки зародились в первобытном бульоне).

Несмотря на всю абсурдность теории Фокса, она имела огромный успех. Этот успех подтверждает предубежденность и ненаучный подход, доминирующие в образовательных и научных учреждениях по отношению к вопросу о происхождении жизни. Любая теория, включающая в себя эволюционную теорию, является приемлемой независимо от того, насколько научной она может быть.

Итак, можно сделать вывод, что у эволюционистов нет правдоподобного объяснения, как органическая материя могла преобразоваться в первые живые клетки.

Если бы ученым удалось синтезировать живые клетки из неживой материи, то есть осуществить абиогенез, это не явилось бы доказательством самозарождения жизни. Скорее, это явилось бы свидетельством того, что для возникновения даже простейших живых организмов необходим разум. Располагая всем необходимым для создания живой клетки - материалами, энергией и информацией – ученые, тем не менее, не могут её сотворить. Тот факт, что наука бессильна в сотворении живого из неживого, несмотря на высокий уровень её развития, самым красноречивым образом подчеркивает надуманность эволюционного учения. Эволюция возможна только в умах людей, в природе же она никогда не происходила и не может происходить даже при помощи ученых. Им остается только верить в то, что жизнь однажды эволюционировала просто потому, что она существует.

Происхождение метаболических процессов. Все клетки можно разделить на два типа: гетеротрофные и автотрофные. Автотрофные клетки способны выжить в простой неорганической среде и способны самостоятельно производить все сложные соединения, необходимые для их существования. Гетеротрофы, напротив, не приспособлены для этого и должны получать многие молекулы из внешних источников. Эволюционисты утверждают, что первые клетки были гетеротрофами, и поэтому у них отсутствовал комплекс тех обменных процессов, которые есть в клетках в настоящее время. Следовательно, их питание должно было зависеть от компонентов первобытного бульона. Проблема состоит вот в чем: как эти простые клетки могут распознавать определенные молекулы? Ведь необходимо распознать не только молекулы простых веществ, таких, как глицин и аланин, но и их оптические изомеры, имеющие такие же физические и химические свойства. Необходим чрезвычайно сложный механизм, чтобы отличать одну молекулу от другой. Еще более сложно понять, как в автотрофных организмах возникли процессы обмена веществ.

Согласно одной из гипотез, с течением времени часть веществ в первобытном бульоне истощилась, и в этих обстоятельствах выжили организмы, которые смогли мутировать и самостоятельно синтезировать жизненно важные питательные вещества. Остальные же организмы вымерли. Так возникли современные метаболические процессы.

Ошибочность этой теории заключается в том, что она предполагает наличие в первобытном бульоне не только всех простых веществ, но и весьма больших молекул. Но ведь многие из них крайне сложны, так что утверждение, что они могли сформироваться в первобытном бульоне благодаря воле случая, попросту нелепо! Те, кто размышляет над проблемой возникновения жизни, сталкиваются с классическим вопросом о яйце и курице: что было раньше – белки или ДНК? Ведь белки не могут формироваться без ДНК, а ДНК не могут формироваться без белков.

Итак, у эволюционистов нет удовлетворительного объяснения тому, как в клетке могли возникнуть сложные метаболические процессы.

Мир РНК. Чтобы решить проблему замкнутого круга, эволюционисты додумались до того, что некоторые молекулы могут выполнять функции белков (катализаторов) и ДНК (репликаторов). Такими свойствами обладают молекулы РНК. Поэтому эволюционисты допустили, что первые формы жизни в основном состояли из молекул РНК, которые могли не только воспроизводить себя, но и выполнять многие функции, которые сейчас выполняют ферменты. Теория «мира РНК» выглядит наиболее правдоподобной. Эта теория предполагает, что РНК была достаточно хорошим ферментом, чтобы удерживать ситуацию до тех пор, пока белки не развились до стадии ферментов, и достаточно хорошим репликатором, чтобы пребывать в этой роли до момента зарождения ДНК.

Теория «мира РНК» выглядит красивой в изложении на бумаге и в умах эволюционистов. На практике же куча неразрешимых проблем показывают ее несостоятельность. Джонатан Сарфати перечисляет некоторые проблемы гипотезы «мира РНК» [58, с. 301].

· Гипотеза противоречит законам возникновения информации. РНК – это очень сложная молекула, уровень сложности которой обусловлен содержащейся в ней информацией. Информация, как известно, случайным образом не возникает. Поэтому полагать самозарождение РНК в первичном бульоне – не более чем полет фантазии.

· Даже составные компоненты РНК, нуклеотиды, сами по себе весьма сложные молекулы, которые не могли сами собой зародиться в первичном бульоне.

· Эксперименты с электрическими разрядами в духе Миллера-Юри неспособны создать цитозин – один из четырех азотистых оснований. Сам же цитозин, если бы его удалось создать, слишком нестойкий.

· Строительные блоки должны быть исключительно однонаправленными. Но в первичном бульоне содержалась равная смесь право- и левосторонних форм.

· Даже если бы такие полимеры могли сформироваться, они не были бы способны к самовоспроизводству.

· РНК-организм не мог дать начало современным организмам с белками-катализаторами, закодированными в воспроизводящейся ДНК, так как это требует перехода на совершенно новый уровень устройства декодирования. Точно так же документ, записанный с помощью одной программы, компьютер не будет читать с помощью другой.

Все эксперименты по созданию РНК допускают вмешательство исследователей, а это недопустимо, потому что в первобытном бульоне процессы были неуправляемыми, спонтанными, они не протекали по заранее спланированным этапам. Некоторые процессы вообще не могли протекать в одних и тех же условиях. Джонатан Сарфати приводит такие иллюстрации, чтобы показать искусственность экспериментов по созданию РНК [58, с. 307].

1. Мы находим следы компонента А в эксперименте с электрическими разрядами, затем следы компонента В в другой химической модели (иногда при взаимоисключающих условиях), а затем утверждаем: «Смотрите, А и В могут создаваться при реалистических условиях на ранних стадиях развития Земли! » Затем берутся чистые однонаправленные концентрированные, полученные промышленным способом вещества А и В, и осуществляется их реакция с созданием более сложного вещества С. Затем триумфально провозглашается новость, что С также могло быть сформировано на ранних стадиях развития Земли. Но в первичном бульоне не было таких условий, в каких было получено сложное вещество С. Короче говоря, опыты, поставленные эволюционистами, показывают недопустимый уровень разумного вмешательства.

2. Большая часть эволюционистской пропаганды напоминает такую гипотетическую (неправдоподобную) теорию происхождения автомобиля без участия разума: «Разумное создание автомобиля – это ненаучное объяснение, так что нам следует найти более естественную причину. Эксперименты показали, что один из важных компонентов автомобиля – железо – может возникнуть при нагревании минералов естественного происхождения вроде гематита, до температур, обнаруженных на некоторых участках земной поверхности. Более того, железо формирует листы при давлении, которое, как мы знаем, имеется в определенных геологических формациях …»

Ферменты. Чтобы жизнь могла существовать, должны быть ферменты или супер-катализаторы, ускоряющие химические реакции. Без них многие необходимые для жизни реакции были бы слишком медленными. Рассмотрим один из ферментов АТФ-синтазу, производящую АТФ (аденозинтрифосфат). АТФ – это энергетическая валюта жизни, организм без АТФ – как машина без бензина. Производится это топливо белковым электродвигателем – АТФ-синтазой. В теле человека триллионы таких двигателей, использующих электричество для вращения. Вращаются они со скоростью около 10 000 об/мин. За каждый оборот производится три молекулы АТФ.

Чтобы АТФ-синтаза начала работать, все её части должны быть в нужном месте и правильно организованы. В протобульоне даже при наличии всех компонентов самосборка двигателя не происходит, для этого нужна информация. Точно так же наличие электрических проводов, щеток и магнитов не объясняет, как они должны быть организованы, чтобы образовать электромотор.

Без АТФ жизнь невозможна, поскольку для жизни необходима энергия. Поэтому жизнь не могла бы возникнуть, не имея такого мотора в полностью рабочем состоянии.

Ферменты могут быть и опасными. Они могут ускорять не только желаемую реакцию, но и обратную. АТФ-синтаза создает АТФ, если она встроена в сложную мембранную систему с вовлечением в этот процесс многих других ферментов. Сама по себе она разрушала бы все близлежащие молекулы АТФ.

То же самое касается и других ферментов: они разрушали бы жизнь, если бы не были созданы точно в нужное время и направлены точно в нужное место.

Простая клетка? Во времена Дарвина о сложном строении клетки ничего не знали. Поверить в идею спонтанного зарождения жизни было легче, пока структура клетки оставалась неизвестной. В настоящее время, когда строение клетки подробно изучено, клетку можно сравнить с городом или большим заводом, состоящим из многих цехов.

Вся структура клетки запрограммирована в двойной спирали молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Объем информации, содержащейся в одной человеческой клетке, равен объему 120 огромных, таких как Британская энциклопедия, томов. Эта информация аналогична человеческому языку и имеет собственный языковой строй, называемый генетическим кодом. Без вмешательства интеллекта возникновение генетического кода и сверх сложной живой клетки невозможно.

Основные положения клеточной теории на современном этапе развития биологии формулируются в учебнике биологии так [47, с. 33]:

1. Клетка является основной структурной и функциональной единицей жизни. Все организмы состоят из клеток, жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток.

2. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям.

3. Все новые клетки образуются при делении исходных клеток.

Клетки обладают всей совокупностью свойств, необходимых для поддержания жизни. Отдельные части клеток не могут выполнять весь комплекс жизненных функций, только совокупность структур, образующих клетку, проявляет все признаки живого. Упрощение клетки невозможно, отсутствие какой-либо структуры клетки приводит к ее гибели. Упрощенный вариант клетки, такой, как протоклетка, невозможен, а если возможен, то он не будет проявлять признаков живого. Таким образом, в клеточной теории проявляется противоречие: с одной стороны, утверждается, что протоклетки – это предшественники современных клеток, с другой – что протоклетки нежизнеспособны. Устранить данное противоречие возможно, отказавшись от теории химической эволюции.

Общность химического состава и строения клетки свидетельствует о единстве происхождения всего живого на Земле. Бесспорность такого вывода клеточной теории не очевидна. Объяснение данного факта креационистами приведено в материалах урока № 16 " Доказательства биологической эволюции".

Только живая клетка может дать жизнь новой клетке. Мертвая материя жизни не порождает. Это положение клеточной теории подтверждает теорию сотворения, но никак не теорию эволюции.

Математическая вероятность естественного происхождения биологически активных молекул. Эволюционисты утверждают, что вероятность случайного возникновения высокоорганизованных цепочек аминокислот за пять миллиардов лет является конечной. Однако расчеты показывают, что в течение пяти миллиардов лет случайно не могла возникнуть даже одна цепочка из 100 аминокислот, число разновидностей которых равно 20 (число аминокислот, найденных в белках).

Сказанное проиллюстрируем примером (Импакт № 37). Определим вероятность случайного написания обезьяной, наученной печатать на машинке, предложения из 100 букв, в котором число разных букв равно 20. У обезьяны будет один шанс из 10¹³⁰напечатать предложение без ошибки. Если даже она будет печатать со скоростью 100 букв в секунду, то за 5 миллиардов лет, что составляет всего лишь 10¹⁷ секунд, у неё нет шанса на успех, так как она сделает 10¹⁷ попыток. Если взять миллиард (10⁹) планет размера Земли и на них вплотную посадить по 10¹⁵обезьян на каждую планету, по одной обезьяне на каждый квадратный метр, печатающих со скоростью 100 букв в секунду, то за 5 миллиардов лет все вместе они сделают 10⁴¹ попыток. Это лишь малая доля всех возможных вариаций. 10²⁴ (триллион триллионов) обезьян не справились с поставленной задачей. Практически вероятность написания одной обезьяной предложения из 100 букв равна нулю. Это означает, что в случайное самопроизвольное возникновение упорядоченных аминокислот можно только верить вопреки здравому смыслу.

Даже эволюционист сэр Фред Хойл при рассмотрении подобной статистики пришел к выводу, что эволюция на земле невозможна. Он вычислил вероятность хотя бы одного случая возникновения жизни и пришел к заключению, что она равна вероятности того, что смерч, пронесшийся над свалкой, соберет готовый к полету Боинг-747.

Один из коллег сэра Фреда Хойла математик мирового класса Чандра Викрамазинджу, произвел подобный расчет и привел следующий пример вероятности хотя бы одного случая эволюции на земле. Он подсчитал, что она равна тому, что 50 000 000 слепых человек одновременно соберут кубик Рубика.

Можно смело утверждать, что самозарождение жизни никогда не произойдет, сколько бы ни прошло времени и сколько бы ни представлялось возможностей для такого события.

Эволюционисты утверждают, что вера в разумное устройство мира основана на предубеждении. Сами же они точно также строят свои теории, вывод которых утвержден заранее. Им остается только найти сценарии, детально описывающие механизмы и процессы, как именно это случилось [58, с. 317].

Невозможность превращения нуля в единицу. Майкл Бихи приводит такой пример. Допустим, что в пробирке девяносто одна бактерия. Девяносто первая бактерия образовалась в результате деления девяностой, девяностая – восемьдесят девятой, и так далее. Но откуда взялась первая? В результате деления нулевой? Превращение одного в два – это простое умножение на два; превращение нуля в единицу – умножение на бесконечность [24, с. 73].

Этот пример прекрасно иллюстрирует неправомочность переноса простоты образования второй клетки из первой на образование первой клетки из мертвой материи. Как нуль невозможно превратить в единицу умножением на два, так и мертвую материю невозможно превратить в живую клетку.

Выводы. (с. 318).

· Происхождение жизни из неживых химических соединений остается предметом не науки, а слепой веры – и было таким всегда, от Дарвина до Докинза.

· Главная ошибка Дарвина, повторенная в большинстве работ по химической эволюции, - рассматривать жизнь как набор химических соединений, а не как механизм по переработке информации.

· Как молекулярное «железо» написало своё собственное «программное обеспечение»? Естественный отбор не может пояснить зарождение жизни.

· Механизмы по обработке информации нуждаются в энергии, создаваемой двигателем АТФ-синтазой. Но этот двигатель не может быть создан без соответствующих инструкций, а также механизмов, читающих эти инструкции.

· Для ускорения жизненно важных реакций нужны ферменты, без которых эти реакции протекали бы миллионы лет.

· Однако сами по себе ферменты могут быть разрушительны, как, например, АТФ-синтаза, которая может не создавать, а разрушать АТФ.

· Белки не могут воспроизводить себя и должны были бы разрушиться; РНК – это слабый фермент, и она еще более нестабильна.

· Некоторые компоненты РНК не были созданы в лабораторных опытах по химической эволюции, а в естественной среде они были бы недостаточно концентрированными, загрязненными и нестабильными. Более того, они не имели бы необходимой для создания жизни односторонней пространственной ориентации.

Вопросы:

1. Существуют ли в природе органические соединения, которые можно назвать протоклетками?

2. Почему Опаринские коацерваты и Фоксовские микросферы нельзя назвать протоклетками?

3. Почему тепловую модель Фокса происхождения жизни нельзя считать действительной?

4. Какое положение клеточной теории подтверждает теорию сотворения?

5. Какова математическая вероятность естественного происхождения биологически активных молекул?