Земле около 4,54 миллиарда лет. Убедительные следы древней жизни имеют возраст примерно 3,5 миллиарда лет, а некоторые более ранние находки указывают на 3,7-3,8 миллиарда лет, хотя вокруг них продолжаются споры. Получается, едва планета стала достаточно спокойной для океанов и устойчивой коры, на ней уже существовали микробы.
Это выглядит почти невероятно. Но слово«рано»здесь требует осторожности. Между образованием Земли и надежными свидетельствами жизни лежит около миллиарда лет. Для человека это немыслимый срок, а для химической эволюции — огромное число попыток.
2. Когда Земля стала пригодной для жизни?
Молодая планета совсем не напоминала тихий голубой шар. Она нагревалась при столкновениях, пережила разделение вещества на ядро и мантию, а затем удар, связанный с появлением Луны. Первичная поверхность многократно переплавлялась.
Однако Земля постепенно остывала. Древние кристаллы циркона показывают, что жидкая вода и твердая кора могли существовать уже более 4 миллиардов лет назад. Это не означает, что тогда уже была жизнь. Зато появляется важная возможность: подходящие места могли возникнуть раньше, чем долго считалось.
Старейшая история планеты сохранилась плохо. Кора перерабатывается тектоникой, древние породы нагреваются, деформируются и разрушаются. Поэтому отсутствие более ранних окаменелостей не доказывает, что организмов не было. Возможно, мы видим не момент рождения жизни, а лишь самый старый фрагмент архива, который уцелел.
3. Почему первые организмы могли появиться сравнительно быстро?
На молодой Земле были вода, углекислый газ, азот, минералы и источники энергии. Молнии, ультрафиолет, вулканизм и химические реакции у горячих источников могли создавать органические молекулы. Часть таких веществ поступала с метеоритами. Сама по себе органика еще не живая, но исходного материала было много.
Важна и площадь естественной лаборатории. Реакции шли не в одной колбе, а в океанах, мелких водоемах, порах пород, на минеральных поверхностях и возле гидротермальных систем. Циклы нагрева, охлаждения, высыхания и увлажнения могли снова и снова отбирать более устойчивые сочетания молекул.
Один из главных переходов — появление системы, которая одновременно хранит информацию, использует энергию и способна воспроизводиться с изменениями. Как именно соединились эти свойства, наука пока не знает. Гипотезы мира РНК, первичного обмена веществ и протоклеток объясняют части пути, но ни одна еще не восстановила всю цепочку.
4. Действительно ли раннее появление жизни говорит о ее обычности?
Есть соблазн рассуждать так: если на Земле жизнь возникла быстро, значит, она легко появляется на любой подходящей планете. Но у нас только один известный пример. Кроме того, наблюдатели вроде нас могли появиться лишь там, где старт произошел достаточно рано и эволюции хватило времени на сложные формы.
Ранние следы все же дают умеренный повод для оптимизма. Они показывают, что происхождению жизни не обязательно требовалась почти вся история планеты. Как только установились подходящие условия, биология, вероятно, получила шанс довольно скоро по геологическим меркам.
Важно:возраст самых древних свидетельств жизни и их биологическое происхождение обсуждаются. Находка старого углерода или необычной структуры сама по себе еще не является окончательным доказательством организма.
Самый честный вывод пока такой: жизнь на Земле появилась рано не обязательно потому, что это простой процесс. Возможно, планета дала химии множество сред, энергии и времени, а мы видим результат редкой удачной последовательности. Чтобы различить закономерность и счастливый случай, нужен второй независимый пример жизни — на Марсе, подо льдом спутника или у другой звезды.
