Сообщалось о том, что в процессе экспериментов возникли основные компоненты, необходимые для жизни. Так, в широко распространенном учебнике биохимии Ленинджера (Lehninger, 1970) говорится, что в ходе экспериментов были получены представители всех важнейших типов молекул, имеющихся в клетках. Это утверждение абсолютно неверно, так как из многих биохимических веществ, имеющихся в клетках, только два подобны тем, что получены в экспериментах типа миллеровских - это глицин и аланин. Но и они были представлены в очень малых концентрациях. К тому же в ходе экспериментов ни разу не были получены нуклеиновые кислоты, протеин, липид и полисахарид - более 90% веществ, составляющих живую клетку.

Давайте рассмотрим претензии, предъявляемые к экспериментам, подобным миллеровскому:

А. В этих экспериментах производится очень малое количество биохимических веществ, и то при условии применения разреженной атмосферы. Такой атмосферы, как считает современная геология, на древней Земле не существовало. Геологи теперь склоняются к мнению, что атмосфера состояла из углекислого газа, водяного пара, азота и малого количества водорода. Если такая смесь помещалась в аппарат Миллера, никакие аминокислоты, кроме глицина, там не образовывались. Сложные аминокислоты образуются в аппарате только в присутствии метана. Но считается, что этот газ не присутствовал в атмосфере древней Земли в существенных количествах.

Б. Даже если допустить, что атмосфера была богата метаном, то все же кажется маловероятным, что первобытный бульон образовался в океанах. Этот вывод следует из вычисления количества энергии, необходимого, чтобы вывести беспорядочные химические процессы из равновесного состояния, при котором концентрация органических веществ в громадных океанических массах была ничтожно мала.

В. Даже если в первобытной атмосфере и образовывались органические вещества, то они наверняка быстро разрушались под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения Солнца, причем задолго до того, как смогли бы соединиться в более сложные молекулы, и уж тем более до того, как смогли бы попасть в океаны.

Г. Предполагается, что в первобытной атмосфере должны были образоваться цианистый водород ( HCN) и формальдегид (HCHO). Но в таком случае они должны были быстро вступить в реакцию с некоторыми другими органическими соединениями, превращая их в смолы и слизи. Далее предполагается, что формальдегид мог полимеризоваться, при этом образовывались сахара, возможно - рибоза, углеводная составляющая нуклеиновой кислоты. Хотя это и не исключено, но непритязательность и простоту этой идеи омрачают несколько проблем: (1) если бы образовывалась рибоза, то она находилась бы в смеси с огромным количеством других сахаров, и тогда ее было бы невозможно выделить; (2) даже если бы она и образовалась, то представляла бы собой равномерную смесь правосторонних (D-) и левосторонних (L-) форм. Поскольку нуклеиновые кислоты содержат только D-форму, как она могла выделиться из смеси? (3) формальдегид действительно может образовывать сахароподобные молекулы, но эти сахара быстро реагируют с избытком формальдегида, образуя карамель и вновь превращаясь в липкое месиво.

Д. Даже если на первобытной Земле образовывались молекулы органических веществ, как они могли выделиться, очиститься от примесей настолько, чтобы участвовать в дальнейшем синтезе? Современных студентов-химиков учат, что даже если исходные материалы чисты, то тем не менее синтезировать более сложные вещества чрезвычайно тяжело.

Е. В огромном количестве экспериментов, подобных миллеровскому, не образовывалось сколь-либо существенных количеств протеиновых аминокислот, не говоря уже о более сложных веществах - тирозине, триптофане и фенилаланине, жизненно необходимых для образования энзимов. Фактически, большинство аминокислот, обнаруженных в экспериментальном бульоне - например, аланин, саркозин и диаминопропионовая кислота - вовсе не обнаружены среди протеинов! Есть и другие, не менее существенные соображения, которые также в большинстве случаев игнорируются сторонниками концепции химической эволюции.

Ж. Кроме того, все аминокислоты, образующиеся в экспериментальном бульоне, представляют собой равномерные смеси правосторонней (D-) и левосторонней (L-) форм. Жизнь попросту не может развиться из подобных смесей. Энзимы, например, активны только потому, что состоят из цепочек исключительно L-типов - а без энзимов невозможна никакая жизнь. До сих пор сторонники эволюции не могут предложить какой-либо приемлемый механизм выделения из смеси только одного типа энзимов.

З. Среда, предположительно существовавшая в первобытном бульоне, попросту несовместима с развитием жизни - это по определению должен быть винегрет из всевозможных химических веществ, какие только можно вообразить. В такой смеси должно присутствовать бесчисленное количество ингибиторов, т.е. веществ, тормозящих действие энзимов. Они дезактивировали бы энзимы сразу же после их появления. То же относится и к нуклеиновым кислотам; их воспроизводство невозможно в бульоне, содержащем бесчисленное количество простых соединений. Таким образом, примитивный метаболизм тормозит развитие жизни еще до того, как оно успело начаться.

Генетический материал

Основной характеристикой любой живой клетки является наличие в ней химической основы для хранения генетической информации. Все необходимые для этого качества имеют нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, и нам до сих пор неизвестны никакие другие молекулы, способные хранить генетическую информацию. Маловероятно, что для этого пригодны протеины. Это приводит к выводу, что зарождающаяся жизнь должна была основываться на нуклеиновых кислотах. Но возможно ли это? В клетках современных организмов для создания нуклеиновой кислоты нужны протеины (энзимы), но как могут нуклеиновые кислоты возникнуть без протеинов? Недавно было обнаружено, что некоторые молекулы РНК имеют ограниченную активность энзимов. Исходя из этого, было сделано предположение, что первые жизненные формы базировались на РНК-молекулах. В поддержку этого вывода отмечалось, что современным клеткам РНК требуются раньше, чем формируется ДНК. При биосинтезе нуклеотидов (цепочек нуклеиновых кислот) те из них, что используются для создания РНК, образуются раньше тех, что идут для создания ДНК.

И все же не стоит с уверенностью утверждать, что первая клетка была основана на РНК-молекулах. Во-первых, РНК относительно неустойчива по сравнению с ДНК. Во-вторых, РНК недостаточно подвижна для того, чтобы создать "энзимные" молекулы; и в-третьих, в рамках теории химической эволюции не найден теоретически возможный путь к возникновению РНК. И вновь поднимается главный для теории химической эволюции вопрос - как возникли нуклеиновые кислоты?

Происхождение нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты, РНК и ДНК, состоят из цепочек нуклеотидов, каждая из которых, в свою очередь, состоит из органического основания, сахара и фосфата. Сахар в РНК - это рибоза, а в ДНК - 2-(дезокси)рибоза. Есть много вариантов соединения этих трех веществ, однако в нуклеиновых кислотах они всегда связаны вполне определенным образом. Случайная комбинация этих трех соединений дает бесчисленное количество растворов, не нужных для формирования нуклеиновых кислот. С другой стороны, можно рассматривать нуклеиновые кислоты как цепочки нуклеозидов, соединенных фосфорной кислотой. Тогда нуклеозид представляет собой соединение основы с сахаром (рибозой). Если допустить, что первобытный бульон содержал как основы, так и сахара, то могли бы образоваться нуклеозиды. Но они бы представляли собой смеси с огромным количеством изомерных форм, что не могло бы привести к образованию нуклеиновых кислот. Кроме того, наличие множества подобных изомеров привело бы к подавлению любого процесса воспроизводства. Такое подавление демонстрировалось в лабораторных исследованиях. Все это подводит нас к еще одной проблеме: