Билл Меслер.

Краткая история сотворения мира. Великие ученые в поисках источника жизни на Земле



скачать книгу бесплатно

Bill Mesler

H. James Cleaves II

A Brief History of Creation


© 2016 by Bill Mesler and H. James Cleaves II W. W. Norton & Company, Inc., 500 Fifth Avenue, New York, NY 10110

© Мосолова Т. П, перевод на русский язык, 2017

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2017

* * *

Посвящается нашим матерям



Не все, что сказано в Торе по поводу сотворения мира, можно воспринимать буквально, ведь если бы это было так, <…> мудрецы не пытались бы сохранить это в секрете. Тому, кто не владеет никакими научными данными, следовало бы воздержаться от восприятия этих текстов исключительно с помощью воображения.

Маймонид[1]1
  Моисей Маймонид (Моше бен Майнон, Рамбам, или Моисей Египетский, ок. 1135–1204) – выдающийся еврейский философ, раввин, врач и ученый. – Прим. пер.


[Закрыть]
. Путеводитель растерянных.


Предисловие

Я стремился познать тайны земли и неба, будь то внешняя оболочка вещей или внутренняя сущность природы и тайны человеческой души, мой интерес был сосредоточен на метафизических или, в высшем смысле этого слова, физических тайнах мира[2]2
  Пер. З. Александровой.


[Закрыть]
.

Мэри Шелли. Франкенштейн, или современный Прометей. 1818 г.

Темно-зеленое морское дно напоминало гигантский нефритовый купол, пересеченный глубокими расщелинами и крутыми оврагами. Признаков жизни здесь было немного. На таких больших глубинах редко встречаются живые существа – лишь изредка попадаются дремлющие гигантские моллюски или трубчатые черви, иногда длиной до четырех метров. Время от времени какой-нибудь из этих червей выпускает кроваво-красное пятно, которое начинает дрейфовать в воде, как чернила осьминога, огибая высоченные белые колонны на морском дне. Самые крупные из колонн сравнимы по высоте с шестнадцатиэтажными домами. Поверхность у них грубая, как древесная кора, и от этого они похожи на деревья, простирающие ветви к солнцу в каком-то инопланетном лесу.

Однако на такую глубину солнечный свет не проникает.

Башни-призраки расположены на глубине более километра от поверхности воды и никогда не видели света до тех пор, пока на них не упали первые слабые лучи прожекторов, укрепленных на поверхности неуклюжих металлических аппаратов, медленно движущихся по морскому дну.

Подводный корабль «Арго» напоминает длинное каноэ, заключенное в крупный металлический каркас и перемещавшееся на полозьях, как сани. По внешнему виду не скажешь, что этот небольшой автоматический корабль имеет длинную и богатую историю. «Арго» принимал участие в нескольких важнейших глубоководных экспедициях и даже нашел обломки «Титаника» и «Бисмарка». На нем установлены самые сложные в мире океанографические устройства и камеры, передающие сигналы по проводам протяженностью 10 км, которые соединяют его с исследовательским судном «Атлантис», которое находится на поверхности, откуда геологи Барбара Джон и Гретхен Фрух-Грин управляют «Арго» с помощью джойстика.

«Атлантису» пора было возвращаться в порт. Дело происходило в начале декабря 2000 г., и судно находилось в море уже больше месяца. Погода портилась: на северо-востоке можно было различить первые признаки серьезного шторма. «Атлантис» был крупным судном: его длина превышала 80 м, а численность команды составляла 23 человека (однако на судне могло находиться в несколько раз больше людей). «Атлантис» вполне мог выдержать шторм, но кропотливая работа по исследованию морского дна требует спокойного моря.

Морская зыбь усложняла управление «Арго»: волны и качка сказывались на состоянии подводной лодки. Управлять «Арго» и в нормальных условиях было непросто, а в данное время ученые пытались заставить его пройти через подводный аналог Альп с неожиданно острыми вершинами и крутыми обрывами.

«Арго» исследовал глубоководный горный хребет, названный массивом Атлантис и расположенный на полпути между Европой и Северной Америкой, вблизи крупнейшего подводного Срединно-Атлантического хребта. Ученые имели определенные основания предполагать, что в массиве Атлантис кроется что-то необычное. Во-первых, он гигантский: 16 км в ширину и более 4000 м в высоту – примерно как гора Рейнир[3]3
  Рейнир – гора в штате Вашингтон, высочайшая точка Каскадных гор; высота над уровнем моря – 4392 м. – Прим. пер.


[Закрыть]
. Во-вторых, необычен состав горной породы: в то время как бо?льшая часть океанского дна содержит смесь минералов, массив Атлантис почти полностью образован из плотного зеленоватого камня, называемого перидотитом, который обычно встречается на глубине не менее 30 км от земной коры. И все же Джон и Фрух-Грин никак не ожидали обнаружить то, что раньше не видел ни один человек и что впоследствии некоторые сочтут важнейшим ключом к разгадке одной из величайших научных загадок.

Осторожно направляя «Арго» вдоль края горы, ученые увидели первый древовидный вырост. Чем ближе к горе приближался корабль, тем больше обнаруживалось выростов. В первую очередь ученых поразил размер этих колонн: одна из них, впоследствии названная Посейдоном, достигала высоты 55 м. По мере приближения «Арго» к гигантским колоннам стало заметно кое-что еще: вода была теплее. Ученые решили, что эти древовидные образования, на самом деле, не что иное, как подводные гидротермальные источники – сеть подземных дымоходов, возникших в результате вулканической активности под океанским дном. Однако таких внушительных источников до сих пор никому видеть не приходилось. Когда же исследователи обнаружили первые молочно-белые струйки вытекавшей из трубок теплой воды, они поняли, что нашли источник совершенно нового типа, о существовании которого догадывались лишь немногие. Ученые назвали это место Lost City (Потерянный город).


Об этой находке достаточно быстро стало известно британскому геологу Майку Расселу. Он был не единственным в мире человеком, подозревавшем о существовании источников, подобных найденным в Потерянном городе, но он был одним из немногих ученых, уверенно заявлявших о том, что такие источники обязательно должны существовать или, по крайней мере, существовали примерно 4 млрд лет назад. Рассел считал, что если бы их не было, не было бы и нас с вами и других форм жизни на Земле.

В начале своей научной деятельности Майк Рассел провел несколько лет в горах Силвермайн в центральной части Ирландии. Там он обнаружил уникальное минеральное образование, имевшее форму трубки, природу которого, как он считал, можно объяснить единственным образом: очень давно, когда вся территория современной Ирландии была погружена в воды Атлантического океана, выходы гидротермальных источников пробились наружу через океанское дно. Идея Рассела вызвала горячую дискуссию, в основном из-за того, что он говорил о новом виде гидротермальных источников. Они не были похожи на единственный известный на тот момент вид источников, на злобных горячих «черных курильщиков», получивших свое название из-за ядовитых выбросов металлов и серы, которые придавали им сходство с дымящими трубами заводов XIX в. Рассел же предсказывал существование источников не с горячей, а с теплой водой, насыщенной минеральными веществами, безопасными для живых существ.

Путешествуя по Доломитовым Альпам и различным месторождениям в Канаде, Майк Рассел еще больше уверился в том, что такие гидротермальные источники существуют. Более того, он решил, что они являются важным ключом к разгадке одной из величайших научных тайн – зарождения жизни. По мнению Рассела, такие источники могли быть идеальным местом для возникновения жизни. Если бы ученые смогли уверенно ответить на вопрос, где зародилась жизнь, стало бы намного проще понять, как она зародилась.

Полтора столетия назад Чарльз Дарвин тоже пытался представить себе, в какой среде впервые появилась жизнь. Он предположил, что таким местом мог быть «маленький теплый пруд». С того времени большинство ученых были уверены, что для зарождения жизни необходима вода. Однако они также считали, что первичный океан был неподходящим местом для зарождения жизни.

По мнению Рассела, в момент появления первых живых существ около 4 млрд лет назад океаны были чрезвычайно негостеприимными: они содержали много углекислого газа, проникавшего из первичной атмосферы Земли, и поэтому были слишком кислыми, чтобы в них могла появиться даже самая примитивная из известных нам сегодня форм жизни. При этом в них содержалось мало органических соединений, которые, по мнению большинства ученых, необходимы для зарождения жизни. И концентрация этих химических веществ была настолько низкой, что вряд ли из них могли возникнуть молекулы, необходимые для формирования живых существ.

Совсем другое дело – дымоходы Рассела. Вода в его «гидротермальном садике» была не слишком горячей и не слишком холодной. Она была богата минеральными веществами, скрыта от постоянных метеоритных дождей и жесткого ультрафиолетового излучения. Невзирая на серьезную критику со стороны самых авторитетных ученых, Рассел начал активно развивать свою теорию. Ответ на вопрос, как возникла жизнь, стал чашей Грааля для ученых, занимающихся наукой о жизни, и Рассел верил, что знает, как найти этот ответ. Уверенность Майка Рассела многим его коллегам казалась неоправданной. Для большинства из них теория Рассела была лишь догадкой, интересным предположением. Сторонников модели гидротермальных источников иногда насмешливо называли «вентистами»[4]4
  По-английски такие источники называют hydrothermal vent; vent – воздушный клапан. – Прим. пер.


[Закрыть]
.

Однако в теории Рассела оставался пробел: ничего похожего на описанные им источники никогда ранее не было обнаружено. С открытием Потерянного города все изменилось.

В 2009 г. престижный научный журнал Nature напечатал статью о Майке Расселе. В статье была карикатура, на которой его изобразили в темном балахоне и черном берете, какие носили ученые эпохи Возрождения. Возможно, самым замечательным штрихом на этой карикатуре была улыбка Рассела, в которой было что-то от улыбки Моны Лизы – безмятежное спокойствие и уверенность, как будто он один знал ответ на какой-то очень важный вопрос.

Менее чем за десять лет после открытия Потерянного города человек, находившийся на периферии исследований происхождения жизни, превратился в «современного Коперника» (как было написано на страницах этого влиятельного научного журнала). Заметим, что раньше в подобную мантию уже облачали многих ученых. В длинной саге о поисках ответа на вопрос о происхождении жизни участвовало множество людей, считавших, что они подобрались к разгадке великой тайны, но все их открытия и результаты впоследствии были смыты кислым раствором последующих научных изысканий. В тот или иной момент портрет любого из них вполне мог оказаться на страницах Nature.

В вопросе о происхождении жизни есть что-то такое, что выделяет его среди всех научных вопросов. Изучать происхождение жизни – совсем не то же самое, что интересоваться образованием гор или превращением воды в пар. Этот вопрос затрагивает основы человеческого существования и заставляет задуматься о том, что есть, а чего нет за пределами этого существования. Желание ответить на него вытекает из той же странной потребности, заставляющей человека выдумывать всемогущего Творца, и сводится не только к вопросу, как мы появились на свет, но и зачем мы появились. В определенном смысле для человечества это самый главный вопрос.

Для поисков ответа на этот вопрос человек должен быть чрезвычайно смелым и даже в какой-то степени еретиком. Такими людьми были самые выдающиеся мыслители в истории науки. В их жизни были моменты и великого триумфа, и великой трагедии. История их жизни позволяет понять кое-что и о самой науке. Никакой другой научный вопрос не вызывал стольких дискуссий и стольких сомнений в объективности науки. Как бы мы ни хотели и ни верили, что наука – путь поиска истины, не зависящий от человеческих желаний, она существует и всегда существовала в человеческом мире со всеми его ошибками и разочарованиями.

Перед вами история возникновения жизни на Земле. И в то же время, что не менее важно, это история эволюции наших взглядов на возникновение жизни на Земле. С высоты XXI в. может показаться, что эта история имеет четкую траекторию. Сначала были темнота и невежество. Постепенно их место заняли свет и просвещение, путь которым проложили идеи Дарвина о силе эволюции, открытие генетического кода и понимание механизмов внутриклеточных процессов. Однако на этом пути было множество поворотов и разворотов. Непопулярные ранее идеи набирали силу, казавшиеся неопровержимыми доказательства опровергались. И в будущем такие повороты тоже неизбежны, поскольку до окончательной разгадки тайны еще далеко. Мы по-прежнему не знаем, как зародилась жизнь, ведь нет свидетелей этого события, и почти все геологические следы того периода стерлись за миллиарды лет постоянных изменений.

Несмотря на это мы уверены в том, что 3,5 млрд лет назад на безжизненной Земле появились первые одноклеточные организмы. Мы не знаем точно, как они возникли, но можем предположить, что они появились из неживой материи. В XVIII в. образованный человек посмеялся бы, услышав такое. Однако представления жителей Древнего Рима, Древнего Китая и других уголков античного мира не так уж разительно отличались от наших современных воззрений. Ученый XXI в. называет возникновение живого существа из неживой материи абиогенезом – образованный грек времен Христа называл это спонтанным зарождением. В корне эти две идеи весьма близки. Сегодня может показаться удивительным, но на протяжении большей части истории люди не считали внезапное появление живого существа из неживой материи сверхъестественным.

Глава 1. Спасибо Солнцу

Я нахожусь выше уровня леса, среди высоких скал, и вижу такой поток, как на картинах Сальватора Розы… И пинии подо мной такие густые, что среди них трудно пробираться, как среди буков на вершинах наших холмов, но за исключением высящихся пиков P.S. [perpetual snow – вечных снегов] разница совсем небольшая… Но здесь, однако, пламя рододендронов и различной цветной растительности составляет совсем иную зону в глазах натуралиста – двадцать видов здесь к одному там, что всегда ставит передо мной больной вопрос, откуда мы взялись?

Джозеф Гукер, Письмо Чарльзу Дарвину от 24 июня 1849 г.

Никто не знал, где начинается река. Считалось, что ее исток расположен где-то на юге, за далекой землей, которую древние египтяне называли Нубией. На территории Египта ширина реки в некоторых местах составляла более 6 км. Она проложила себе путь через каменистые земли на южной оконечности царства и пробила глубокий каньон длиной около 1000 км. Затем река достигала великой Сахары, изгибаясь по ней, как дорога жизни, расщепляя надвое бескрайнюю пустыню, и, наконец, впадала в Средиземное море.

Египтяне не дали реке никакого имени – в этом не было необходимости. Река была самой жизнью, и вся жизнь существовала только вокруг нее. Они называли Нил просто iteru («великая река»). Свою страну они называли Kemet («темная земля»). Тем же словом называлась и имевшаяся в изобилии черная почва, которую собирали по берегам реки и которая скапливалась здесь во время ежегодных разливов. Каждый год, обычно в июле, iteru поднимала воды, заливая равнины. А через две недели она возвращалась в обычное русло, оставляя на полях питательный kemet. По силе паводка можно было предсказать богатый урожай или голод, жизнь или смерть.

И каждый год, будто разлив Нила служил часовым механизмом, появлялись жабы – тысячи тысяч жаб. Возможно, именно они были прототипом одной из десяти казней египетских, описанных в Исходе. Египтян интересовали вопросы об источнике великой реки и появлении жаб. Насколько они могли судить, жабы появлялись не из яиц, как ибисы, сидевшие на гнездах в тростнике вдоль берегов. Они не рождались из утробы матери, как пасшиеся по берегам водяные буйволы. По мнению египтян, жабы просто возникали из воды как подарок богини плодородия Хекет с лягушачьей головой, которая плавала по Нилу в период разлива.


И не было ничего странного в таком появлении нильских жаб. Одни существа родятся из утробы матери, другие вылупляются из яйца, а третьи образуются сами по себе из неживой материи. Люди считали, что некоторые существа могут просто возникать из дерева, старых зерен, воды или пыли. Они наблюдали эти явления повсеместно: насекомые выползают из опавшей листвы, мыши – из зерна, а жабы – из чистой воды.

Древним египтянам появление живого из неживого казалось не более удивительным, чем появление цыпленка из яйца. Такая же вполне естественная связь между живым и неживым определяла представления людей о первом появлении любых существ, будь то первый цыпленок, первая сова или, что гораздо важнее, первый человек. Люди находили подтверждение этой идеи повсеместно, наблюдая за существами, которые не вылуплялись из яйца и не имели родителей.

В этом отношении истории о сотворении мира в большинстве религий удивительно однотипны. Сначала не было ничего или почти ничего. Для индусов все началось с непостижимого хаоса, для китайцев – с бесформенного Дао. Египтяне, что вполне объяснимо, считали, что все началось с массы воды, называемой Нун, окруженной темнотой. Из бесформенного начала, обычно усилиями Творца, создавался мир, и кульминацией этого процесса было появление человека, часто из природных веществ, что имеет определенный культурный смысл. В Египте от первичного бога Атума, воплощающего в себе как женское, так и мужское начало, произошли остальные боги. В конечном итоге, из слез бога Ра зародились люди – по сути, из воды, как жабы. Норвежцы считали, что первый человек был создан изо льда. Индейцы майя и древние ассирийцы верили, что люди были слеплены из глины. В Книге Бытия сказано, что «Господь Бог создал человека из пыли земной». Вероятно, все эти истории казались их создателям вполне достоверными. Если живая жаба может появиться из такой субстанции, как вода, почему такого не могло произойти с человеком?

Мифы о сотворении жизни не следует воспринимать как волшебные сказки. Они отражали законы природы в том виде, в каком их понимали древние люди. Вот почему в норвежских мифах упоминался лед, а жившие в пустыне египтяне строили свою историю вокруг воды. Проблема этих мифов в том, что они замыкались сами на себе, у них не могло быть продолжения. Понимание мира росло, а эти теории не могли изменяться.

Однако существовал и другой способ изучить вопрос возникновения жизни, который состоит не в том, чтобы сразу найти ответ, а в том, чтобы сформулировать предположение, гипотезу. Гипотеза – это не истина, но семя истины, которое подвергается критическому осмыслению и позволяет глубже понять вопросы, на которые человечество жаждет найти ответ. Гипотеза о сотворении мира не предусматривала божественного вмешательства и была основана лишь на тщательном наблюдении и дедукции. Позже появилась возможность экспериментальной проверки гипотез, и все это произошло уже на самых ранних этапах развития того, что мы сегодня называем наукой.


В VI в. до н. э., примерно через 200 лет после создания «Илиады» слепым поэтом Гомером, в горах Тайгет, окружавших греческий город Спарта, случилось землетрясение. Оно было настолько сильным, что, по словам римского историка Цицерона, один пик «отломился, как корма корабля в штормовую погоду», накрыв находившийся внизу город, и превратил его в руины. Однако спартанцы не пострадали. Как писал Цицерон, они провели ночь в долине под горой, послушавшись предостережения философа из анатолийского города Милет. Звали философа Анаксимандром.

Почти наверняка история о спасении спартанцев Анаксимандром – лишь легенда. В других источниках говорится, что Анаксимандр установил в Спарте гномон – металлический прут, служивший в качестве солнечных часов, но вовсе не упоминается о землетрясении[5]5
  Используя лишь немногие дополнительные инструменты, кроме тригонометрии и солнечных часов, греки смогли точно рассчитать окружность и объем Земли. Философ Эратосфен подсчитал, что окружность Земли составляет около 40 200 км. Современные исследования с применением спутникового оборудования дают цифру 40 075 км. – Прим. авт.


[Закрыть]
. Для большинства древних греков обе истории были в равной степени правдоподобными. Для них не было принципиальной разницы между созданием солнечных часов и предсказанием землетрясения – и то и другое должно было восприниматься как волшебство, как умение читать и писать, наверное, казалось волшебством тем людям, которые этими навыками не обладали.

Анаксимандр родился в правильное время и в правильном месте. К моменту его появления на свет в 611 г. до н. э. греческий город Милет стал одним из сильнейших городов-государств в одной из величайших империй мира. Расположение Милета идеально подходило для развития торговли. Он был основан на юго-западной оконечности Анатолийского полуострова (территория современной Турции), вблизи устья реки Меандр, делавшей такое невероятное количество зигзагов и поворотов, что ее название стало нарицательным и используется для обозначения речных изгибов – меандров. Жители Милета были хорошими моряками, и в городской гавани на берегу Эгейского моря всегда стояло множество торговых судов, увозивших вино и масло из плодов оливы, собранных на местных плодородных землях, или выгружавших улиток мурекс из Финикийского моря. Из улиток греки получали ценный пурпурный краситель, за грамм которого давали грамм серебра. Для окрашивания одного предмета одежды требовалось 12 тыс. улиток. Поэтому пурпурная одежда ассоциировалась с богатством, а пурпурный цвет стал символом королевской власти. О богатстве Милета ходили легенды. Греческий историк Геродот назвал этот город «жемчужиной Ионии». Кроме того, город обладал значительной военной мощью и имел 90 колоний. Говорили, что Анаксимандр был правителем одной из колоний Милета на Черном море.

Однако причина, по которой мы все еще помним о существовании этого города, не имеет ничего общего ни с его богатством, ни с его солдатами: Милет – родина греческой философии. Здесь жил философ Фалес Милетский, современник Анаксимандра и, возможно, его наставник. Фалеса считают первым греческим философом, что верно, а также первым в мире математиком, что неверно. Кроме того, ему приписывают открытие тригонометрии. Вероятнее, однако, что тригонометрию изобрели в Древнем Египте, где молодой Фалес исследовал пирамиды, изучая египетскую теологию.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Поделиться ссылкой на выделенное