— Рельеф планеты — творение дождей и ветров.
— Поднятия на суше появились в результате onyqca-ния соседних с ними участков земной коры — одни блоки своей тяжестью выдавливали другие.
Каждая из версий как будто бы неплохо объясняла отдельные факты, но совершенно беспомощной оказывалась в истолковании всех остальных.
Обратите внимание и на другое обстоятельство: упомянутые гипотезы в чем-то похожи друг на друга. В чем же? Их авторы одержимы все тем же стремлением — представить эволюцию Земли (от сотворения до эпох, близких к своему времени) как цепь взаимосвязанных событий. Не правда ли, удивительная солидарность в мышлении ученых, принадлежавших и к разным поколениям, и к разным научным школам?
Особенно показательна в этом отношении так называемая теория сжатия, считающаяся венцом геологической мысли прошлого века. Ее автором был известный французский геолог Эли де Бомон.
Она базировалась на господствовавшей в то время идее Канта — Лапласа, согласно которой Земля родилась из газово-пылевой туманности и после уплотнения последней прошла стадию раскаленно-жидкого состояния.
Дальше теория предлагала следующую схему. Постепенно охлаждаясь, покрываясь коркой, планета уменьшалась в размере. Ее поверхность сморщивалась (словно кожура печеного яблока), отчего в одном месте поднимались материки, в другом углублялись океанские впадины. Это же стало причиной образования гор и долин. Горы старели и разрушались, занося низины. Продолжающееся остывание Земли вело к возникновению новых складок и вмятин, а движения коры — к землетрясениям. Когда же вмятины выдавливали расплавленную магму ближе к поверхности, начинали грохотать вулканы.
Такая картина долгое время представлялась настолько очевидной, что один из сторонников популярной теории как-то сказал: «Сжатие земного шара — это явление, совершающееся на наших глазах».
Увы, и эта теория увязла в противоречиях. По теории сжатия Земле полагалось быть равномерно покрытой «морщинами». Однако хребты и возвышенности, как известно, занимают на материковых пространствах не такую уж значительную площадь. Кроме того, если признать, будто все горы действительно поднялись от сморщивания коры, то надо согласиться и с тем, что наша планета охладилась на несколько тысяч градусов. Последнее абсурдно, поскольку распад радиоактивных элементов, входящих в состав всех горных пород, сопро-вождается выделением тепла. Иными словами, Земля скорее имела склонность нагреваться, а не охлаждаться. Однако те, кто закладывал основы теории сжатия, еще ничего не знали о радиоактивности.
И еще одна общность упомянутых гипотез бросается в глаза. При всей «сюжетности» каждой в них нет никакого биологического продолжения или хотя бы мостика, соединяющего происхождение планеты с появлением жизни на ней. Даже намека нет на что-то, обусловливающее обязательное появление живой материи. Так же, как ни в одной возникновение жизни не ставится в зависимость от определенных условий на Земле или какого-то поворотного пункта в эволюции планеты. Не правда ли, странная обособленность? Я бы сказал, противоестественный какой-то параллелизм.
Если следовать логике этих гипотез, то жизнь на Земле могла быть, а могла и не быть. Тогда резонно встает вопрос: появление жизни на Земле — «бесплатное» и необязательное приложение к возникшей планете или это закономерная трансформация материи?
Это, пожалуй, самый главный вопрос. И мы с вами еще поищем на него ответ. А сейчас вернемся к клетке.
Итак, пришла пора заглянуть в ее сердцевину. Вдумчивому итальянцу Якопо Бартоломее Беккари не было никакого дела до происхождения жизни. «Чистая» наука его интересовала совсем с другой стороны. Смешав в реторте некоторое количество пшеничной муки с водой, он принялся наблюдать. Получилась мутная взвесь и густой клейкий остаток. Отделив одно от другого, Беккари стал терпеливо ждать. Клейковина гнила, выделяя неприятный запах. А мутная, скрипевшая между пальцами взвесь прокисла. Разнородность обнаружилась и при сухой перегонке. От клейковины пахло жженым рогом. Поэтому Беккари отнес ее к продукту животного характера. А белую скрипевшую взвесь (по нашим понятиям, это был крахмал) он назвал растительным веществом. Так Беккари различил то, о чем впоследствии стали говорить как о белках и углеводах.
В 1728 г. он сделал в Болонье доклад об интересных опытах. А вскоре о них узнали все крупные ученые Европы. Факт открытия клейковины казался поразительным: в растении обнаружилось нечто «животное»!
Но должно было пройти больше столетия, прежде чем голландский химик Шерар Мул дер осмелился сказать: «Во всех растениях и животных присутствует некое вещество, которое, без сомнения, является наиболее важным из всех известных веществ живой природы и без которого жизнь на нашей планете была бы невозможной. Это вещество я наименовал «протеин».
«Протос» по-гречески — занимающий первое место. В дальнейшем, правда, выяснилось, что не существует одного универсального белка-протеива, а имеется множество различных белков.
По мнению Мулдера, его протеин имел фрагментарное строение, то есть состоял из обособленных, но связанных между собой частей. История науки немного знает таких гениальных предвидений. Хотя истинная организация белковой молекулы оказалась значительно сложнее, сама идея ее фрагментарности блистательно подтвердилась. Все белки, считал Мулдер, имеют общий радикал — соединение углерода, водорода, азота и кислорода (собственно протеин), а различаются присоединенными к радикалу серой, фосфором или другим элементом.
Сколько всего предшествовало идее Мулдера! Химия должна была обрести представление об элементах. Открыть многие из них. Научиться анализу, умению отделять одно вещество от другого. Скажем, разделять смесь соли и песка, зная, что соль растворима в воде, а песок нет, и что затем чистую соль можно получить, выпарив воду (последнее люди освоили очень давно). Химии следовало обнаружить существование соединений — веществ, не разделимых физическими способами (та же пищевая соль — соединение хлора и натрия, хлористый натрий), веществ, состоящих из комбинаций двух и более элементов, которые уже никакими (доступными тогда) ухищрениями не расщепить и не превратить друг в друга. Бесчисленное множество различных видов материи, составляющей весь окружающий мир, оказалось сведенным лишь к десяткам (впоследствии к сотне с лишним) элементов.
1803 г. подарил людям закон постоянства состава. Впрочем, это был частный случай более широкого обобщения: все свойства химического вещества постоянны. Иными словами, оно всегда состоит из одних и тех же элементов, соединенных друг с другом в неизменных пропорциях. Скажем, вода — всегда связь двух атомов водорода с одним кислорода. И никак не иначе. Даже если она замерзает, становясь хрупкой льдинкой, или кипит, превращаясь в горячие клубы пара. Мир химии, как оказалось, далек от хаотических встреч и разрывов, подчинен строгим правилам. Элементы тяготеют к одним и тем же «партнерам» и, вступив друг с другом в связь, остаются верны этому союзу, пока не подвергнутся экстремальному воздействию.
И еще ряд великих открытий предшествовал идее Мулдера. Все клетки (и конечно, живые существа) содержали одни и те же элементы. Ни у кого — от простейших до человека — не было найдено каких-либо химических элементов, которых не существовало бы в горных породах, воде, воздухе.
Живое и неживое по своему химическому составу одинаково! Этот сенсационный вывод с трудом укладывался в головах тех, кто представлял себе живое как воплощение «жизненной силы» или некоего абсолютного духа.
«Так-таки между камнем и человеком для химика нет никакой разницы?» — следовал язвительный вопрос. К ответу на него еще предстояло привыкнуть: «Конечно, есть — относительное содержание некоторых элементов гораздо больше в теле человека, чем в земной коре; других, наоборот, меньше».
Углерода, например, обнаружилось, на удивление, больше в 200 с лишним раз. Его следовало считать основой жизни. Без него немыслимо существование клетки. Впоследствии изучение многочисленных и разнообразных соединений углерода стало предметом самостоятельной области знания — органической химии. Атом углерода часто связывается с четырьмя другими атомами. Простейшее органическое соединение — метан (его еще называют болотным или светильным газом), в нем атом углерода прочно удерживает четыре водородных атома.
И еще одной особенностью углерод обеспечил себе ведущее положение в органике — способностью образовывать не только прямые длинные цепи, но и разветвленные, такие, как молекулы белков и других сложнейших соединений.
Знание элементарного состава всего живого говорило о химическом единстве окружающего мира. Это был огромный шаг в познании природы. Но он, увы, ни на йоту не продвинул решение проблемы происхождения жизни. Так, по крайней мере, тогда казалось ученым. В каких бы пропорциях они ни смешивали известные химические элементы, как бы ни воздейртвовали на них, живой клетки не получалось. Стали яргораривать, что органика вообще не поддается искусственному синтезу. Анализировать, определять элементарный состав — это, мол, еще доступно человеку, а воспроизводить в конечном виде — исключительно прерогатива природы.
И вдруг прорыв: Германия, 1924 г. Фридрих Вёлер синтезирует из циановой кислоты и аммиака (то есть из типичных соединений небиологического происхождения) органическое вещество. Нет, не белок, куда там! Но всеже вещество, выделяемое всеми животными,—: мочевину.
Итак, в организмах исследователь имеет дело с соединениями такой же химической природы, как и те, которые получают в пробирках. Органику отличает большая сложность, но отнюдь не присутствие таинственной «жизненной силы». Отсюда следовал вывод: химические элементы содержатся в живом не сами по себе, а в составе непростых соединений. Каких? Вслед за открывателем клейковины итальянцем Я. Б. Беккари химики все чаще отмечали во всякой органике «вещества животные». Первые же элементные анализы их дали близкие результаты.