Еволюційна пропаганда часто применшує складність натуралістичного походження життя. Одержання слідів «будівельних блоків» зазвичай прирівнюється доказу того, що ці сліди могли утворити необхідні складні молекули в природних умовах. Нестабільність «будівельних блоків» в небіотичному середовищі зазвичай замовчується.

РНК/ДНК основа цитозин не утворюється в експериментах з іскровим розрядом. Пропоноване утворення пребіотичних молекул хімічно нереальне, оскільки передбачувані попередники навряд чи будуть достатньо концентрованими, а також вони будуть піддаватися побічним реакціям з іншими органічними сполуками або гідролізом.

Цитозин сам по собі занадто нестабільний, щоб накопичуватися протягом передбачуваного «глибокого часу», оскільки його період напіврозпаду для дезамінування становить 340 років при 25°C.

_______________________________________________________________________________________________

Популістська пропаганда РНК-світу

В брошурі на підтримку еволюції під назвою «Наука та креаціонізм», яку нещодавно опублікувала онлайн Національна академія наук США,¹ розділ про походження життя резюмується таким чином:

«Для тих, хто вивчає походження життя, питання вже не в тому, чи могло життя виникнути в результаті хімічних процесів за участю небіологічних компонентів. Натомість питання в тому, який із багатьох шляхів міг призвести до появи перших клітин».²

Ніхто не заперечує існування живих організмів на Землі й що клітини дійсно здатні використовувати прості будівельні блоки для створення необхідних складних біохімічних речовин в потрібний час, в потрібному місці та в потрібній концентрації. Питання в тому, чи могла масова координація метаболічних процесів, які здійснюють такі подвиги, виникнути без розумного керівництва та керуватися лише статистичними та термодинамічними обмеженнями.

У книзі НАН упущені величезні хімічні та інформаційні перешкоди, які необхідно подолати, щоб перейти від неживої матерії навіть до найпростіших живих клітин.^{3 4 5} Це не дуже дивно, враховуючи сильну атеїстичну упередженість НАН, про яку писали в журналі Nature,⁶ і яка, ймовірно, частково відповідальна за їхню очевидну наукову ненадійність у сфері походження.⁷

Ще менш виправданим є ігнорування труднощів, задокументованих в їхньому власному науковому журналі – Працях Національної академії наук США (PNAS), як буде показано далі в цій статті.

Виробництво «будівельних блоків життя»

Science and Creationism стверджують:

«В результаті експериментів, що проводяться в умовах, які нагадують ті, що існували на первісній Землі, було отримано деякі хімічні компоненти білків, ДНК та РНК. Деякі з цих молекул також були виявлені в метеоритах із космосу та у міжзоряному просторі астрономами за допомогою радіотелескопів. Вчені дійшли висновку, що "будівельні блоки життя" могли бути доступні вже на ранніх етапах історії Землі».²

Навіть якщо припустити, що «будівельні блоки» були доступні, з цього не слідує, що з них справді можна щось побудувати. Наприклад, в правдоподібних пребіотичних умовах біологічні макромолекули розпадаються на «будівельні блоки», а не навпаки.⁸

Крім того, «будівельні блоки» можуть вступати в неправильні реакції з іншими «будівельними блоками». Наприклад, цукри та інші карбонільні (>C=O) сполуки руйнівно реагують з амінокислотами та іншими аміно (-NH₂) сполуками, утворюючи іміни (>C=N), що є поширеною причиною коричневого кольору продуктів.⁹

Передбачуване утворення цукрів у первісному супі також включає реакцію Бутлерова, в якій бере участь формальдегід в лужних умовах. Але ті самі лужні умови руйнують альдозні цукри за допомогою реакції Канніццаро, реакції диспропорціонування, яка перетворює дві молекули альдегіду на спирт і кислоту.

Понад те, деякі будівельні блоки дуже нестабільні. Хорошим прикладом є рибоза, яка, очевидно, необхідна РНК і, отже, для гіпотези РНК-світу про походження життя.¹⁰

Група фахівців, до якої входив відомий піонер еволюційного походження життя Стенлі Міллер, у PNAS, виявила, що період напіврозпаду (t½) рибози становить лише 44 роки при pH 7,0 (нейтральному) та 0°C. Ще гірша ситуація за високих температур – 73 хвилини при pH 7,0 і 100°C.¹¹ Це серйозна перешкода для гідротермальних теорій походження життя.

Міллер в іншій роботі PNAS також зазначив, що основи РНК дуже швидко руйнуються у воді при 100°C – аденін і гуанін мають період піврозпаду близько року, урацил – близько 12 років, а цитозин – всього 19 днів.¹²

Більшість дослідників уникають таких перешкод за допомогою наступної методики: виявивши сліди з'єднання X в експерименті з іскровим розрядом, вони заявляють: «Бачите, X може бути отриманий в реалістичних умовах примітивної Землі».

Потім вони отримують чистий, гомохіральний, концентрований X від промислової компанії з виробництва синтетичних хімікатів й проводять реакцію, в результаті якої утворюються сліди складнішого з'єднання Y. Зазвичай процес повторюється до утворення слідів Z з очищеного Y, і так далі.¹³ Простіше кажучи, симуляції еволюціоністів мають неприйнятний рівень інтелектуального втручання.¹⁴

Більшість популістської еволюційної пропаганди нагадує наступну гіпотетичну теорію походження автомобіля:

«Дизайн – це ненаукове пояснення, тому замість нього ми маємо знайти натуралістичне пояснення. Експерименти показали, що один з важливих будівельних блоків автомобіля, залізо, можна отримати шляхом нагрівання мінералів природного походження, таких як гематит, до температур, які зустрічаються в деяких місцях на Землі. Більше того, було показано, що залізо може утворювати тонкі листи під тиском, який, як відомо, має місце у деяких геологічних формаціях...».

Якщо це здається надуманим, то зверніть увагу, що навіть найпростіша клітина, що самовідтворюється, має 482 гена,¹⁵ володіє набагато більш високим інформаційним змістом, ніж автомобіль, та все ж самовідтворення є необхідною умовою неодарвінівської еволюції.

Відсутність необхідного будівельного блоку – цитозину

Еволюційний біохімік Роберт Шапіро опублікував докладне дослідження «пребіотичного» синтезу цитозину в PNAS.¹⁶ У попередніх дослідженнях вченого зазначалося, що ні аденін¹⁷, ні рибоза¹⁸ не є передбачуваними пребіотичними компонентами будь-якої самовідтворюваної молекули, але реальні проблеми з цитозином ще гірші. Водночас, ці дослідження викликають серйозні сумніви в тому, що пребіотичний реплікатор з будь-якою парою основ Уотсона-Кріка міг виникнути абіотичним шляхом.

Шапіро зазначив, що жодних слідів цитозину не було отримано в експериментах з газовими розрядами, й він також не був знайдений у метеоритах. Таким чином, зазначає вчений, або цю речовину дуже важко синтезувати, або вона руйнується до виявлення. Отже, «пребіотичне» одержання цитозину завжди було непрямим із застосуванням вищезгаданої методології.

Так ціаноацетилен (HC≡CC≡N) та ціаноацетальдегід (H₃CCOC≡N) були виявлені в деяких експериментах з іскровим розрядом. Хіміки-органіки отримали чисті та досить концентровані розчини кожної з цих речовин й провели реакції з розчинами інших сполук, які, ймовірно, можуть бути знайдені на «примітивній» Землі.

У результаті вийшла деяка кількість цитозину, що, зрозуміло, виправдовує експерименти по поєднанню чистого й сухого цитозину і рибози з утворенням нуклеозиду цитидину. Однак ці експерименти виявилися безуспішними (хоча аналогічні експерименти з пуринами дали 2% вихід нуклеозидів),¹⁹ попри високий рівень втручання дослідників.

Недоступність попередників цитозину

Шапіро також розкритикував деякі «пребіотичні» способи отримання цитозину. Він зазначив, що ціаноацетилен і ціаноацетальдегід утворюються в експериментах з іскровим розрядом з малоймовірною сумішшю метану та азоту (CH₄/N₂). У класичному експерименті Міллера використовувався аміак (NH₃), але NH₃, H₂O та сірководень (H₂S) сильно перешкоджали утворенню ціаноацетилену та ціаноацетальдегіду. Проте більшість еволюціоністів сьогодні вважають, що в первісній атмосфері «ймовірно, переважали CO₂ і N₂».²⁰

Окрім того, ціаноацетилен і ціаноацетальдегід можуть вступати в побічні реакції з іншими нуклеофілами, а не утворювати цитозин. Наприклад, ціаноацетилен і ціаноацетальдегід реагують з аміногрупою, що руйнує будь-які пребіотичні амінокислоти. Окрім того є ще одна руйнівна молекула, присутність якої неминуча – вода.

Ціаноацетилен легко гідролізується з утворенням ціаноацетальдегіду (t½ = 11 днів при pH 9, 30°C),²⁰ хоча не варто розраховувати, що це надійне джерело ціаноацетальдегіду, оскільки далі ціаноацетилен швидше за все буде зруйнований внаслідок інших реакцій.²⁰ А ціаноацетальдегід, хоча і більш стабільний, ніж ціаноацетилен, все ж таки досить швидко гідролізується (t½ = 31 рік при pH 9,30°C).²¹

Неправдоподібні сценарії утворення й можливе швидке руйнування означає, що неможливо припустити, що концентрація ціаноацетилену й ціаноацетальдегіду може віддалено наблизитися до тієї, яка необхідна для виробництва цитозину.

Нестабільність цитозину

Як вказувалося вище, цитозин дезамінується/гідролізується (до урацилу) дуже швидко для будь-якого «гарячого» сценарію походження життя. Але ця речовина також дуже нестабільна за помірних температур – t½ = 340 років при 25°C. Це свідчить, що сценарій походження життя холодної Землі лише пом'якшує, але не долає проблему розкладання. Окрім того, низька температура гальмує як синтетичні, так і руйнівні реакції.

На одноланцюжковій ДНК в розчині t½ окремого залишку цитозину = 200 років при 37°C, в той час як структура подвійної спіралі забезпечує гарний захист – t½ = 30 000 років.²² Такі мутації C→U являли б велику генетичну небезпеку, але клітини мають геніальну систему відновлення, що включає низку ферментів. Спочатку вона виявляє мутант U (тепер неспівпадаючий з G), а потім видаляє його з нитки ДНК, відкриває нитку, вставляє правильний C і закриває нитку.²²

Здається, що така система відновлення була потрібна з самого початку, тому що гіпотетична примітивна клітина без такої системи мутувала б настільки сильно, що сталася б катастрофа помилок. І набагато більша нестабільність цитозину в одноланцюговій нуклеїновій кислоті – ще одна проблема, яку повинні враховувати прихильники РНК-світу.

З іншого боку, цитозин легко розкладається під впливом сонячного ультрафіолетового випромінювання, що вимагає, щоб пребіотичний синтез здійснювався в темряві.²¹

Ефективний пребіотичний синтез цитозину?

Про це заявляли Робертсон і Міллер.²³ Вони справедливо не погодилися із запропонованим раніше синтезом цитозину з ціаноацетилену та ціанату (OCN-), оскільки ціанат швидко гідролізується до CO₂ та NH₃. Натомість вони нагрівали 10⁻³ M ціаноацетальдегіду з різними концентраціями сечовини ((NH₂)₂CO) в запаяній ампулі при 100°C протягом п'яти годин з 30-50% виходом цитозину. Сечовина виробляється в експериментах з іскровим розрядом з N₂, CO та H₂O.

Однак Шапіро розкритикував цей експеримент на підставі недоступності ціаноацетальдегіду та нестабільності цитозину, як зазначено вище. Робертсон і Міллер уникли останньої проблеми, зупинивши реакцію за п'ять годин. Але в реальному пребіотичному світі така реакція, швидше за все, тривала б із гідролізом цитозину.

Шапіро також показує, що сечовина надто нестабільна для досягнення необхідних концентрацій (>0,1 М). Сечовина існує в рівновазі з невеликою кількістю свого ізомеру, ціанату амонію, а оскільки ціанат легко гідролізується, для підтримки рівноважного співвідношення (K = 1,04×10⁻⁴ при 60°C) потрібно більше сечовини.²¹ Таким чином, запаяна Пробірка Робертсона та Міллера є ще одним прикладом неприпустимого втручання дослідника, оскільки вона перешкоджала виходу NH₃, тим самим нереалістично уповільнюючи розкладання ціанату та сечовини. У відкритій системі «половина сечовини була зруйнована через 5 годин при 90°C і pH7»,²¹ а t½ оцінюється в 25 років при 25°C.²¹

В реальному світі може виникнути нормальна проблема перехресних реакцій. Наприклад, сечовина може реагувати з гліцином з утворенням N-карбамоїлгліцину,²¹ що призведе до видалення сечовини та амінокислот з первісного супу.

Окрім того, первісний суп повинен був бути надто розбавлений, тому Робертсон і Міллер припускають, що морська вода концентрувалася шляхом випаровування в лагунах. Але для цього необхідно ізолювати лагуну від моря, щоб не відбувалося розведення, випарувати її приблизно до 10⁻⁵ від початкового об'єму, а потім синтезувати цитозин. Проте сьогодні такі умови геологічно «рідкісні або не існують».²⁴ Процес концентрування також концентрує руйнівні хімічні речовини.

Умови, необхідні для виробництва цитозину, несумісні з умовами виробництва пуринів. Тому сценарій повинен включати своєчасний прорив лагуни з викидом її вмісту в море, щоб піримідини та пурини могли бути включені до реплікатора.

Матеріалістична віра Шапіро

Шапіро підсумував:

«існуючі нині докази не підтверджують ідею про те, що РНК чи альтернативний реплікатор, який використовує нинішній набір основ РНК, був присутній на початку життя».²⁵

Але не бажаючи відмовлятися від еволюції, він пропонує дві альтернативні теорії:

          1. Ідея Кернса-Сміта про глинисті мінерали,¹³ яка, схоже, продиктована скоріше незадоволеністю іншими теоріями, ніж доказами на користь його власної.

«Кернс-Сміт радісно визнає невдачі своєї улюбленої гіпотези: ніхто не зміг в лабораторії змусити глину зробити щось схоже на еволюцію; ніхто не знайшов у природі нічого схожого на організм на основі глини».²⁶

[Оновлення: останні дослідження показують, що ця ідея ще складніша: Darwin's warm pond idea is tested, 13 February 2006:

«Професор Дімер сказав, що амінокислоти та ДНК, "будівельні блоки" для життя, а також фосфат, інший необхідний інгредієнт, прилипли до поверхні глинистих частинок у вулканічних басейнах.

"Причина, через яку це важливо, полягає в тому, що передбачається, що глина сприяє цікавим хімічним реакціям, пов'язаним із походженням життя", – пояснив він.

Однак, – додав вчений, – в наших експериментах органічні сполуки настільки міцно утримувалися на частинках глини, що не могли брати участь в подальших хімічних реакціях».]

          2. Життя почалося як циклічна хімічна реакція, наприклад, теорія Гюнтера Вехтершейзера в тому, що життя зародилося на поверхні піриту, яку Стенлі Міллер називає «паперовою хімією».²⁷

Сам Вехтершейзер визнає, що його теорія здебільшого є «чистою спекуляцією».^{28 29}

Догматизм Шапіро проілюстрований в його цікавій книзі популярного рівня Origins: A Skeptic's Guide to Creation of Life in the Universe, де він переконливо критикує багато сценаріїв походження життя. Проте Шапіро разюче визнає, що жодні докази не зможуть похитнути його віру:

«В майбутньому може настати день, коли всі розумні хімічні експерименти, проведені з метою виявлення ймовірного походження життя, однозначно проваляться. Окрім того, нові геологічні дані можуть свідчити про раптову появу життя на Землі. І, нарешті, ми можемо досліджувати весь Всесвіт і не знайти жодних слідів життя чи процесів, що ведуть до виникнення життя, в інших місцях. Деякі вчені можуть звернутися за відповіддю до релігії. Інші ж, в тому числі і я, спробують відсортувати менш ймовірні наукові пояснення, що залишилися, в надії вибрати те, яке таки ймовірніше, ніж всі інші».³⁰

Висновок

• Ніякого правдоподібного пребіотичного синтезу цитозину поки що не існує.
• Життєво важливі «будівельні блоки», включаючи цитозин і рибозу, є надто нестабільними, щоб довго існувати на гіпотетичній пребіотичній Землі.
• Навіть якби цитозин та рибоза могли існувати, не існує відомого пребіотичного способу їх з'єднання з утворенням нуклеозиду цитидину, навіть якщо допустити неприйнятно високий рівень втручання дослідників.
• Будівельні блоки були б занадто розбавлені, щоб з них можна було щось побудувати, і зазнали б перехресних реакцій.
• Навіть якби будівельні блоки могли утворити полімери, полімери легко гідролізувалися б.
• Не існує тенденції до утворення високоінформативних полімерів, необхідних для життя, на відміну від випадкових полімерів.