Поговорим о происхождении жизни на Земле и химической эволюции. Без химических формул.
Глава первая, в которой мы предаемся шовинизму
Энгельсовская формулировка «жизнь есть способ существования белковых тел» страдает неточностью: сегодня можно было бы сказать, что жизнь – способ существования соединений углерода в воде. По крайней мере, если речь идет о биологической жизни в понятных нам формах. Иногда этот взгляд называют «углеродно-водным шовинизмом». Фантасты развивают теории построения организмов на совершенно иной химии, с использованием соединений кремния или даже бора, и в других универсальных растворителях – например, жидком аммиаке или метане. Но когда речь идет о серьезных научных поисках, ученые все-таки ориентируются на углерод и на планеты, богатые водой.
Дело тут в самой природе химических элементов, наполняющих нашу Вселенную. Вспомним, что «первичным», появившимся вскоре после Большого взрыва, является лишь водород. Все прочие элементы образуются в ходе термоядерных реакций в недрах звезд, а особенно тяжелые требуют для рождения условий, которые появляются лишь во взрывах сверхновых и разносятся по космосу их ударными волнами. В целом можно сказать, что чем тяжелее элемент, тем обычно реже он встречается, хотя некоторые из них, которые служат конечными точками превращений более тяжелых ядер (например, свинец или железо), выбиваются из этого правила. Немало в космосе и элементов с особо стабильными ядрами, поэтому следом за водородом по распространенности идут гелий, углерод и кислород. Соединение кислорода с вездесущим водородом дает воду, которая встречается также повсюду.
Зато вот бор не слишком устойчив. Еще в недрах звезд значительная его часть превращается в углерод (и гелий), так что во Вселенной он встречается на много порядков реже, чем углерод или кислород. Это, соответственно, снижает и шансы на возникновение «боровой» жизни. Кремния в космосе вполне достаточно, но против него выступает уже химия: в присутствии кислорода он образует нерастворимые, инертные и очень устойчивые силикаты. Они способны сложить кору нашей планеты, но вряд ли подходят для активной жизни. Их мог бы растворить фторводород, в котором силикаты демонстрируют возможности довольно сложной химии, но фтор встречается в десятки тысяч раз реже, чем кислород. Так что если делать серьезные ставки, можно уверенно сказать: жизнь – это углерод и вода. Но вот дальше начинаются проблемы.
