Эволюционная пропаганда часто преуменьшает сложность натуралистического происхождения жизни. Получение следов «строительных блоков» обычно приравнивается к доказательству того, что эти следы могли образовать необходимые сложные молекулы в естественных условиях. Нестабильность «строительных блоков» в небиотической среде обычно замалчивается.

РНК/ДНК основание цитозин не образуется в экспериментах с искровым разрядом. Предлагаемое образование пребиотических молекул химически нереально, поскольку предполагаемые предшественники вряд ли будут достаточно концентрированными, а также они будут подвергаться побочным реакциям с другими органическими соединениями или гидролизу.

Цитозин сам по себе слишком нестабилен, чтобы накапливаться в течение предполагаемого геологического «глубокого времени», поскольку его период полураспада для дезаминирования составляет 340 лет при 25°C.

__________________________________________________________________________________________________

Популистская пропаганда РНК-мира

В брошюре в поддержку эволюции под названием «Наука и креационизм», которую недавно опубликовала онлайн Национальная академия наук США,¹ раздел о происхождении жизни резюмируется следующим образом:

«Для тех, кто изучает происхождение жизни, вопрос уже состоит не в том, могла ли жизнь возникнуть в результате химических процессов с участием небиологических компонентов. Вместо этого вопрос заключается в том, какой из многих путей мог привести к появлению первых клеток».²

Никто не оспаривает существование живых организмов на Земле и что клетки действительно способны использовать простые строительные блоки для создания необходимых сложных биохимических веществ в нужное время, в нужном месте и в нужной концентрации. Вопрос в том, могла ли массовая координация метаболических процессов, которые совершают такие подвиги, возникнуть без разумного руководства и управляться только статистическими и термодинамическими ограничениями.

В книге НАН упущены огромные химические и информационные препятствия, которые необходимо преодолеть, чтобы перейти от неживой материи даже к простейшим живым клеткам.^{3, 4, 5} Это не слишком удивительно, учитывая сильную атеистическую предвзятость НАН, о которой писали в журнале Nature,⁶ и которая, вероятно, частично ответственна за их очевидную научную ненадежность в области происхождения.⁷

Еще менее оправданно игнорирование трудностей, задокументированных в их собственном научном журнале – Трудах Национальной академии наук США (PNAS), как будет показано дальше в этой статье.

Производство «строительных блоков жизни»

Science and Creationism утверждают:

«В результате экспериментов, проводимых в условиях, напоминающих те, которые существовали на первобытной Земле, были получены некоторые химические компоненты белков, ДНК и РНК. Некоторые из этих молекул также были обнаружены в метеоритах из космоса и в межзвездном пространстве астрономами с помощью радиотелескопов. Ученые пришли к выводу, что "строительные блоки жизни" могли быть доступны уже на ранних этапах истории Земли».²

Даже если допустить, что «строительные блоки» были доступны, из этого не следует, что из них действительно можно что-то построить. Например, в правдоподобных пребиотических условиях биологические макромолекулы распадаются на «строительные блоки», а не наоборот.⁸

Кроме того, «строительные блоки» могут вступать в неправильные реакции с другими «строительными блоками». Например, сахара и другие карбонильные (>C=O) соединения разрушительно реагируют с аминокислотами и другими амино (-NH₂) соединениями, образуя имины (>C=N), что является распространенной причиной коричневого цвета продуктов.⁹

Предполагаемое образование сахаров в первобытном супе также включает реакцию Бутлерова, в которой участвует формальдегид в щелочных условиях. Но те же самые щелочные условия разрушают альдозные сахара посредством реакции Канниццаро, реакции диспропорционирования, которая превращает две молекулы альдегида в спирт и кислоту.

Более того, некоторые строительные блоки очень нестабильны. Хорошим примером является рибоза, которая, очевидно, необходима для РНК и, следовательно, для гипотезы РНК-мира о происхождении жизни.¹⁰

Группа специалистов, в которую входил известный пионер эволюционного происхождения жизни Стэнли Миллер, в PNAS, обнаружила, что период полураспада (t½) рибозы составляет всего 44 года при pH 7,0 (нейтральном) и 0°C. Еще хуже ситуация при высоких температурах – 73 минуты при pH 7,0 и 100°C.¹¹ Это серьезное препятствие для гидротермальных теорий происхождения жизни.

Миллер в другой работе PNAS также отметил, что основания РНК очень быстро разрушаются в воде при 100°C – аденин и гуанин имеют период полураспада около года, урацил – около 12 лет, а цитозин – всего 19 дней.¹²

Большинство исследователей избегают таких препятствий с помощью следующей методики: обнаружив следы соединения X в эксперименте с искровым разрядом, они заявляют: «Видите, X может быть получен в реалистичных условиях примитивной Земли».

Затем они получают чистый, гомохиральный, концентрированный X от промышленной компании по производству синтетических химикатов и проводят реакцию, в результате которой образуются следы более сложного соединения Y. Обычно процесс повторяется до образования следов Z из очищенного Y, и так далее.¹³ Говоря проще, симуляции эволюционистов имеют неприемлемый уровень интеллектуального вмешательства.¹⁴

Большая часть популистской эволюционной пропаганды напоминает следующую гипотетическую теорию происхождения автомобиля:

«Дизайн – это ненаучное объяснение, поэтому вместо него мы должны найти натуралистическое объяснение. Эксперименты показали, что один из важных строительных блоков автомобиля, железо, может быть получен путем нагревания минералов естественного происхождения, таких как гематит, до температур, которые встречаются в некоторых местах на Земле. Более того, было показано, что железо может образовывать тонкие листы под давлением, которое, как известно, имеет место в некоторых геологических формациях ...».

Если это кажется надуманным, то обратите внимание, что даже простейшая самовоспроизводящаяся клетка, имеющая 482 гена,¹⁵ обладает гораздо более высоким информационным содержанием, чем автомобиль, и все же самовоспроизведение является необходимым условием неодарвиновской эволюции.

Отсутствие необходимого строительного блока – цитозина

Эволюционный биохимик Роберт Шапиро опубликовал подробное исследование «пребиотического» синтеза цитозина в Proceedings of the NAS.¹⁶ В предыдущих исследованиях ученого отмечалось, что ни аденин¹⁷, ни рибоза¹⁸ не являются предполагаемыми пребиотическими компонентами любой самовоспроизводящейся молекулы, но реальные проблемы с цитозином еще хуже. Вместе эти исследования вызывают серьезные сомнения в том, что пребиотический репликатор с любой парой оснований Уотсона-Крика мог возникнуть абиотическим путем.

Шапиро отметил, что ни малейших следов цитозина не было получено в экспериментах с газовыми разрядами, и он также не был найден в метеоритах. Таким образом, отмечает ученый, либо это вещество очень трудно синтезировать, либо оно разрушается до обнаружения. Следовательно, «пребиотическое» получение цитозина всегда было непрямым, с применением вышеупомянутой методологии.

Так цианоацетилен (HC≡CC≡N) и цианоацетальдегид (H₃CCOC≡N) были обнаружены в некоторых экспериментах с искровым разрядом. Химики-органики получили чистые и достаточно крепкие растворы каждого из этих веществ и провели реакции с растворами других соединений, которые предположительно могут быть найдены на «примитивной» Земле.

В итоге получилось некоторое количество цитозина, что, очевидно, оправдывает эксперименты по соединению чистого и сухого цитозина и рибозы с образованием нуклеозида цитидина. Однако эти эксперименты оказались безуспешными (хотя аналогичные эксперименты с пуринами дали 2% выход нуклеозидов)¹⁹, несмотря на высокий уровень вмешательства исследователей.

Недоступность предшественников цитозина

Шапиро также подверг критике некоторые «пребиотические» способы получения цитозина. Он отметил, что цианоацетилен и цианоацетальдегид образуются в экспериментах с искровым разрядом с маловероятной смесью метана и азота (CH₄/N₂). В классическом эксперименте Миллера использовался аммиак (NH₃), но NH₃, H₂O и сероводород (H₂S) сильно препятствовали образованию цианоацетилена и цианоацетальдегида. Однако большинство эволюционистов сегодня считают, что в первобытной атмосфере «вероятно, преобладали CO₂ и N₂».²⁰

Кроме того, цианоацетилен и цианоацетальдегид могут вступать в побочные реакции с другими нуклеофилами, а не образовывать цитозин. Например, цианоацетилен и цианоацетальдегид реагируют с аминогруппой, что разрушает любые пребиотические аминокислоты. Кроме того, есть еще одна разрушительная молекула, присутствие которой неизбежно – вода.

Цианоацетилен легко гидролизуется с образованием цианоацетальдегида (t½ = 11 дней при pH 9, 30°C),²⁰ хотя не стоит рассчитывать, что это надежный источник цианоацетальдегида, поскольку далее цианоацетилен скорее всего будет разрушен в результате других реакций.²⁰ А цианоацетальдегид, хотя и более стабилен, чем цианоацетилен, все же довольно быстро гидролизуется (t½ = 31 год при pH 9, 30°C).²¹

Неправдоподобные сценарии образования и вероятное быстрое разрушение означают, что нереально предположить, что концентрация цианоацетилена и цианоацетальдегида может отдаленно приблизиться к той, которая необходима для производства цитозина.

Нестабильность цитозина

Как указывалось выше, цитозин дезаминируется/гидролизуется (до урацила) слишком быстро для любого «горячего» сценария происхождения жизни. Но это вещество также очень нестабильно при умеренных температурах – t½ = 340 лет при 25°C. Это показывает, что сценарий происхождения жизни на холодной Земле лишь смягчает, но не преодолевает проблему разложения. Кроме того, низкая температура тормозит как синтетические, так и разрушительные реакции.

На одноцепочечной ДНК в растворе t½ отдельного остатка цитозина = 200 лет при 37°C, в то время как структура двойной спирали обеспечивает хорошую защиту – t½ = 30 000 лет.²² Такие мутации C→U представляли бы большую генетическую опасность, но клетки имеют гениальную систему восстановления, включающую ряд ферментов. Сначала она обнаруживает мутант U (теперь несовпадающий с G), а затем удаляет его из нити ДНК, открывает нить, вставляет правильный C и закрывает нить.²²

Кажется, что такая система восстановления была необходима с самого начала, потому что гипотетическая примитивная клетка без такой системы мутировала бы настолько сильно, что произошла бы катастрофа ошибок. И гораздо большая нестабильность цитозина в одноцепочечной нуклеиновой кислоте – еще одна проблема, которую должны учитывать сторонники РНК-мира.

Кроме того, цитозин легко разлагается под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения, что требует, чтобы пребиотический синтез осуществлялся в темноте.²¹

Эффективный пребиотический синтез цитозина?

Об этом заявляли Робертсон и Миллер.²³ Они справедливо не согласились с предложенным ранее синтезом цитозина из цианоацетилена и цианата (OCN-), поскольку цианат быстро гидролизуется до CO₂ и NH₃. Вместо этого они нагревали 10^-3 M цианоацетальдегида с различными концентрациями мочевины ((NH₂)₂CO) в запаянной ампуле при 100°C в течение пяти часов с 30-50% выходом цитозина. Мочевина производится в экспериментах с искровым разрядом с N₂, CO и H₂O.

Однако Шапиро раскритиковал этот эксперимент на основании недоступности цианоацетальдегида и нестабильности цитозина, как указано выше. Робертсон и Миллер избежали последней проблемы, остановив реакцию через пять часов. Но в реальном пребиотическом мире такая реакция, скорее всего, продолжалась бы с гидролизом цитозина.

Шапиро также показывает, что мочевина слишком нестабильна для достижения необходимых концентраций (>0,1 М). Мочевина существует в равновесии с небольшим количеством своего изомера, цианата аммония, а поскольку цианат легко гидролизуется, для поддержания равновесного соотношения (K = 1,04 × 10^-4 при 60°C) требуется больше мочевины.²¹ Таким образом, запаянная пробирка Робертсона и Миллера представляет собой еще один пример недопустимого вмешательства исследователя, поскольку она препятствовала выходу NH₃, тем самым нереалистично замедляя разложение цианата и мочевины. В открытой системе «половина мочевины была разрушена через 5 часов при 90°C и pH 7»,²¹ а t½ оценивается в 25 лет при 25°C.²¹

В реальном мире может возникнуть обычная проблема перекрестных реакций. Например, мочевина может реагировать с глицином с образованием N-карбамоилглицина,²¹ что приведет к удалению мочевины и аминокислот из первобытного супа.

Кроме того, первобытный суп должен был быть слишком разбавлен, поэтому Робертсон и Миллер предполагают, что морская вода концентрировалась путем испарения в лагунах. Но для этого необходимо изолировать лагуну от моря, чтобы не происходило разбавление, испарить ее примерно до 10^-5 от первоначального объема, а затем синтезировать цитозин. Однако сегодня такие условия геологически «редки или не существуют».²⁴ Процесс концентрирования также концентрирует разрушительные химические вещества.

Условия, необходимые для производства цитозина, несовместимы с условиями производства пуринов. Поэтому сценарий должен включать своевременный прорыв лагуны с выбросом ее содержимого в море, чтобы пиримидины и пурины могли быть включены в репликатор.

Материалистическая вера Шапиро

Шапиро заключил:

«имеющиеся в настоящее время доказательства не подтверждают идею о том, что РНК или альтернативный репликатор, использующий нынешний набор оснований РНК, присутствовал в начале жизни».²⁵

Но не желая отказываться от эволюции, он предлагает две альтернативные теории:

          1. Идея Кэрнса-Смита о глинистых минералах,¹³ которая, похоже, продиктована скорее неудовлетворенностью другими теориями, чем доказательствами в пользу его собственной.

«Кэрнс-Смит радостно признает неудачи своей любимой гипотезы: никто не смог в лаборатории заставить глину сделать что-то похожее на эволюцию; никто не нашел в природе ничего похожего на организм на основе глины».²⁶

[Обновление: последние исследования показывают, что эта идея еще более сложна: Darwin's warm pond idea is tested, 13 February 2006:

«Профессор Димер сказал, что аминокислоты и ДНК, "строительные блоки" для жизни, а также фосфат, другой необходимый ингредиент, прилипли к поверхности глинистых частиц в вулканических бассейнах.

"Причина, по которой это важно, заключается в том, что предполагается, что глина способствует интересным химическим реакциям, связанным с происхождением жизни", - пояснил он.

Однако, – добавил ученый, – в наших экспериментах органические соединения настолько прочно удерживались на частицах глины, что не могли подвергаться дальнейшим химическим реакциям».]

          2. Жизнь началась как циклическая химическая реакция, например, теория Гюнтера Вехтершейзера о том, что жизнь зародилась на поверхности пирита, которую Стэнли Миллер называет «бумажной химией».²⁷

Сам Вехтершейзер признает, что его теория по большей части является «чистой спекуляцией».^{28 29}

Догматизм Шапиро проиллюстрирован в его интересной книге популярного уровня Origins: A Skeptic's Guide to the Creation of Life in the Universe, где он убедительно критикует многие сценарии происхождения жизни. Однако Шапиро поразительным образом признает, что никакие доказательства не смогут поколебать его веру:

«в будущем может наступить день, когда все разумные химические эксперименты, проведенные с целью обнаружения вероятного происхождения жизни, однозначно провалятся. Кроме того, новые геологические данные могут свидетельствовать о внезапном появлении жизни на Земле. И наконец, мы можем исследовать всю Вселенную и не найти никаких следов жизни или процессов, ведущих к возникновению жизни, в других местах. Некоторые ученые могут предпочесть обратиться за ответом к религии. Другие же, в том числе и я, попытаются отсортировать оставшиеся менее вероятные научные объяснения в надежде выбрать то, которое все же более вероятно, чем все остальные».³⁰

Заключение

• Никакого правдоподобного пребиотического синтеза цитозина пока не существует.
• Жизненно важные «строительные блоки», включая цитозин и рибозу, слишком нестабильны, чтобы долго существовать на гипотетической пребиотической Земле.
• Даже если бы цитозин и рибоза могли существовать, не существует известного пребиотического способа их соединения с образованием нуклеозида цитидина, даже если допустить неприемлемо высокий уровень вмешательства исследователей.
• Строительные блоки были бы слишком разбавлены, чтобы из них можно было что-то построить, и подверглись бы перекрестным реакциям.
• Даже если бы строительные блоки могли образовать полимеры, полимеры бы легко гидролизовались.
• Не существует тенденции к образованию высокоинформативных полимеров, необходимых для жизни, в отличие от случайных.