Рацемат або життя!

Те, що більшість мутацій шкідливі, і призводять до генетичних хвороб, неодарвіністів не бентежить – вони вірять, що обов’язково мають існувати «сприятливі, хороші» мутації, за допомогою яких утворюються нові види. (Для ілюстрації мутації біологи часто використовують мушку дрозофіла. В результаті мутацій з’являються «мушки-інваліди», які, як правило, не здатні давати потомство. Але ці негативні результати представляються, як приклад еволюції.) Слід відмітити, що з розвитком генетики еволюційні дослідження перейшли на більш науковий, «тонший» рівень – клітини, та її компонентів (ДНК, РНК, білків, ферментів...). 

Якщо виникнення життя спонтанним способом у ХІХ сторіччі само собою передбачалось, то СТЕ впритул наблизилась до цієї проблеми. Вчені чим більше пізнавали клітину, тим ставало зрозумілішим, що вона має велику складність, яку не має жодний технічний об’єкт, створений «мозком та руками» людини. Тому проблема виникнення першої клітини стала важливим об’єктом досліджень.

На сьогодні еволюція життя розглядається, як двохетапний  процес:

1). Абіогенезис (теорія хімічної еволюції) – процес переходу від неживої природи до першої клітини (виникнення життя);

2). Трансформізм –  послідовність перетворень «від однієї клітини до людини» (мільярди «корисних» мутацій?!).

Звичайно, абіогенезис еволюціоністи вважають випадковим процесом самозародження. Було декілька спроб описати, пояснити процес самозародження. Найбільшу підтримку отримала теорія радянського біохіміка А.Опаріна, яку він  описав у книзі «Происхождение жизни» у 1924 році. Потім його теорію розвив англійський біолог Дж. Холдейн (Кембридж), який ввів (всім відомий) термін «первинний бульйон» – середовище, в якому, на його думку, нібито зародилось життя. Довести будь-яку гіпотезу самозародження життя, звичайно, неможливо. Більше того, всі вони суперечать науці.
 

Проблема хіральності

З 1958 до 1962 роках в деяких країнах Європи (в першу чергу, у Німеччині) стали народжуватись діти (до 12000 випадків) з серйозними вродженими дефектами (новонароджені не мали рук або ніг). Причину цього виявили скоро: матері під час вагітності приймали ліки талідомід (Contergan), як снотворне. Дослідження показали, що під час синтезу ліків утворився рацемат, який своєчасно не було виявлений. Про рацемат поговоримо нижче.

Хіміки, біохіміки знають, що багато важливих молекул існують у двох формах, дзеркальних ізомерах: правих (R) (старе позначення D) та лівих (L), причому ліві та праві оптичні ізомери, як правило, мають різні властивості (деталізувати різницю між ними не будемо). Вони співвідносяться друг до друга, як ліва і права рука. Тому ця властивість отримала назву хіральність (гр. cheir - рука).

Дослідження показали, що всі біологічні полімери гомохіральні, тобто всі елементи молекули мають один і той же тип (або правий або лівий). Наприклад, білки містять лише L-амінокислоти, а ДНК – R-нуклеотіди. Невелике відхилення від цього порядку призводить до неприємних наслідків, інколи катастрофічних.

Суміш, в якій 50% лівих та 50% правих форм, називають рацематом (рацематною сумішшю). У неживій природі зустрічаються виключно рацематні суміші, що відповідає другому закону термодинаміки. Якщо не приймати спеціальних заходів (дуже складних), то форми у суміші (як праві, так і ліві) поступово змінюються так, щоб суміш стала рацематом, який є її стабільним станом.

Тепер стає зрозумілім, що сталося з ліками талідомідом. Його ліві форми – це сильні заспокійливі, а праві – отрута для плоду. На якомусь етапі у ліках утворився рацемат, тобто суміш стала містити як ліки, так і отруту, яка руйнувала плід. Це і призводило до трагедій.

Таким чином, для еволюціоністів виникає неприємна проблема надзвичайної складності – яким чином сліпа випадковість (без втручання  інтелекту) з неживої природи (в якій суміші завжди рацематні) утворила стабільні гомохіральні компоненти клітини? Стабільні в тому розумінні, що не перетворюються у рацемат (хіба що після смерті людини).

Про складність проблеми свідчить і те, що Нобелівську премію по хімії у 2001-му році отримали дві роботи саме по проблемам хіральності. Перша робота – У.Нойлес, Р.Нойорі

«За роботу по хіральному каталізу реакцій гідрування». Друга робота – Б.Шарплес «За роботу по хоральному каталізу реакцій окислення». Не применшуючи досягнення нобелівських лауреатів, зауважимо, що проблема гомохіральності біологічних структур не порівняно складніша.

Якщо навіть і вдасться у майбутньому вченими (з високим інтелектуальним рівнем та знаннями) синтезувати клітину з гомохіральними компонентами, то це буде лише свідченням високого інтелекту виконавців проекту. Чистота експерименту вимагає виключення інтелекту і гарантування випадковості на всіх його етапах.

Імовірнісна проблема

Крім того, ця проблема має ще і комбінаторну природу, і тому вона ще складніша.  Не деталізуючи хімічну сторону проблеми синтезу, розглядаємо її лише з точки зору теорії ймовірностей.

Синтез окремого білка – це лише невелика частина проблеми побудови клітини. Як відомо, кожен білок складається з послідовності L-амінокислот. Ці амінокислоти можуть бути зв’язаними між собою лише так званим пептидним зв’язком. У білку на кожному місці може стояти лише одна з двадцяти амінокислот. Найдовший відомий білок – це тітін (його можна знайти в деяких м’язах людини) і має довжину  26926 амінокислот!

Кожна клітина містить лише функціональні білки, які повинні виконувати свою специфічну функцію. Функціональність білка однозначно визначається послідовністю його амінокислот. Інформація про функції білків знаходиться у його первинній структурі. Відхилення від заданої послідовності може руйнівно впливати на всю клітину. Організм людини містить приблизно 50000 індивідуальних білків, і кожен має свою, лише йому властиву функцію. Властивості, функції білка повинні бути вузько специфічними – потрібно забезпечити роботу і кришталика ока, і нервів, і м’язів, і емалі зубів повинні мати необхідні властивості і.т.д.

Відносно виникнення зору сам Дарвін писав: «Гипотеза, будто глаз со своим бесподобно искусным устройством наведения фокуса, регулирования преломления света и уравновешивания сферической и хроматической аберрации мог сформироваться путем естественного отбора, является, откровенно говоря, в высшей степени абсурдной.»  Наприклад, прозорість кришталика ока забезпечують білки – кристаллін та альбуміноїд. В інших органах вони не зустрічаються, тому що прозорість ніде більше не потрібна. Не забуваємо, що «сліпа випадковість» не має цілі, і тому вона могла ці білки помістити у будь-який орган. Спеціалізація білків – надзвичайно тонка робота, яка не може бути виконана без дизайнера.

Далі проаналізуємо імовірність спонтанного виникнення функціонального білка, який містить лише 100 амінокислот (більшість білків у клітинах мають довжину  від декількох сотень до декількох тисяч). Для однієї амінокислоти маємо такі вихідні дані:

а) імовірність вибору конкретної амінокислоти з 20-и: 1/20;

б) імовірність вибору L-амінокислот (з двох можливих): 1/2;

в) імовірність утворення пептидного зв’язку: 1/2 (фактично вона менша);

Тоді на основі теорії ймовірностей імовірність того, що у білку на заданому місці буде «правильна» амінокислота дорівнює 1/80. Врахувавши, що довжина білка дорівнює 100, отримуємо імовірність спонтанного утворення білка (1/80)¹⁰⁰. Зрозуміло, що ця імовірність досить мала, але наскільки? Може і при такій імовірності є шанс отримати білок?  Для імовірнісного аналізу потрібно врахувати оцінку граничної імовірності, при якій відповідна подія ніколи не відбудеться. Цю оцінку в 30-их роках ХХ сторіччя отримав французький математик Еміль Борель. Вона дуже «щедра» (отримана з великим запасом) і її можна сформулювати так:

„Про будь-яку подію, імовірність якої менша, ніж 10^-50, спокійно можна заявити, що вона ніколи не відбудеться. Якщо навіть нема обмеження в часі і надані всі можливості для реалізації події.”

Зауважимо, що оцінка Бореля перекреслює всі спекуляції еволюціоністів, які заявляють, що за довгий час (мільйони, мільярди років) все що-завгодно може відбутися. Час сам по собі нічого не створює. В часі лише відбуваються процеси, які задовольняють фізичним законам. Якщо деякий процес суперечить фізичному закону, то він ніколи не дасть очікуваний результат.

Якщо спростити проблему і не вимагати «функціональності» білка (залишиться лише вимога L-форми амінокислот та пептидного зв’язку), то і в цьому випадку отримаємо імовірність 10^-60, яка теж менше оцінки Бореля. Це означає, що навіть такий білок отримати спонтанно неможливо.

Наведемо більш реальний приклад – синтез гемоглобіну. Молекула гемоглобіну містить  574 амінокислот. Якщо провести розрахунки для білка довжиною лише 500 амінокислот, то отримаємо імовірність його випадкового утворення 10^-950. Тоді для гемоглобіну ця імовірність буде ще менша.

Аналіз навіть цієї спрощеної проблеми утворення білка показує, що між неживою природою та життям лежить прірва, яку неможливо подолати ніякими чисто матеріальними процесами – це не дозволяють зробити фізичні закони, які діють у матеріальному світі.

На основі звичайного здорового глузду теж можна переконатись у неможливості отримання білка випадковим чином. Промоделюємо це за допомогою підкидання монет. Якщо підкинути 100 монет, то згідно теорії ймовірностей кількість випадання «орла» і «решки» повинна бути приблизно однакова (50:50). Якщо ж ми побачимо такий результат: на столі всі 100 монет лежать «орлом» верх, то цілком логічно припустити, що хтось «ззовні» втрутився в експеримент. Ще більше здивуємось, якщо при підкиданні 26926 монет у всіх випадках випаде «орел» (моделювання синтезу тітіну)! 

Аналогічна ситуація з синтезом ДНК, РНК, ферментів. Зрозуміло, що імовірність випадкової самозбірки клітини, здатної автономно функціонувати, настільки мала, що така подія ніколи не настане. Дійсно, ця проблема фантастичної складності, якщо навіть найменша бактерія «Mycoplasma Hominis H39» містить в собі 600 видів білків.

Наведемо підрахунки молекулярного біолога Гарольда Моровича: „Імовірність спонтанного виникнення найпростішої клітини приблизно 10^{-340 000 000}. Ця величина вражаюча, так як у всьому Всесвіті лише 10⁸⁰ електронів!” В кінці кінців, яка різниця, які значення імовірності дають ці підрахунки – всі вони згідно оцінці Бореля доводять неможливість цієї події.

Незважаючи на наведені міркування, багато людей продовжують стверджувати, що всупереч законам природи клітина утворилась в результаті сліпого випадкового процесу. Це фактично віра у чудо. Чудом вважають такі процеси або явища, які відбуваються всупереч природним законам. Так як, самозбірка клітини суперечить фізичним законам, то можна стверджувати, що вчення еволюціоністів спирається на віру у чудеса. А якщо врахувати, що наступні кроки процесу «від першої клітини до людини» теж суперечать науці, то ця віра базується вже на мільярдах чудес.

Наведемо думку декількох вчених-еволюціоністів відносно спонтанного виникнення життя. (Зрозуміло, що це я не використовую, як аргумент. Це лише ілюстрація.)

Англійський математик та астроном, лауреат Нобелівської премії Фред Хойл про випадкове утворення живої клітини каже: «Це можна порівняти з купою металобрухту, яку підняв вихор, і яка потім перетворилась у Боїнг -747».  «Життя створене розумним творцем, і це настільки очевидно, що виникає питання, чому багато людей не сприймають цю правду. Причина цього явища – не наука, а психологічний фактор». «Або ви вірите у еволюцію, або вас заклеймлять як єретика».

Професор прикладної математики та астрономії з Кардіфського університету Чандра Уикрамасингх: «На протязі багатьох років, я, як вчений, зазнавав ґрунтовного «промивання мозків» про несумісність науки та поняття свідомого творіння. І необхідно було вперто протистояти цьому… Але тепер  не можу знайти ніяких аргументів проти необхідності віри в Бога. Ми звикли мислити розумно і тепер переконались в тому, що єдиною логічною відповіддю на питання походження життя може бути творіння, а не випадковий хаос».

Біолог Едвін Конклін: «Імовірність випадкового виникнення життя можна порівняти з імовірністю того, що енциклопедичний словник є результатом вибуху у типографії».

Фізик Г.С.Ліпсон: «Єдиним прийнятним поясненням є творіння. Я знаю, що це означає анафему як для фізиків, так і для мене, але ми не повинні відкидати теорію, яка нам не подобається, якщо експериментальні дані підтримують саме її».

 Клаус Доуз, дослідник походження життя: «Понад 30 років експериментів у царині хімічної і молекулярної еволюції, більше сприяли розумінню складності проблеми походження життя на Землі, ніж вирішенню цієї проблеми. На даний момент усі спостереження у цій сфері або зайшли у безвихідь, або виявили свою повну недосяжність».

Вчений-еволюціоніст У.Торп: «Механізм навіть найпростішої по своїй будові живої клітини не порівняно комплексніший за будь-яку машині, яку до цього часу створила людина, і навіть тих, які вона мріє створити».

Вчений-еволюціоніст Гарольд Блум: «Випадкова поява навіть найменшого білка абсолютно неможливе».

Хімік Перрі Рівз: «Якщо задуматись про різні структури, які виникли в результаті  об’єднання амінокислот, то мимоволі приходимо до думки, що вся ця об’ємна робота пророблена деяким Великим Будівельником».

Леслі Орген, з університету Сан-Дієго: «Випадкове утворення складних систем по структурі білків та нуклеїнових кислот (ДНК і РНК) одночасно у одному і тому ж місці абсолютно неможливе, так само, як і утворення одного з них при відсутності інших. Тому ми вимушені заключити, що життя ніяк не могло виникнути  хімічним шляхом».

Американський мікробіолог Г. Джакобсон: «При появі першого живого організму необхідна була одночасна наявність усіх механізмів, здатних забезпечити необхідними матеріалами та енергією, реалізувати плани розмноження, визначити послідовність росту і трансформувати інформацію в процесі розвитку. Комбінація всього цього не може з’явитись випадковим чином».

На питання про випадковість появи інформації у ДНК, на основі чого формуються молекули білків, Френсис Крік першовідкривач генетичного коду, лауреат Нобелівської премії  (він довгі роки вірив у молекулярну теорію еволюції) після багаторічних дослідів у 1981 році заявив: «Сьогодні, коли ми маємо стільки знань та інформації, будь-яка чесна людина може сказати лише одне: життя виникло якимось чудесним способом».  З цієї цитати ще не випливає, що Ф.Крік вірить у високоінтелектуального Творця. Але згадаймо його вислів з 1965 року, коли він заявив: «Остаточна мета сучасної біології насправді полягає в тому, щоб пояснити біологію термінами фізики і хімії». Це свідчить про трансформацію його поглядів.

Напослідок звертає увагу на те, що  на основі вище сказаного одночасно не може бути істинною теорія еволюції та хімія і математика. Тому, якщо людина вірить в теорію еволюції, то логічним буде відкинути хімію і математику. І навпаки – якщо приймаємо хімію і математику, то доведеться відкинути еволюцію. Я зробив свій вибір – я вибрав науку.
 

Декілька заключних думок (Замість епілогу)

• Читач вже зрозумів, що у цій статті (хоч і у спрощеній формі) робиться спроба обґрунтувати критику еволюції на науковій основі. Якщо є читачі, які не сприймають ці аргументи, то їм можу запропонувати інші. Чи буде продовження цієї тематики? Поки що важко сказати. Можливі два варіанти. Перший – якщо еволюціоністи не пред’являть заперечення по аргументації статті, то немає потреби в нових аргументах, нових статтях. Інший варіант – буде доведена хибність  аргументів, наведених у статті. В цьому випадку можна написати ще декілька статей по даній проблемі.
• Деякі можливі теми, які я можу запропонувати:
  1. Біологічна інформація. Акцент робиться на тому, що креативна інформація – це результат виключно інтелектуального процессу, і що матерія не створює інформацію, вона є лише носієм інформації. (Хочу заспокоїти  читача попередньої статті, який цікавився, чи маю публікації по теорії еволюції. Маю, саме по цій тематиці. З задоволенням можу поговорити про біологічну інформацію, але не про «рога и копыта»).
  2. Мутації. Міфи та реальність.
  3. Стабільність організмів на всіх рівнях.
  4. Організм, як кібернетична система. …
• Незалежно від вищесказаного, питання очної зустрічі еволюціоністів та критиків еволюції залишається актуальним. Сторони мають різні погляди: критики еволюції стверджують, що теорія еволюції – не більше, як гіпотеза; а еволюціоністи заявляють, що вона істинна. (Р. Докінз навіть заявляє, що еволюція такий же доведений факт, як і те, що Земля кругла). Заяви – це одне, а доведення зовсім інше. Цікаво було б почути.

Теги: еволюція, Дарвін