Текст книги "Кто вы?"
Автор книги: Николай Петрович
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 13 страниц)
Извлекая из этого скопища функций и коэффициентов нужные уравнения и обрабатывая по ним смесь полезного сигнала (искомая рыбка) с помехами, можно добиться успеха. Особенно если сигнал многократно повторяется, а помехи еще соизмеримы с сигналом.
Спектральную картину сигнала так же полезно записать на ленту и вводить в машину вместе с записью временного хода. Это будет способствовать нашей космической рыбалке.
В итоге мы приходим к внушительной установке для обнаружения сигналов от других островов разума.
Первые рыбаки
Первая попытка захватить радионеводом золотую рыбку была сделана в той же радиоастрономической обсерватории Грин Бэнк в 1960 году.
Разработкой аппаратуры и поиском руководил выдающийся американский радиоастроном Дрейк. Он назвал свой эксперимент проектом «Озма» – в честь принцессы сказочной страны Оз, страны за тридевять земель, труднодостижимой и населенной фантастическими существами.
В основу проекта была положена идея Коккони – Моррисона: сигналы надо искать на волне «природного космического стандарта» (λ = 21 сантиметру).
Созвездия тау Кита и эпсилон Эридана явились той страной Оз, той игрек-цивилизацией, разумные существа которой, возможно, шлют нам сигналы.
Эти звезды давно на подозрении. Они похожи на наше Солнце и, возможно, имеют планеты (см. первую главу).
Расчеты строителей первого радиомоста показали: если оз-цивилизация излучает нам узкополосные сигналы передатчиком мощностью в миллион киловатт при диаметре передающей антенны в 200 метров, то мы их можем обнаружить узкополосным приемником с антенной диаметром в 25 метров.
Для приема была использована антенна диаметром в 27 метров и специальный приемник. В фокусе антенны были расположены два рупора, собирающие энергию приходящих лучей. Один из них концентрировал энергию лучей, приходящих от небольшого участка неба, расположенного недалеко от исследуемой звезды. Считалось, что если вокруг этой звезды вращаются планеты, посылающие нам сигналы, то их орбиты находятся в этом участке. Другой рупор собирал энергию от более удаленного соседнего участка неба, в котором наверняка нет планет наблюдаемой звезды. Оба рупора попеременно подключались к приемнику. Следовательно, радиотелескоп, не меняя положение антенны, смотрел то на звезду, то мимо. В одном состоянии приемник принимал шумовой фон неба, в другом – шумовой фон неба плюс сигнал (если оз-обитатели не забыли его послать!). Это дало возможность, грубо говоря, осуществить вычитание фона из смеси сигнала и фона. Кроме того, так как сигналы периодически прерывались, можно было применить при детектировании более совершенный детектор сигналов. Кстати, построенные на этих принципах детекторы широко применяются в радиоастрономии и получили название радиометров.
Радиометр проекта «Озма» имел на выходе узкополосный фильтр с полоской порядка 100 герц и мог выделить сигнал, лежащий ниже уровня шумов приемника. С фильтром был соединен самописец и громкоговорящая установка. Входная полоса пропускания приемника была в тысячи раз шире выходной. Это позволяло принимать волну длиной в 21 сантиметр с учетом возможных смещений ее в обе стороны из-за эффекта Допплера. При этом выходной фильтр в 100 герц смещался в широкой полосе, наблюдая каждую полоску в 100 герц в течение 1 минуты.
Когда-нибудь историки будущего захотят определить время, прошедшее с момента первой попытки до первого радиоконтакта. И тогда они установят: этот первый шаг был сделан в 4 часа утра 8 апреля 1960 года, когда звезда тау Кита только появилась над горизонтом.
«Впервые двуногое живое существо, называемое человеком, попыталось поймать сигналы от существ неизвестного облика из других миров», – пишет об этом моменте американский журналист Вальтер Салливан.
Программный механизм обеспечивал слежение антенны за перемещающейся звездой тау Кита. Наблюдения продолжались до полудня. Затем сменили «мишень» – перешли на звезду эпсилон Эридана. И тут случилось невероятное.
Самописец неожиданно начал записывать четко повторяющиеся импульсы. Громкоговоритель их звучно воспроизводил. Возбуждение присутствующих достигло предела. Поймать в первый же день сигналы из другого мира! Невероятно! Но эти импульсы длились ровно пять минут и исчезли. Через некоторое время они появились вновь. Надо было установить, где их источник: на Земле или на звезде. Для этого антенну отвели от наблюдаемой звезды эпсилон Эридана, и импульсы… не исчезли. Значит, это земляне сигналили землянам где-то вблизи приемного пункта и на волне, близкой к настройке приемника.
Далее в течение мая, июня и июля 1960 года продолжались систематические наблюдения. Разумные сигналы не были зарегистрированы. Золотая не попала в невод. А может быть, невод был слишком узок (по полосе пропускания) для широкополосной золотой рыбки? Может, сигнал был слишком сильно засорен шумами? Может быть… Ясно, что за первым шагом неизбежно последуют и другие. В том числе на усовершенствованной аппаратуре проекта «Озма» (так об этом заявил Дрейк).
Предполагается увеличить диаметр зеркала антенны до 45 метров и улучшить методы выделения и обработки информации. В частности, Дрейк считает, что надо искать информацию не только в амплитуде, но и в фазе принимаемых излучений.
Как читатель помнит, мы пришли к еще более широкому выводу: искать надо не только в амплитуде и фазе, но и в частоте и форме волны.
Второе замечание относится к выбору волны поиска длиною в 21 сантиметр. Водород – самый распространенный элемент во вселенной. Он повсюду. И всюду он излучает на этой волне. Это создает высокий уровень помех. В них может утонуть полезный сигнал. Будут ли именно ее использовать обитатели космоса для передачи – вопрос спорный. Надо искать на разных волнах.
Неудача проекта «Озма» отнюдь не обескураживает. Она естественна. Вероятность напасть на след игреков при первом кратковременном обследовании двух ближайших звезд ничтожно мала. Хотя и не равна нулю. Вместе с тем мы должны отдать должное пионерской работе создателей проекта «Озма». Они начали путь к разумным обитателям других миров.
И в Советском Союзе разработана аппаратура для поиска сигналов других цивилизаций; и в дни, когда выпускается эта книга, производится ее наладка и подготовка к длительному систематическому поиску. Что это за аппаратура?
Во-первых, она многоканальная. На выходе приемника имеется не один, а несколько десятков узкополосных фильтров. Во-вторых, диапазон ее работы может смещаться в радиоокне.
Далее, приемник имеет входную полосу в несколько мегагерц и охватывает значительно больший участок частот, чем приемник Озма.
Полоса выходных фильтров может регулироваться от единиц до нескольких сот герц.
Руководит этими работами известный радиоастроном профессор В. С. Троицкий.
Пожелаем же этому коллективу энтузиастов из Горького успехов в волнующих поисках радиовестников от многочисленных детей других солнц.
Глава V
Земляне: кто такие и откуда?
Человек, как звезда, рождается
Средь неясной, тревожной млечности.
В бесконечности начинается
И кончается в бесконечности.
Поколеньями созидается
Век за веком земля нетленная.
Человек, как звезда, рождается.
Чтоб светлее стала вселенная.
Д. Голубков
Откуда взялись?
Обсуждение проблемы внеземных цивилизаций привело нас к двум выводам.
Первый. Наличие разумных существ на планетных системах других звезд весьма вероятно. Чем больше радиус сферы поиска, тем больше в ней звезд, тем больше шансов встретить там очаги разума.
Второй. Современное состояние техники землян позволяет принять радиосигналы от очень удаленных звезд и передать сигналы ближайшим. Придет день, когда телеграф, телефон, радио и телевидение мгновенно разнесут весть о принятых сигналах по всему земному шару, и у землян тогда окажется два радиопраздника: День изобретения радио А. С. Поповым и День первого радиоконтакта. Этот день может случиться сегодня, когда твои, читатель, глаза скользят по этим строчкам, может завтра, а может и значительно позже. Предсказать эту дату не способна ни могучая королева случайностей – теория вероятностей, ни футурология: ведь таких событий еще не было у землян и каким случайным законам они подчинены, нам абсолютно неизвестно.
Вообразим вопреки всей этой неизвестности, что событие это в один прекрасный день произошло. Вот будет суматоха на старушке Земле: ни один ее обитатель не останется равнодушным к случившемуся.
Но не в этом дело. Нам надо будет отвечать далеким обитателям космоса. Что мы им скажем? Каков будет наш ответ? Сначала пойдет, конечно, вспомогательная информация. Начнется обучение их – игреков – нашей логике, нашему счету, нашей азбуке.
Наконец, потребуется передать главное: сообщить, кто мы такие и откуда мы взялись на этой планете; сообщить, что мы есть человеки, то есть Homo sapiens’ы; обрисовать нашу историю развития, социальные и технические достижения.
Сделать это надо будет кратко, объективно и доступно обитателям игрек-цивилизации.
Оператору или электронной машине, управляющей этим первым каналом связи Земля – звезда Игрек, потребуется текст таких посланий. Насколько автору известно, пока их нет, и пора подумать об этом. В этой главе полушутя-полусерьезно сделано несколько набросков на эту тему. Может, они дадут толчок к созданию более серьезных и глубоких творений такого типа?
Основная, более утилитарная цель главы – проследить зарождение цивилизации на планете, названной ее обитателями Земля. Это значит пройтись по «небольшой» цепочке всего лишь из трех звеньев: неживая материя → живая материя → мыслящая материя. Ведь эта земная цепочка – пока единственный у нас источник знаний о путях появления сообществ мыслящих существ во вселенной. И из него нам надо пить и пить! Он обязательно подскажет нам кое-что об икс– игрек– и зет-цивилизациях, об общих путях становления разума, о правомочности наших надежд на радиоконтакт. И конечно же, позволит чуть-чуть заглянуть в будущее землян. А это уже, если хотите, почти чаепитие с творцами сверхцивилизаций.
Адски горячая вселенная
Человеческая мысль, подобно штопору, все глубже ввинчивается в историю наблюдаемой вселенной. Острый конец его уже коснулся нашего далекого прошлого, предшествовавшего эпохе разбегания галактик. Ведь ему должен был предшествовать согласно самой ходовой гипотезе период, когда все было, условно говоря, «в одной точке», или «в одном яйце».
Какие же были размеры этого яйца и какая курица его снесла? Ученые, разрабатывающие модели вселенной, уже выдвинули ряд гипотез и на этот счет.
Возникла целая наука – космология, которая занята этим моделированием. Она должна дать ответ всего лишь на один-единственный вопрос (но на какой вопрос!): как устроена эта самая вселенная в целом и как она развивается в гигантском отрезке времени?
Жрецы космологии, безусловно, храбрые люди. Они шутя оперируют расстояниями в десятки миллиардов световых лет и отрезками времени в миллиарды лет. На ринге космологии идет сражение между несколькими моделями прошлого вселенной, например между «холодной» и «горячей».
По первой модели в те далекие времена сверхплотное вещество представляло собой «холодную» смесь ядер атомов водорода (протонов), электронов, нейтронов и других частиц.
По второй – температура этих частиц была очень велика, а плотность их излучения соперничала с плотностью вещества.
«Горячие» теоретики свои выкладки часто начинают с такой лаконичной записи: Δt = 1010; ρ = ∞; T° = ∞. Этот код расшифровывается просто. Нас отделяет от того страшного времени интервал, равный десяти миллиардам лет. Считается, что тогда плотность вещества и его температура были бесконечно велики.
Недавно «горячая» модель бросила «холодную» буквально в нокдаун. Получено экспериментальное подтверждение существования в те далекие времена высоченной температуры. Экспериментальное? Как можно экспериментом воссоздать то, что было 1010 лет назад? Читатель забыл, что в распоряжении модельеров есть Метагалактика с ее колоссальными просторами. Правда, космологи не упускают случая немного похныкать, что в их распоряжении имеется один, и только один, экземпляр вселенной, с которым они даже не могут экспериментировать.
Скажем прямо, они отлично используют те эксперименты в этом единственном экземпляре вселенной, которые ставит там сама Природа. Речь идет об обнаружении реликтового излучения, «живого» свидетеля далекого прошлого вселенной (см. главу вторую).
Измерения температуры этого излучения дали величину в 2,7 градуса по Кельвину. Теория модели «горячей» вселенной как раз и предсказывает, что излучение того «горячего» периода, с учетом остывания, должно быть такого порядка. Следовательно, этот вездесущий и устойчивый радиофон был излучен уже тогда, почти 1010 лет тому назад.
Что же происходило после рокового момента с ρ = ∞ и T° = ∞?
Произошел величайший взрыв, и началось расширение этого адски плотного и адски горячего облака. (Заметим, что дантов ад по накалу ему и в подметки не годился.) Как и при расширении любого газа, температура его стала падать. Сложное взаимодействие элементарных частиц и их излучений в конце концов привело к образованию водорода и гелия. На все на это ушла добрая сотня тысяч лет: сущая мелочь в космологическом масштабе времени. Температура вещества и излучения упала к этому времени до нескольких тысяч градусов. Материя равномерно и однообразно заполняла пространство. А когда это однообразие надоело и стало ей зело скучно, стали появляться (чего не сделаешь от скуки?) неоднородности, уплотнения материи и даже целые ее сгустки. Сказать по правде, убедительного физического толкования причин этого процесса модель пока не дает. Но на нет и суда нет!
Затем начался процесс уплотнения и нарастания этих сгустков. Чем внушительнее сгусток, тем больше его плотность, чем больше плотность, тем выше температура, чем выше температура… Температура вещества подскакивает снова до миллионов градусов, в огненном пекле формируются галактические скопления, галактики, звезды, квазары и т. д.
Вот этот взрыв огненного концентрата материи в роковой момент бесконечной температуры и бесконечной плотности и дал начало разбеганию галактик. Некогда единое плазменное облако разлетелось во все стороны несметным числом осколков.
Случилось все это по грубой оценке 9,5 миллиарда лет назад.
Радиус этой все расширяющейся сферической картины, достойной кисти лучших художников не только нашей планеты, достиг уже величины порядка 10–15 миллиардов световых лет. Имя осколка, на котором находимся мы с вами, читатель, всем известно: это Галактика. Не умаляйте себя – не забывайте писать ее с большой буквы и произносить с пафосом.
Правда, от этого Галактика не перестанет быть рядовым осколком с рядовой судьбой.
Разлетевшиеся при «взрыве взрывов» куски материи отнюдь не почили в своем исходном состоянии. Все они продолжают жить своей внутренней жизнью. В облачных скоплениях материи постепенно появлялись новые сгустки, которые неумолимо превращались в звезды. Вокруг звезд возникали планеты. Из звезд формировались гигантские скопления – галактики. Высвободив всю энергию, звезды затухали, превращаясь в состояние с обидным названием «черный карлик». Но на смену им вставали и встают новые звезды, новые горячие образования материи и т. д.
Наша звезда, которую мы гордо называем Солнце, в огромных каталогах существ иных миров затеряна, вероятно, под каким-нибудь скучным номером, составленным из непонятных нам знаков. Она находится приблизительно на половине своего жизненного пути, просуществовав примерно лишь 5 миллиардов лет.
Как и когда образовались планеты этой звезды, пока тайна, несмотря на обилие гипотез. Это могло случиться и в начале жизненного пути звезды, и несколько позже.
Колобок испечен
Нашу планету часто называют старушка Земля. И действительно, она уже сильно остыла. Покрылась твердой кожурой. Кое-где кожура имеет вмятины: там собралась вода, образовав моря и океаны. Кое-где кожура собралась в складки, вздыбилась: это морщины старушки, это ее мысли. Но как они прекрасны! Особенно высоко поднимающиеся, покрытые вечными снегами и ледниками горы. Многие из землян считают их самыми восхитительными местами на всей кожуре. Неудержимо влечет их туда неведомая сила. Камнепады и лавины, отвесные стены и гигантские трещины не пугают их. Преодолевая силу земного тяготения, умноженную увесистым рюкзаком, презрев комфорт, они излазили и покорили почти все из этих морщин. Что влечет их туда? Наверное, одно из проявлений духа человека – познавать все новое, неизведанное.
Под корочкой нашего колобка еще бушует «горячее» прошлое. Гарун Тазиев, облазивший почти все действующие вулканы Земли, не случайно назвал свои репортажи: «Встречи с дьяволом». То лава, то газы, то пепел, то гигантские каменные бомбы шлют из-под корки свои приветы.
Какой же возраст нашей планеты? По-видимому, все планеты нашей системы – это дети своей звезды. Следовательно, они должны быть моложе Солнца. Оценивая возраст Земли различными методами, в том числе и путем изучения радиоактивного распада свинца в ее коре, ученые пришли к выводу, что он составляет примерно 4,5 миллиарда лет.
Вот какое время потребовалось для превращения огнедышащего шара в современную обжитую планету с разумными (как они упорно себя называют, хотя это далеко не всегда вытекает из их деяний) обитателями.
Скромная табличка
Что же происходило с колобком дальше, после образования внешней корочки?
А происходило многое. Усилиями ученых многих стран в конце концов всю эту эпопею разрезали на пять частей и упаковали в скромную на вид табличку. Вот она, полюбуйтесь:
Скользя по ее графам сверху вниз, мы будем опускаться в глубочайший колодезь истории планеты.
Все пять эр развития Земли имеют название. И все они связаны со словом «жизнь» – древняя, ранняя, новая… Почему?
Дело в том, что остатки живых существ или окаменелости, сохранившиеся в слоях земли до наших дней, стали основными свидетелями истории планеты. Изменения температуры коры, климата, атмосферы, давления, радиации и других факторов неизбежно приводили к изменению форм жизни. Вот почему выбрали такой неожиданный на первый взгляд критерий для восстановления истории.
Но куда затерялся еще один миллиард лет в истории Земли? Ведь если сложить цифры в нашей табличке, то получим только 3,5 миллиарда. Он сознательно опущен. Самый первый миллиард ушел на естественное затухание бушевавшей огненной стихии. Ни о какой жизни еще не могло быть и речи.
Но вернемся к таблице.
Что же это за пять принципиальных этапов в истории нашей обители?
Для ответа на этот вопрос давайте совершим короткое путешествие по эрам этой таблички.
Наш корабль – мысль. Пока это единственное транспортное средство, на котором человек проникает в прошлое и будущее. Покинем привычный нам кайнозой и отправимся в самую древнюю эру – архей. Она отстоит от наших дней на три миллиарда лет с гаком. В путешествии нас будут интересовать не детали, а лишь узловые вехи, приведшие к появлению человека. Деталей тут миллионы, и все очень любопытные. Стоит увлечься одной-другой, и можно потерять путеводную нить. Кроме того, над автором всегда висит дамоклов меч краткости и четкости. Он безжалостно отсекает если и не голову автора, то хвост рукописи, заметно вылезающий за установленный объем. Да не осудит нас поэтому строгий читатель за большие скачки в нашем маршруте.
На архейской, или древнейшей, эре жизни мы не будем задерживаться долго. Скажем лишь, что сначала это была «геенна огненная». Потом, остывая еще в течение почти миллиарда лет, наша «капля» расплавленной материи стала принимать вид более приличный. Возникла первая твердая оболочка – кора. С течением времени (и остывания) она утолщалась, наращиваясь изнутри. На это ушли почти все образовавшиеся граниты и базальты. Металлы, как более тяжелые, опускались к центру Земли. Воды было очень мало на поверхности. Атмосфера только начинала формироваться. Огненный дьявол был уже закован в гигантскую шаровую клеть. Но он не сдавался и, часто ломая прутья, прорывался наружу. Даже сейчас, спустя несколько миллиардов лет, он напоминает о себе.
Земля была окружена гигантскими скоплениями газа и пара и выглядела так, как представляется нам сейчас Венера. По мере остывания сильнейшие ливни низвергались на Землю. Вода прибывала. Появились реки. Их воды начали свой бесконечный труд по разрушению верхнего слоя коры и переносу солей в моря и океаны. Наконец образовался тот «густой, теплый, соленый бульон», в котором, по-видимому, и произошло самое удивительное и самое таинственное событие в истории Земли – зарождение жизни из неживой материи.
Тайна сия велика есть!
«О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов, – головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных потеющих человеческих голов…» – воскликнул Г. Гейне.
С одной стороны, все мы легко можем отличить живое от неживого и дать, казалось бы, определение этому столь популярному в языке сочетанию из пяти букв – жизнь.
С другой – явление жизни столь сложно и многообразно, что дать ему краткое исчерпывающее определение пока не удается. Успехи кибернетики в создании роботов и их теоретической базы еще больше запутали ситуацию. Ведь принципиально хорошо сработанный робот сможет, как все живое, приспосабливаться к изменению окружающей среды, сможет «размножаться», сможет улучшать свое потомство и т. д.
Спрашивается, есть ли он живое существо?
Далее, нам известно только единичное явление жизни (хотя и представленное в феноменальном числе классов, отрядов, надотрядов, родов, видов, подвидов), только в условиях нашей планеты.
А какие формы она может принять в других условиях? Ведь одним из удивительных ее свойств является адаптация к окружающим условиям. На ум приходит, например, образ мыслящего и творящего океана – мозга на планете Солярис, рожденный фантазией Станислава Лема.
Земная наука сегодня еще не может дать исчерпывающего определения явлению жизни. Тем более она не может создавать живое из неживого в своих лабораториях. Вместе с тем очень многие таинства этого явления уже раскрыты.
Живая материя характеризуется, во-первых, своим бессмертием. Эстафета жизни в мире живого передается от одних носителей к другим, от предыдущих к последующим: отдельные особи погибают, а вид продолжает жить. Это известный всем нам процесс размножения, в котором мы с вами, читатель, лишь некие промежуточные звенья. Процесс может идти только при условии передачи информации о своей структуре от одного «бегуна» к другому. Только такая передача создает наследственность, повторяемость.
Представим себе, что на восходе жизни возникло одновременно несколько видов живых организмов. Все они начали размножаться – воспроизводить огромное число точных копий, себе подобных. Этот скучный мир неизменных точных копий очень скоро погиб бы. В борьбе за существование, за захват пищи погибли бы менее совершенные. Остались бы бесчисленные копии одного самого стойкого вида. (В одном фантастическом романе описана ситуация, перекликающаяся с данной. Был сконструирован аппарат, который воспроизводил живых и уже вполне взрослых людей. Но из-за ошибки при расчетах он начал выпускать абсолютно одинаковых неизменных индивидов. Скоро весь город наполнился этими двойниками, в одинаковой одежде, одновременно улыбающимися. И все они погибают.)
Но вернемся к победившему виду. Даже этот самый совершенный вид недолго бы существовал. Ведь он принципиально лишен возможности приспосабливаться к меняющимся внешним условиям. Он неизменен. Он живой труп. Он обречен. Условия на поверхности Земли меняются. Меняются условия существования живой материи. Значит, для длительного существования простое копирование не годится, нужна изменчивость живого организма. Эту изменчивость, или мутацию, мы встречаем в любом живом организме.
Представим наследственную информацию, передаваемую от «родителей к детям», в виде длинной последовательности двоичных чисел: 1001110100101100… Переносчиками этой информации в биологических системах связи являются в основном нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК. В их молекулярной структуре записана эта информация. При ее считывании и запоминании в нарождающемся организме время от времени возникают случайные ошибки: некоторые единицы записанной выше последовательности превращаются в нули, а некоторые нули – в единицы. Картина очень похожая на действие шумов в начале связи.
Но в канале связи шумы всегда вредны (кроме особых специальных случаев), а здесь они могут быть и полезны. Искажение наследственной информации приводит, как правило, к мутации, к нарушению точного сходства организмов потомков и родителей. Крупные ошибки приводят к уродству, мелкие – к изменениям, внешне даже незаметным.
Ошибки могут улучшать вид – делать его более приспособленным к среде, более совершенным, и тогда мутации полезны. Однако с такой же вероятностью может быть и обратная картина.
В чем же польза от этой хитрости Природы? На помощь приходит закон естественного отбора, или закон борьбы за существование. Он был открыт Дарвином только в прошлом столетии, но не ждал, пока его откроют люди, и действует уже миллиарды лет – с самого зарождения жизни. По этому суровому закону в длительном процессе борьбы за существование, грубо говоря, выживают сильные, а слабые погибают. Но нам нужна более точная формула этого закона, во власти которого все живое. И ученые сформулировали его так: в процессе естественного отбора сохраняются и передаются по наследству признаки, способствующие максимальному приспособлению живых существ к окружающей среде и их выживанию как вида.
Вот это стремление всякой живой материи сохранить себя как вид и нейтрализует или подавляет вредные мутации и закрепляет полезные.
Случайно захлопнулся сейф. Вам обязательно его нужно открыть. Делается это элементарно. На дверце имеется наборное цифровое устройство. Достаточно набрать присвоенный данному сейфу код – и он сам гостеприимно откроется. Но о ужас! Вы забыли этот проклятый код. Он где-то лежит в памяти и, конечно, всплывет. Но когда? Остается единственный выход – перебор всех возможных комбинаций наборного устройства. Если там, например, четыре диска и на каждом нанесено по десять цифр (0, 1, 2… 9), то общее число комбинаций составляет 104 = 10 000. Минимальное время на установку одной комбинации будем считать 2 секунды. Тогда на «проигрывание» всех кодов потребуется 6 часов очень напряженной работы. (В подобную ситуацию можно попасть на вокзале в автоматических камерах хранения багажа.) Перебор комбинаций может идти в любом случайном порядке. Негодные комбинации вы отбрасываете. Но вот наконец та единственная, нужная, и сейф открылся.
Приблизительно по этой же случайной методике идет поиск новых, более совершенных форм путем мутации в Природе. Мутация плюс естественный отбор и двигают эволюцию: от примитивного к сложному, от сложного к более совершенному и т. д. Только благодаря этим двум процессам жизнь смогла достигнуть столь удивительного расцвета на нашей планете.
С чего все началось?
Наверное, началом можно считать появление молекулы, способной к удвоению. При этом она должна была быть настолько устойчивой, что время процесса удвоения было меньше времени ее разрушения под воздействием среды.
В «теплом, густом, соленом бульоне» имелись к этому времени основные компоненты для образования живой материи – аминокислоты, сахар, полифосфаты и т. д. Как же произошло объединение атомов в гигантскую молекулу, обладающую свойствами живого вещества?
Тайна сия велика есть! Проникнуть в нее пока не удалось. Одна из гипотез приписывает все Его Величеству Случаю.
Органические молекулы, или «строительные блоки» живой материи, в невероятно большом количестве и невероятно долго совершали свое хаотическое плавание в «питательном бульоне». Сталкиваясь, они образовывали различные, более сложные объединения. В некий момент, прекрасный для всех поколений людей, прошедших и еще пройдущих по планете, образовалась конфигурация молекулы, способной к жизни. Она и породила в длинной цепи эволюции все разнообразие жизни. Вероятность такого одиночного «акта созидания» равняется исключительно малой величине. Но ведь и опытов в бульоне было несметное число. Известный советский биофизик профессор Л. Блюменфельд считает, что возникновение живой материи из хаоса «строительных блоков» не более удивительно, чем возникновение планетной системы из газового облака.
Такова одна из гипотез. Таковы догадки ученых. А как было на самом деле? Пока неизвестно. Опыты по искусственному созданию живой молекулы идут широким фронтом. Нам остается надеяться, что они увенчаются успехом. Тогда яркий свет озарит загадку.
Однако нам пора вернуться к нашей скромной, но очень емкой табличке. Что же случилось дальше?
Сотни миллионов лет, а может, и тысячи ушли на то, чтобы эволюция превратила живые молекулы в простейшие организмы. Следы их найдены в слоях Земли, возраст которых не менее 3 миллиардов лет. И самое удивительное – это наши «хорошие» знакомые: сине-зеленые водоросли. Создания эти одноклеточные, микроскопические и ведут растительный образ жизни. Считают, что горные породы известняки есть результат длительного напластования этих погибших мельчайших организмов.
Следовательно, архей есть период зарождения простейших форм жизни.
Опуская детали, переходим к протерозою, или к эре ранней жизни.
Бифуркация жизни
Здесь мы видим новое чудо – древо жизни раздваивается, или, говоря высоким ученым стилем, бифуркирует.
Отныне все живое образует два мира – растительный и животный, мир флоры и мир фауны.
Сообщество растений становится все более разнообразным и состоит из бактерий, водорослей, грибов. Мир животных пока примитивнее и представлен только одноклеточными; позже появляются простейшие многоклеточные – моллюски, губки, кишечнополостные.
Возникновение животного мира легко понять из следующего примера. Обратимся к существующим еще и в настоящее время одноклеточным организмам из группы жгутиковых. Они, как животные, обладают способностью к передвижению, но питаются, как растения, используя фотосинтез. Если некоторые их виды поместить в темноту, то они теряют зеленую окраску и начинают питаться аналогично животным – путем обволакивания и всасывания частиц пищи. Группу жгутиковых ботаники относят к растениям, а зоологи – к животным.
Жизнь по-прежнему находилась только в воде. Бульон не только питал, но и хорошо защищал от сильной радиации. Суша была безжизненной пустыней. Огненный дьявол под коркой земли не унимался. То он воздвигал новые горные хребты и разрушал старые, то развлекался гигантскими фейерверками, изливая из жерл вулканов на поверхность потоки лавы и магмы.
