Готовый перевод Terry Pratchett, Ian Stewart and Jack Cohen - The Science of Discworld IV / Терри Пратчетт, Иен Стюарт и Джек Коэн - Наука Плоского Мира IV: WHERE DID THAT COME FROM? / Откуда всё возникло?

Как упомянул Аркканцлер, Плоский Мир держится на рассказии, который сообщает причинности что делать. То же самое, при взгляде со стороны(то есть по мнению волшебников), характерно и для Круглого Мира. Изнутри же, в самом Круглом мире не было рассказия до тех пор, пока не эволюционировали люди и не начали придумывать истории чтобы "объяснить" необычные особенности мира природы: почему идёт или не идёт дождь, как образуется радуга, откуда берутся гром и молния, почему встаёт и садиться Солнце. Мы уже поняли насколько эти объяснения-истории, в которых зачастую присутствуют герои, чудовища и боги, привлекательны для антропоцентрической точки зрения, и не практически не соответствуют универсоцентрической.

Многие из серьезных вопросов причинности касаются происхождения. Как возникли растения, животные, Солнце, Луна и сам мир? Нас, как рассказывающих истории приматов, просто завораживает тема происхождения. Нам интересно не просто увидеть деревья, камни или грозы: мы ходим знать, что их породило. Нам нужно видеть, жёлудь из которого вырос дуб, понять геологическую историю камня, и определить электрическое происхождение грозы. Нам необходим наш собственный тип рассказия: история, которая бы объясняла начало таких вещей так же как их устройство. Мы хотим простых историй от которых ждём простых ответов на вопрос происхождения. Однако наука демонстрирует, что наша любовь к историям только вводит нас в заблуждение. Происхождение является чрезвычайно сложным понятием.

История о дубе и желуде является внешне простой: посадите желудь, полейте его, дайте солнечного света и из него вырастет дуб. Однако эта простая история скрывает действительно сложное объяснение невероятно сложного процесса развития: практически тоже самое как рассказ о вашем появлении из яйцеклетки. А ещё есть и другая сложность: не только дуб появляется из желудя, но и желуди появляются от дубов. Почти как избитая фраза про курицу и яйцо. И конечно самый главный вопрос здесь не в том, что возникло первым. Это совершенно глупый вопрос, потому что и то и другое являются частью повторяющейся системы. Ясно что для одного яйца, курица является лишь способом создать другое яйцо. До появления куриц, для создания яйца нужны были дикие птицы, а до этого маленькие динозавры и древние амфибии.

Большой проблемой с объяснением "там везде черепахи" является скорее не то, что это смехотворный умозрительный образ (забавно, что это может быть действительно так). Каждая черепаха должна стоять на спине ещё одной. Проблема в том, как и почему может существовать вся эта куча черепах. Относительно рекурсивных систем важно не то, какая часть появилась раньше, а происхождение всей системы. В случае яйца и курицы эта история эволюционная и подразумевает последовательность постепенных изменений, так что прежде чем получить курицу, нам необходима дикая птица или динозавр. В этом случае происхождение всей системы берет своё начало от первого яйца и первого многоклеточного создания, которая использовала развитие зародыша из яйца как часть процесса своего размножения. В этом же смысле желудь является современной версией семечка, которое используют семенные растения,а до этого использовали папоротники и первые многоклеточные растения.

То, что мы назвали невероятно сложным процессом развития, так же требует некоторых пояснений. Понятно что дуб вырастает не из самого желудя, и тем более что яйцеклетка, которая даёт вам жизнь, не становится вами. Дуб как дерево состоит в основном из двуокиси углерода, выделенной из воздуха, воды и минералов (включая азот) из почвы. В самом дереве эти составляющие образуют углеводы, целлюлозу, лингин, а так же белки для необходимой химической механики. Количество материалов для строительства, который может предоставить желудь ничтожно. Аналогично, что весь ребёнок (в очень узком смысле), который в будущем станет вами, был создан из множества химических элементов, полученных через плаценту матери. Крошечная яйцеклетка очень мало способствует в смысле предоставления материалов, но очень много в смысле организации. Яйцеклетка обеспечивает функционирование всех предоставленных матерью веществ, инициирует и контролирует всю последовательность шагов - бластоцит, эмбрион. плод - которая заканчивается вашим рождением. Так же и желудь является крошечным зародышем и имеет довольно сложную организацию, прекрасно подготовленную для того чтобы пустить корни в землю, а маленькие листочки над землей и начать превращаться в молодой дубок.

Мы все испытываем трудности именно со словом "превращение". На заседании больничного комитета по этическим вопросам Джеку пришлось объяснять как последовательно эмбрион,плод и ребенок становится человеком. Он объяснил, что это не похоже на то, как мы включаем свет: это больше похоже на то как рисуют картину или пишут книгу. Нет какого либо последнего мазка кисти или слова, которое завершает всю работу, это постепенное превращение. "Всё это замечательно", - ответил один из членов комитета, - "но на каком сроке беременности уже образуется человек, а не просто яйцеклетка?" Нам необходимо провести черту даже там, где природа не показывает нам ясно различимых этапов.

Так что когда мы будем рассуждать с вами о возникновении, давайте не будем начинать со сложных процессов развития вроде желудей и дубов. Давайте начнём с чего-нибудь действительно простого: с грозы. Перед грозой всегда держится прохладная погода с чистым небом и облаками, которые гонит ветер. Мы не видим того, как в облаках накапливается статическое электричество. Облака это масса водяных капелек, миллиарды крошечных сфер жидкой воды в массе водяного пара: насыщенный раствор воды в воздухе. Капли воды и пар поднимаются в верхнюю часть облака, а затем падают сквозь облако вниз, но не дождём, и цикл повторяется. Конечно, с началом грозы многие из них выпадают дождём.

Облака представляют собой очень активные структуры с огромной циркуляцией. Они выглядят прозрачными и простыми, но внутри они представляют собой массу токов, которые содержаться в дождевых каплях и кусочках льда. Каждая капля или частица несёт крошечный электрический заряд и таким образом облако в целом получает свой электрический заряд, подобно тому как ваше нейлоновое бельё получает заряд противоположный заряду вашего тела. Так что облако обретает заряд противоположный заряду холмов, над которыми оно проходит - явный признак неприятностей. По мере того как образуется заряд, электрический потенциал между облаком и землей нарастает. В конечном счёте он становится достаточно большим для того чтобы молния проделала свой собственный путь, по котором за ней последует менее разряжённый, ионизированный воздух. Металлические штыри торчащие из земли или шпили высоких зданий вроде церквей представляют собой хорошие цели. В отсутствии вышеперечисленного человек вышедший на холм легко может оказаться под ударом.

Гроза кажется проще чем, желудь превращающийся в дуб, потому что не нуждается в сложной организации. Но даже гроза не так проста как нам кажется: мы не знаем как образуются электрические потенциалы. Каждый год в Круглом мире случается 16 миллионов гроз, но мы до сих пор не уверены насчёт того как они происходят. И не удивительно что мы испытываем трудности с пониманием того как желудь становиться дубком.

Что же касается начала и происхождения грозы и происхождения чего-либо.. Чтобы объяснить грозу, нужно ли нам объяснять облака? А состав атмосферы? Статическое электричество? Элементы физики и физической химии? Происхождение чего-то одного лежит в процессе взаимодействия нескольких причин. На практике, для того чтобы объяснить возникновение бури объясняющий и тот кому он объясняет должны обладать множеством знаний в самых различных областях. К несчастью, такое бывает не всегда.

Вы можете быть учителем английского, бухгалтером, домохозяйкой, психологом, продавцом, строителем, банкиром или студентом. Есть вероятность, что вам будет не понятна одна или несколько фраз вроде "насыщенный раствор" или "частицы несущие небольшой электрический заряд". Сами эти фразы являются упрощениями понятий с ещё более сложными ассоциациями и интеллектуально более глубокие, чем кто-либо мог ожидать.

Вы можете быть учителем биологии, математиком или даже научным журналистом и иметь более обширные знания в данных областях. И даже тогда мы будем иметь трудности в объяснении возникновения бури, потому что глубины наших знаний недостаточно. Никто из нас не является метеорологом. А даже если и так, то никто из нас не смог дать вам той глубины понимания, при которой вы бы смогли сказать: "Да, вот теперь я понял". Джек является специалистом в области эмбриологии и в некоторой степени понимает яйцеклетку и желудь, и по той же причине у него возникли такие же трудности. Возникновение всего в Круглом Мире - это запутанная сеть, которая включает огромное количество факторов, о которых мы знаем очень мало.

Один из способов уйти от проблемы это обратится к божественному творению. Если вы верите в бога-творца, то можете использовать сверхъестественное вмешательство чтобы объяснить происхождение абсолютно всего: от вселенной до грозы. Тор вершит своим молотом великие дела: отлично, гроза объяснена. Или вы так не считаете? Мы не считаем это вполне удовлетворяющим объяснением, потому что нужно объяснить откуда взялись боги и откуда взялись их силы. Может быть это вобще не Тор, а Юпитер. Может быть это гигантский невидимый гремучий змей трясёт своей погремушкой. Или космический корабль пришельцев, преодолевает звуковой барьер.

Как мы уже упоминали в 4 главе, существуют несколько довольно изощрённых историй о сотворении мира, но ни одна из них не даёт подлинного объяснения. Та же самые слова "объясняют" абсолютно всё и смогли бы объяснить даже то, чего произойти никак не могло. Если вы полагаете, что небо синее потому что таким его сделал Бог, то вряд ли бы вы стали возражать, если бы оно было розовое или желтое в лиловую полоску и выдвинули бы точно такие же объяснения. С другой стороны, если вы объясните цвет неба с точки зрения пыли, которая рассеивается в верхних слоях атмосферы, и выясните, что интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны, то поймёте почему синий цвет с более короткой длинной волны будет преобладать по сравнению с жёлтым и красным, чья длинна волны будет длиннее. (Небольшое число в четвёртой степени в самом деле остаётся очень небольшим, впрочем закон обратной пропорциональности означает, что маленькие числа важнее больших, подобно тому как одна десятая важнее чем одна сотая.) Сейчас вы узнали нечто очень информативное, которое может оказаться полезным и в других вопросах.

Однако с таким видом объяснений далеко не уедешь: он совсем не поясняет того откуда взялась пыль или более сложные вещи вроде того почему синий цвет выглядит синим. Если вы хотите получить исчерпывающее объяснение чего-либо, то выходом может стать создание. У богословия в самом деле есть все ответы. Множество религий и культов нашей планеты предлагает большой выбор ответов, которые порадуют вас, если вы действительно хотите перестать задаваться вопросом почему небо синее. Приписав всё божеству, можно с лёгкостью избежать ответа: "просто потому что это так." Азимов отметил, что с тех пор как в церквях стали использовать громоотводы, церковь признала верховенство технологии над богословием. Придерживаясь этого образа мыслей мы пытаемся представить научные (или по крайней мере рациональные) объяснения возникновения всего и дать ответы на многие другие вопросы. Думминг Тупс, является самым рационально мыслящим из волшебников, но даже ему необходимо прилагать усилия. Хотя в общем и целом можно сказать, что он молодец, что объясняет Круглый мир не прибегая к магии, хотя и используя это понятие (Этот механизм кроется за большей часть явлений Плоского мира).

Многие, а возможно даже большая часть людей в отношении своих убеждений не являются разумными. В основном они верят в магию и сверхъестественное. В отношении других вопросов они вполне рациональны, однако хотят чтобы мир соответствовал их суждениям и представлениям. В преддверии выборов президента США в 2012 году несколько кандидатов от Республиканской партии, признающих фундаментальную науку, в итоге начали её отрицать. Один из известных кандидатов выступал против какого-либо регулирования рынков на том основании, что это было бы "вмешательством в замыслы Бога относительно Американской экономики." Ещё более крайней политической позицией является выступление против принятия мер по смягчению негативных последствий изменения климата - и не из-за отрицания самого факта климатических изменений, а из-за того, что чем быстрее мы разрушим планету, тем быстрее случится Второе Пришествие. Армагеддон? Давайте-давайте!

Одной из причин испробовать сперва рациональный подход является то, что большинство явлений Круглого Мира оказываются совсем не волшебными. Точнее сказать, что то, что казалось волшебным раньше сейчас и так понятно без привлечения сверхъестественных сущностей: к примеру гром, но отнюдь не американская экономика, которая озадачивает даже экономистов. Так что в этой книге наши объяснения того, откуда всё появилось, будут как можно более рациональными. Но нам в самом деле интересно, используют ли специалисты в области христианской науки (которые считают трансплантацию органов и даже переливание крови грехом, потому что это не угодно Богу) громоотводы.

Даже сейчас мы понимаем о грозах меньше, чем вы можете себе представить.

Двадцать лет назад астронавты на шаттла Атлантис вывели на спутниковую орбиту Обсерваторию Комптон для наблюдения за гамма-лучами. Гамма-лучи представляют собой электромагнитные волны вроде света, но гораздо более высокой частоты. Поскольку энергия фотона пропорциональна его частоте, он ведёт себя довольно активно. Обсерватория Комптона была спроектирована для обнаружения гамма-лучей, исходящих от далёких нейтронных звезд и остатков сверхновых звезд. Но оказалось, что что-то пошло совсем не так, когда оборудование начало сообщать о продолжительных вспышках гамма-излучения, исходящего от.. самой Земли.

Это любопытно. Гамма-излучение образуется когда электроны и другие частицы разгоняются в вакууме. А не в атмосфере. Так что с Обсерваторией Комптона явно было что-то не так. Но всё не так. Оборудование функционировало отлично. Итак, каким-то образом в атмосфере Земли образовывалось гамма-излучение.

Во-первых, предполагалось, что лучи образуются в 80-ти километрах выше, на облаками. Только недавно было открыто, что на такой высоте можно увидеть странные святящиеся огоньки известные как спрайты и напоминающие больших медуз. Они считают неожиданным эффектом молнии в нижних грозовых облаках. В любом случае, кажется понятным, что спрайты испускают гамма-излучение или каким-либо образом с ним связаны. У теоретиков есть несколько объяснений, наиболее вероятным их которых является то, что лавины электронов образующихся от удара молнии сталкиваются с атомами атмосферы образуя спрайты и гамма-излучение.Электроны могут двигаться со скоростью близкой ко скорости света и таким образом запускать цепную реакцию, в ходе которой любой электрон может быть вытолкнут из атома.

С 1996 года физики добавили этой теории украшательств, предсказав энергетический спектр гамма-лучей. Данные с телескопа Комптона подтверждали эти прогнозы и а так же то предположение, что лучи возникали на очень больших высотах. Всё выглядело очень замечательно.

До 2003 года.

В этом году во Флориде Джозеф Двайер измерил исходящее от молнии рентгеновское излучение и отметил большую вспышку гамма-излучения в грозовых облаках. Вспышке был присущ тот же энергетический спектр, что и возникающим предположительно выше. Однако никто и представить не мог, что излучение, которое обнаружила Обсерватория Комптона, исходило из грозовых облаков: оно обладало слишком большой энергией. Энергия, необходимая для того чтобы излучение прошло через атмосферу, была просто невероятной.

В 2002 году НАСА запустило спутник под названием RHESSI (Высокоэнергетический солнечный спектроскоп им. Ройвена Рамати) с целью наблюдения за гамма-излучением, исходящим от Солнца. Дэвид Смит поручил студентке Лилиане Лопес просматривать данные на предмет исходящего от Земли гамма-излучения. Вспышки происходили каждый несколько дней - гораздо чаще, чем могла обнаружить Обсерватория Комптона. Новое оборудование предоставляло куда более полную информацию об энергетическом спектре и сообщило, что это гамма-излучение проходит практически через все слои атмосферы. Фактически оно возникает на высоте в 15-25 километров - высота обычных грозовых облаков. С появлением новых доказательств стало ещё труднее отрицать тот факт, что во время грозы в больших количествах образуется гамма-излучение. С другой стороны, так называемые спрайты, к делу вообще не относятся.

Как же в грозовых облаках образуется такое мощное излучение? Ответ можно узнать например их Стар Трека: антивещество. Когда соединяются обычное вещество и антивещество они аннигилируют друг с другом с большим выбросом энергии - практически полный переход массы в энергию. Антивещество служит топливом для кораблей Звёздного Флота. Самой распространённой его формой является позитрон - анти-электрон - который обычно образуется путём радиоактивного распада и широко используется в медицинских позитронно-эмиссионных томографах. Тем не менее, антивещество редко образуется естественным путём, а грозовые облака не могут похвастаться своими радиоактивными атомами. Однако существуют доказательства того что в гамма-излучении грозовых облаков присутствую позитроны.

Вот в чём дело. Электрическое поле внутри облака положительно в верхней части и отрицательно в нижней. В таком поле время от времени могут возникать быстрые электроны. Обладая отрицательным электрическим зарядом эти электроны отталкиваются от нижней части облака и притягиваются к верхней. Затем они сталкиваются с молекулами воздуха и образуют гамма-лучи. Если такой луч ударит какой-нибудь атом, то образует электронно-позитронную пару. Электрон продолжает двигаться вверх, но позитрон, обладающий положительным зарядом, стремится вниз, привлекаемый полем нижней части облака. В течении всего движения вниз он натыкается на атомы воздуха и выбивает новые электроны..а затем процесс повторяется. Это похоже на своего рода цепную реакцию, которая распространяется по всей полосе грозовых облаков.

Это своего рода природный лазер, в котором каскады фотонов перемещаются между зеркалами, образуя ещё больше фотонов до того момента, пока не станут достаточно мощными чтобы пройти через одно из зеркал. Роль зеркал выполняют верхняя и нижняя часть облака, но вместо того чтобы гонять фотоны туда и сюда, облако отсылает электроны вверх и позитроны вниз. В 2005 году эта теория была довольно обоснованной. В настоящий момент космический телескоп Ферми обнаружил исходящие от грозовых облаков пучки заряженных частиц движущихся вдоль линий магнитного поля в течении многих миль. Большая часть этих частиц - это позитроны.

Это открытие представило грозу в новом свете. Не только молот Тора мог выбивать искры (молнию) и грохот (гром) : их создают антивещества. Это открытие не из тех, которое можно сделать с помощью простых объяснений с точки зрения сверхъестественного. Оно зависит от постоянной научной проверки известных "фактов".

С течением времени даже простые первопричины обрастают новыми историями. В процессе поисков рациональных объяснений первопричины при появлении новых доказательств может произойти смена научных парадигм. Возникновение Земли и Луны является хорошим примером истории с довольно любопытным развитием событий. И одним из них является небольшая заминка в смене парадигмы с появлением новых доказательств. в этом случае главной проблемой является слишком большое количество доказательств. Мы можем исследовать структуру Земли, посмотреть на окаменелости в скальных породах, а так же отправить на Луну и привезти образцы лунного грунта. Но каким-то образом такое богатство доказательств только усугубляет положение. Что значат все эти доказательства? Мы пытаемся выяснить что произошло 4,5 миллиарда лет. К этому моменту времени возраст вселенной уже составлял 9 миллиардов лет (Согласно теории Большого Взрыва и ещё старше согласно многих альтернативным). Во всех космологических теориях с течением времени состояние вселенной только усложняется. Так что к моменту возникновения нашей Солнечной Системы существовало уже много чего.

Исходя из того что мы наблюдаем сегодня, мы можем сделать вывод что, всё это каким-то образом образовало Землю и Луну. Эти наблюдения включают в себя данные исследования астероидов, Солнца и других планет, а так же подробные знания о структуре Земли и Луны. (Мы говорим об одной "Луне", но согласно последним предположениям на одном из этапов могло существовать две или больше лун.) Совершенно ясно, что было время когда Земли не существовало, а потом она появилась. А через сотни миллионов лет возникла Луна. Происхождение обоих тел взаимосвязано и мы не можем говорить об одном, не учитывая второе.

Главная проблема в происхождении Земли и Луны это то, что лунный грунт по своему химическому составу очень близок к земной мантии. Мантия представляет собой толстый слой породы непосредственно под континентальными и океаническими плитами и над ядром из железа. В частности соотношение различных изотопов нескольких элементов является одинаковым для Земли и Луны. Это совпадение является слишком невероятным, чтобы соответствовать ранним теориям возникновения Луны, вроде той которая гласит о независимом образовании двух тел из первоначального пылевого облака окружающего Солнце, или о том как гравитационное поле Земли притянуло проходящую мимо Луну. Один из сыновей Чарльза Дарвина, Джордж Дарвин, предположил что Луна отделилась от быстро вращающейся Земли, но механика такого процесса - энергия, момент импульса - не была точно обозначена. Более того, Земля и Луна не просто сконденсировались из пыли. Астрофизики и геофизики теперь предполагают, что Земля сформировалась из множества крошечных планетзималей, которые являются частью большого диска с сияющим Солнцем в центре. С помощью достаточно мощных телескопов можно разглядеть несколько таких дисков около молодого солнца одной из соседних звездных систем, так что теория кажется обоснованной.

С 2000 года и до середины 2012 года астрофизики и геофизики были в основном согласны с тем, что Луна является результатом крупного столкновения молодой Земли с объектом размером примерно с Марс. Они назвали этот объект Тейей, в честь матери богини Луны Селены. Это столкновение уничтожило большую часть Земли и почти всю Тейю. Её останки стали земной мантией, отсюда и сходства. В качестве приятного бонуса эта же теория объясняет большой момент импульса системы Земля-Луна.

Однако с течением времени у теории Тейи начали возникать проблемы. При столкновении повысилась бы температура поверхности Земли и испарилась бы вся вода. Если учесть все океаны Земли, то всё это кажется сомнительным. Так что для спасения теории Тейи потребовались дополнительные допущения. Возможно несколько замёрзших астероидов упало на молодую Землю и вернуло воду обратно, возможно испарившаяся вода каким-либо образом вернулась обратно. Тем не менее, некоторые очень древние породы в Австралии свидетельствуют о наличии 4 миллиарда лет назад большого количества воды, что само по себе является странным фактом, если учесть что всё случилось вскоре после большого столкновения, в результате которого образовалась Луна.

Мы описали теорию Тейи в первой части "Науки Плоского Мира", которая вышла в 1999 году, однако в издании 2002 года мы были уже не столь убеждены. Самые большие проблемы возникли из-за новых компьютерных моделей этого столкновения. Первые модели, которые подтверждали теорию Тейи, демонстрировали большой кусок отлетающий от Земли и затем раскалывающийся. Одна часть стала Луной, а вторая упала обратно на Землю и превратилась в мантию. Тейя в равных пропорциях смешалась с ними, так что теперь понятно почему мантия Земли и Луна имеют похожий состав.

Однако моделирование, которое могло привести к таким выводам, заняло слишком много времени и были опробованы только несколько сценариев. По мере совершенствования компьютеров математические модели становились более сложными и результат можно было получить проще и быстрее. Оказалось что в большинстве сценариев большая часть Тейи превратилась в Луну, тогда как только малая часть оказалась в земной мантии.

Как же тогда получается что Луна и мантия Земли практически идентичны?

Предположение, которого придерживали до 2012 года, состояло в том, что состав Тейи был очень похож на состав ранней Земной мантии.

Эту проблему как раз и старалась решить вся теория. Почему состав так похож? Если относительно Тейи мы можем ответить, что "всегда так было", тогда почему бы не объяснить таким же образом появление Луны? Теории Тейи пришлось предположить совпадение, которое она должна была объяснить.

Во втором издании "Науки Плоского Мира" мы описали это как ситуацию, в которой "была потеряна суть происходящего". В "Математике жизни" Йен говорит о том же самом. Возможным подтверждением этой точки зрения является недавнее (в июле 2012) открытие Андреаса Ройфера и его коллег похожего, но другого сценария событий. Он тоже подразумевает столкновение с телом, но более крупным и быстрым чем Тейя (или Марс). Это был скорее скользящий боковой удар, чем прямое столкновение. Большой кусок отлетел от Земли, а вовсе не ударившего тела. Эта новая теория согласуется с величиной момента импульса и предполагает что в составе Луны и мантии Земли гораздо больше общего, чем считалось ранее. И уже есть доказательства это подтверждающие. Анализ лунного грунта с шаттла Аполло командой Дзюнь Чжана (1) обнаружил, что соотношение изотопов титана-50 и титана-47 на Луне "идентично такому же соотношению на Земле в пределах четырёх миллионных".

Хотя это и не единственная возможная альтернатива. Матия Чак и её коллеги продемонстрировали, что наблюдаемый химический состав лунного грунта может объясняться тем, что в своё время время Земля вращалась слишком быстро - один оборот всего лишь за несколько часов. Это объясняет сколько и откуда отделилось породы. А в последствии гравитационные силы Солнца и Луны замедлили скорость вращения вокруг своей оси до знакомых нам 24 часов. Робин Кэнап получил аналогичные результаты, когда смоделировал ситуацию, при которой Земля вращалась чуть быстрее, а столкнувшийся с Землей объект был значительно крупнее Марса.

Это именно тот случай, когда шимпанзе рассказывающий оказываются настолько сосредоточены привлекательностью истории, что начинают забывать о том, ради чего придумывалась эта история. Совпадение, которое она должна была объяснить исчезает из поля зрения и выступают лишь фоном для нового повествования. Но теперь рассказывающая истории обезьяна переосмысливает всю историю - и на этот раз оказывает сюжету должное внимание. Философски говоря, самым большим вопросом возникновения являться вопрос возникновения нашей вселенной, который мы обсудим в 18 главе. Но даже если оставить его стороне, самым загадочным и намного более личным является вопрос о возникновении жизни на Земле.

Как мы сюда попали?

Учитывая нашу собственную неспособность создать жизнь с нуля или даже понять как она устроена, мы можем предположить что в природе должно было случится нечто удивительное чтобы возникла жизнь. Это убеждение может быть верным, но не совсем уместным, поскольку сложный мир не должен пониматься в простых терминах. Возникновение жизни может быть практически неизбежным как только смесь возможных ингредиентов становится достаточно насыщенной без особого секрета, который можно записать на почтовой открытке. Но для объяснения природных явлений требуется по-человечески убедительная история. Вот какой смысл в слово "объяснить" вкладывает шимпанзе рассказывающий. Однако истории о возникновении жизни, которые рассказывают учёные вобщем и целом сложны и запутанны, особенно если дело касается подробностей. Возможно о том, что произошло нельзя рассказать в виде истории. Даже если бы мы смогли вернуться в прошлое и пронаблюдать, то не нашли бы в происходящем большого смысла.

Тем не менее, мы ищем истории, в которых могут быть полезные догадки.

Большая часть научных размышлений о происхождении жизни содержат два слова: предбиологический и биологичский. Зачастую проблема упрощается: неорганическая химия связывается со всем, что существовало до появления жизни, а органическая химия - после. Обе из них являются двумя крупными разделами химии. Органическая химия связана с массивными и сложными молекулами, в формировании которых принимает участие большое количество атомов углерода, а соответственно неорганическая со всем остальным. А существующая сейчас в Круглом Мире жизнь предполагает повсеместное использование и значимость органической химии. Однако, нет никаких оснований полагать, что происхождение жизни хорошо соответствует этой удобной, но капризной паре категорий. Органические молекулы вероятно существовали до появления использующих их организмов. Так что попытка осмыслить возникновение жизни как своего рода внезапный переход от неорганической химии к органической является ошибкой, возникшей вследствие путаницы между двумя большими разницами.

Да, существовало время, когда жизни не было, и время когда жизнь возникла. Однако не было внезапного появления, подобного включению света. Был возможно очень длительный (сотни миллионов лет) период того, что называется мезобиосисом. Он предполагает как и неорганический, так и органический процесс развития жизни: путешествие, у которого нет ни начальной, ни конечной точки.

Было предложено большое количество альтернативным путей возникновения жизни. В 80-ые годы Джек насчитал тридцать пять правдоподобных теорий, а сейчас их уже должно быть около сотни. Понимание того, что мы так и не узнаем какая из них является верной, отрезвляет. На самом деле, это вполне вероятно. Верной может оказаться одна из сотен теорий, о которых мы даже не думали. Для некоторых вполне достаточно объяснения, которое начинается с химии и заканчиваются простой биохимией, другие же хотят видеть бактериального вида жизнь выращенную в лабораторных условиях, как доказательство успешного осуществления вей последовательности шагов. А другим подавай выращенного в пробирке слона, и всё равно они будут продолжать настаивать на том, будто кто-то пытается их обмануть.

Многие из вас убеждены в том, что жизнь сильно отличается от не-жизни или недавней смерти, так что никакое объяснение более или менее непрерывного ряда шагов не будет приемлемым. Отчасти возникновение этого убеждения связано с нейрофизиологией: мы используем разные области нашего мозга когда думаем об органических или не органических объектах, например, о камнях или мышах. Так что для нас довольно сложно сконструировать последовательность мыслей ведущих от камня к мышам, или даже от обычной химии к микробам. Вместо этого мы придумали такое понятие как душа, которое наделяет четким отличием наши мысли о живом человеке, тогда как о мёртвом теле мы думаем совсем по-другому.

Мы подведём итоги некоторых наиболее правдоподобных объяснений возникновения жизни, так что вашему вниманию будут представлены различные идеи и разные способы осмысления проблемы. Во всей серии наших книг мы уже несколько раз писали о возникновении жизни, так что в этот раз мы попытаемся дать немного другое объяснение. История о вирусах, расположенная в конце этой главы, является относительно новой. В 2000 году она спокойно поджидала своего часа, но обзорная статья Гаральда Брюссо привлекла внимание к теме. Чтобы рассмотреть её в общем контексте, мы должны ознакомиться с некоторыми ранними предположениями.

Самым важным ранним экспериментом был эксперимент Стенли Миллера, работающего в 1950-ых годах в лаборатории Гарольда Юри. Он воссоздал эффект от удара молнии в условиях приближенных к ранней атмосфере Земли: аммиак, углекислый газ, метан и водяной пар. Сначала он получил несколько токсичных газов вроде цианида или формальдегида, оба из которых считаются ядами. Это его воодушевило, поскольку "ядовитость", не была врождённых свойством этих веществ, поскольку она связана с воздействием этих веществ на живые организмы. Большинство из газов вообще не имеют никакого отношения к жизни. При дальнейшем проведении эксперимента удалось получить аминокислоты, один из наиболее важных для жизни химических веществ, потому что они могут образовывать белки. Так же ему удалось получить множество других небольших органических молекул.

Очень сложно понять то, как возникли все эти молекулы, но эксперимент показал, что природа может добиться этого результата не прилагая особых усилий. Так что нет оснований предполагать, что эксперимент Миллера был связан с чем-то кроме обычной химии, которая подчиняется обычным физическим и химическим правилам. Мы можем рассказать правдоподобную историю о том как могут объединятся и изменятся атомы и молекулы. Так было всегда и именно по этому существует такая наука, как химия. Достаточно подробная модель будет охватывать главные этапы - но реальность всегда оказывается куда сложнее этих моделей. Это важный принцип: то что кажется сложным для нас, может быть простым для природы.

Другие сотрудники, которые повторили этот эксперимент и при других различных атмосферах получили многие другие органические соединения, такие как сахар и даже основания, которые могут быть соединены в ДНК и РНК - ключевые молекулы для жизни на Земле. Мы уже упоминали ДНК и её двойную спираль, в любом случае в настоящее время они хорошо известны. РНК, что значит "рибонуклеиновая кислота" известна не так широко, она похожа на ДНК, но только проще. За некоторыми исключениями РНК образуют единую нить вместо двух переплетённых. Отдельные формы ДНК играют жизненно важную роль в развитии организма.

Две эти молекулы легко могли присутствовать в первобытных океанах нашей планеты, возможно их присутствие было неизбежным. Кроме того теперь нам известно, что метеориты содержат многие из этих простых органических соединений, в самом деле они могут образовываться даже в безвоздушном пространстве. Так что вот ещё один вероятный источник органических химических веществ. Короче говоря, небольшие органические молекулы были повсюду в больших количествам по причинам, которые к живым организмам не имеют никакого отношения.

Такой простой химии, которая является многообещающим началом, в то же время не достаточно. Ключевые молекулы живых организмов имеют куда более сложную структуру с большим количеством атомов, расположенных особым способом. Грехэм Кернс-Смит предположил что молекулы тела живых организмов были бы идеальными катализаторами для превращения простых органических соединений в полимеры, которые могут быть обнаружены в живых организмах: они связывают аминокислоты в пептиды и белки,а так же связывает основания с фосфором и сахаром для образования коротких нитей нуклеиновых кислот в числе которых ДНК и РНК. Опять же, здесь не требуется ничего кроме обычной химии, и сам процесс живых организмов не касается. Так что не удивительно, если бы в древних морях можно было бы найти не так уж много полимеров. Создать сложную молекулу довольно легко. С этой сложностью могут возникнуть проблемы у нас, но природа просто следует правилам. И отсюда возникает своего рода сложность.

Однако сами полимеры не живые. Они не размножаются или копируются за исключением особых случаев. (Репликация подразумевает создание точной копии. Размножение это создание не точной копии, которая тем не менее тоже способна размножаться. Это более удобно и ещё сложнее для понимания). Репликация и размножение требуют не просто сложности, а организованной сложности и трудно разобрать откуда может возникнуть эта организация. Тем не менее некоторые из этих особых ситуаций могут совершенно естественно произойти с определённого рода молекулами, которые однако демонстрируют репликацию. В водной среде, небольшие кусочки ила могут без посторонней помощи создавать практически идентичные копии.

Очень многое изменилось с конца девяностых. В нашей книге мы уделили особое внимание идеям Гюнтера Вахтерсхойзера. Его предположение отличается от обычного первичного бульона Миллера-Юри, в котором спонтанно образовались реплицирующие нуклеиновые кислоты. Вахтерхойзер предположил что первым возник метаболизм: действующая биохимия. Он предположил что такое могло случится в месте с большим количеством серы, оксида железа, сульфида железа, а так же при наличии подходящего источника тепла, который мог бы запустить всю химию. Одним из возможных местоположений подобных составляющих являются подводные гидротермальные жерла, известные как "чёрные курильщики", где расплавленная порода мантии через трещины в дне океана вырывается на поверхность. С помощью этого вида железо-кислородо-серной химии Вахтерхойзер вывел набор химических реакций очень похожих на реакции цикла Кребса - центральную биохимическую систему практически всех живых организмов.

Этот сценарий был довольно эффективно, хотя и не идеально, представлен в лабораторных условиях. Таким образом теория возникновения жизни превратилась в своего рода теорию первичной пиццы, с молекулами расположенными на поверхности, а не подобно первичному бульону. В 1999 году мы оценили эту идею, поскольку она отличалась от теории того, что первой появилась система наследования : мы просто не понимали для чего им была необходима репликация. Более того, Вахтерсхойзер был не только биохимиком, а юристом, и поэтому необычно когда у юриста появляются дельные научные идеи.

Однако тогда начала развиваться другая идея - о РНК мире. РНК и ДНК являются нуклеиновыми кислотами, потому что расположены в ядре клеток. Существует множество видов нуклеиновых кислот, некоторые из которых проще чем ДНК и РНК, а другие наоборот сложнее. Обе цепочки образованно комбинациями четырёх видов крошечных молекулярных единиц под названием нуклеотиды. Нуклеотиды представляют собой комбинацию оснований, которые представляют собой специальные молекулы сложных аминокислот, связанные между собой сахарами и фосфатами. Но есть ли от этого какая-то польза? Мы считаем, что нет. Подробности вы можете найди во многих источниках, но для наших целей требуются подходящие слова чтобы чётко знать, о чём идёт.

Большой хитростью аминокислот является их способность образовывать двойную спираль, каждая половина которой похожими способами кодирует одну и ту же "информацию". Кодовые буквы ДНК - четыре основания - образуют две связанные пары, а последовательность оснований в одной цепочке имеет такую же последовательность оснований-партнёров в другой. При этом становится возможной главная особенность этих пар: каждая цепочка определяет другую. Если они распадаются, то каждая их цепочек обзаводится новым партнёром, путём подбора комплиментарных оснований. И, о чудо! Сначала у нас была одна двойная цепочка, а теперь их две, полностью идентичные. Молекулы не только способны к репликации: они это и делают, учитывая достаточное количество свободных оснований. Было бы трудно сдержаться.

У РНК есть другая хитрость. Она может выполнять функции фермента, биологического катализатора. И даже может быть катализатором своей собственной репликации. (Катализатор представляет собой молекулу, которая ускоряет химическую реакцию, при этом не принимая в ней участия. Она присоединяется, делает свои дела, а затем просто сваливает.) Кроме того, она может быть катализатором других полезных для процесса жизни химический реакций. Для живых организмов это универсальная молекула. Если было возможно объяснить как в отсутствии жизни могла появится РНК, то это стало бы невероятно значительным шагом от химии неживого к примитивным формам жизни. К сожалению, понять то, как в первичном бульоне могла появится РНК, довольно трудно. На протяжении многих лет теории РНК-мира не хватало одной важной особенности.

Теперь это не проблема. В последние годы было найдено множество различных решений этой проблемы, включая и те, которые успешно соответствую как теории, так и практике. Изначально цепочки оснований были довольно короткими - примерно около шести оснований, однако сейчас может быть около 50 или больше оснований в цепочке. Это уверенное приближение к длиннее настоящих биологических ферментов длинной около 100-250 оснований. Так что есть надежда на то, что длинные цепочки РНК в самом деле присутствовали в первичном бульоне. Вполне вероятно, что жировые мембраны, которые очень похожи на клеточные мембраны, могли образоваться в условиях похожих не те, что существовали на Земле в то время, и с ними как-то были связаны РНК. Более того, недавно было высказано предположение, что цепочки РНК могут быть многократно распадаться при высоких температурах черных курильщиков и опять собираться при более низких температурах циркулирующих конвекционных потоков. Эта идея так же замечательна, так же как и споспоб размножение ДНК в системе, которая анализировала её последовательность с помощью полимеразной цепной реакции, тогда как постоянно сменяющие друг друга высокие и низкие температуры разрывают цепочки и позволяют им строить комплиментарные цепочки, неоднократно увеличивая количество копий. Репликация РНК могла проходить в ходе такого же природного физико-химического процесса.

По этим и многим другим причинам теория РНК-мира стала добротной моделью, изображающей ранние стадии зарождения жизни на Земле. Может быть это и не совсем то, что происходило тогда, но в целом это правдоподобный сценарий. И даже если жизнь зародилась совсем не так, то теория РНК-мира демонстрирует, что для объяснений нет необходимости привлекать сверхъестественные начала. В возможно в древних морях, с подводными курильщиками, на пляжах, в освещённых солнцем водоёмах под воздействием вулканов и землетрясений росли и копировались цепочки РНК.

Процесс копирования не всегда был точен, но это был положительный момент, потому что без лишнего вмешательства приводило к разнообразию. Если такого рода случайные вариации могли быть связаны со своего рода отбором в пользу последовательностей с особыми характеристиками, тогда РНК могли и должны были эволюционировать. И главным вопросом был не отбор, а его предотвращение. По мере возникновения особых последовательностей с определёнными свойствами, соревнование между ними за свободные нуклеотиды и возможно за взаимодействия с отдельными жировыми мембранами, сокращало одни последовательности и способствовала увеличению количества других. Это приводило к ещё более длинным цепочкам с ещё более особенными свойствами. Начался процесс естественного отбора и .. система ожила.

С этой точки зрения, эволюция посредством естественного отбора не только объясняет разнообразие жизни, но и является частью того, что в первую очередь поспособствовало её появлению. Не слишком часто происходящие ошибки копирования в контексте достаточно богатой системы могут носить очень творческий характер.

Но теория ДНК-мира не является единственной. Самое последнее предположение о происхождение жизни на земле связано с вирусами. Вирусы представляют собой длинные цепочки ДНК или РНК, зачастую окружённые белковой оболочкой, которая позволяет им внедрятся в другие организмы, особенно в животную или растительную клетку. Большинство вирусов существуют и размножаются за счёт копирующего ДНК/РНК механизма организма, которого они заражают. Затем эти копии распространяется в окружающей среде когда организм или клетка погибает.

После выхода в 1977 году работы Карла Вёзе таксономисты - учёные который классифицирует бесчисленные формы жизни - признали три основные формы жизни, три самые крупные и первые ветви древа жизни. Три "царства" включают бактерий, архей и эукариотов. Живые организмы первых двух царств, будучи микроорганизмами, очень схожи, однако каждый из них имел характерную эволюционную историю. Археи относятся к самым ранним организмам. Зачастую они живут в странных и необычных условиях: слишком жарких, слишком холодных, слишком солёных. А о бактериях вы уже знаете. Оба типа этих организмов являются прокариотами, что значит, что генетический материал их клетки не сосредоточен внутри ядра, а прикреплён к клеточным стенкам или плавает вокруг в виде замкнутых петель, называемых плазмидами.

Третья категория, эукариоты, характеризуются наличием в клетке ядер. И к ней относятся все "многоклеточные" животные от насекомых и червей до слонов и китов. Ну и люди, конечно. Кроме того, к ним относятся и многие одноклеточные организмы. Последовательность РНК подразумевает, что первое больше разветвление в древе жизни, когда от древних архей отделились бактерии. Затем эта ветвь распалась на архей и эукариотов. Так что можно сказать, что нашими близкими родственниками являются скорее археи, а не бактерии.

Вирусы не являются часть этой схемы, потому как то, являются ли они формой жизни, это спорный вопрос, потому как они не могут размножаться самостоятельно. Принято считать, что есть два варианта возникновения вирусов. Какие-то ненормальные гены покинули свои геномы и начали самостоятельную жизнь, паразитируя на других организмах и захватывая их технику копирования генов. Другие же представляли собой крайне сокращённую копию бактерии или археи. Фактически в своём стремлении к паразитическому существованию они упростились настолько, что от них остались одни лишь гены. Обычно обыватели, физики или чудаковатые биологи, которым знать лучше, считают что будучи такими простыми по своей природе, они представляют собой останки древней жизни. Это неверное рассуждение проистекает проистекает из того же ошибочного принципа, по которому амёба считается общим предком, потому что выглядит очень просто. На самом деле существует большое множество амёб, а некоторые имеют по 240 хромосом - тел, в которых содержаться гены клетки. А у нас только 46 хромосом. Так что в этом смысле амёба сложнее нас с вами. Почему же у неё столько много хромосом? Потому что требуется слишком много организации на слишком маленьком пространстве чтобы все органы амёбы функционировали нормально.

В 2009 году Брюссо написал статью под названием "Не слишком общее Древо Жизни или место вирусов в мире живых организмов, ". (2) В ней он отметил, что прекрасная иллюстрация Дарвина Древа жизни, возникшая из одной из зарисовок к происхождению видов и ставшая культовой, очень сильно перепутывается в корнях из за процесса под названием горизонтальный перенос генов. Бактерии, археи и вирусы с радостью меняются своими генами, а так же могут вставлять или удалять их из геномов высших животных. Таким образом ген одного типа бактерий может быть передать бактериям другого типа, археям, или даже растениям и животным.

Основными агентами такого обмена являются вирусы, а на планете их множество, в десять раз больше чем все другие формы жизни вместе взятые. Сейчас может показаться, что со всеми этими обменами, было бы практически невозможно установить родственные связи и родословную каждой бактерии. И более того было бы невозможно установить родословную участвующих в этом обмене вирусов. Удивительно, но это не совсем тот случай, точнее совсем не тот. В порядке появления определённых генов во многих вирусов есть определённые подсказки, а так же в том на каких именно организмах паразитируют вирусы. Некоторые из них паразитируют и на бактериях и на археях, так что есть сильное предположение, что они паразитировали на них ещё до того как эти две группы разошлись. Более того, это вирусы с генетикой РНК. Так что Брюссо предположил, что вполне вероятно что эти конкретные вирусы могут быть остатками прошлого РНК-мира. И даже больше: инфицирование древними вирусами могло поместить ДНК в наследственные особенности всех знакомых нам существ, из за геномов которые в последнее время возникла такая суета. Таким образом, кто-то из чудаков и физиков могли быть с самого начала правы, хотя и по-другим причинам.

В этом случае должны по новому взглянуть на все способы задействования РНК в современных формах жизни. Согласно обычной истории, которая не менялась на протяжении некоторого времени, РНК выступает в роли скромного посыльного, который доставляет все важные последовательности ДНК к рибосомам - огромным молекулярным структурам, в которых происходит синтез белков. Кроме того существуют небольшие РНК, которые переносят аминокислоты в рибосомы для синтеза белков. В свою очередь рибосомы состоят из нескольких видов РНК, и некие люди предположили, что они являются главным механизмом синтеза белка в клетках и это является их самой важной функцией.

Эта история вполне может вскоре измениться.

За последние десять лет в биологии нуклеиновых кислот произошла революция и большей частью она касалась РНК. Матричное РНК и транспортное РНК это только две самые прозаические роли, которые выполняет РНК в клетке. Но РНК выполняет и много другой важной работы (если мы уже сказали о прозаичности, то нужно говорить о поэтичности). Когда ДНК считалась самой важной молекулой в клетке, и самой важной её функцией был синтез белков (во многих учебниках до сих пор так написано), цепочки ДНК, которые определяли белки для записи на матричное РНК назывались генами. Цепочки ДНК, которые не определяли каких-либо белков, считались мусорной ДНК, не имеющей для организма никакого значения. Мусорная ДНК была случайным побочным продуктом эволюционной истории, но копировать её было легко, так что для её удаления не было никаких эволюционных причин.

В самом деле, в ней очень много остатков древних генов и большое количество последовательностей древних вирусных атак, которые по правде могут оказаться мусором. Но оказалось, что хотя они и не определяют белков, практически все ДНК между генами расшифровываются молекулами РНК. Эти молекулы РНК составляют основную систему управления клетки: они контролируют когда и какие гены будут активированы, и как долго будут хранится различные матричные-РНК. У бактерий они так же контролируют гены, но некоторая их часть защищает клетку бактерии от атаки вирусов. Это простейший вид иммунной системы. Так что если ДНК может быть солистом, то РНК это целый оркестр.

Прояснив всё это мы можем вернуться обратно к рибосомам, молекулярным фабрикам по производству белков. Они являются крошечным частицами, и по большей частью это РНК. Каждая клетка любой бактерии, археи, растения, животного или гриба имеет свой собственный комплект рибосом. Более того, одинаковые РНК, хотя и с другими белками, возникают в течении всей жизни.

Марчелло Барбьери является ведущим сторонников биосемиотики - относительно новой науки о кодах жизни. Вероятно вы слышали о генетическом коде - способе которым триплеты нуклеотидов ДНК с помощью рибосом превращают различные аминокислоты в белки. Барбьери отметил, что существуют сотни других кодов. Они варьируются от инсулина прикрепляющегося к рецепторам на поверхности клетки и оказывающего на неё различное воздействие до запаха (технически феромона) в моче самцов мыши, который влияет на цикл течки у самок. Все эти эффекты являются результатом с одного химического языка (гормоны, феромоны) на совсем иной, язык физиологических эффектов. Так что генетический код не одинок: таких кодов в биологии много. Если следовать этой точки зрения, то главным элементом в процессе образования белков является не ДНК, которая содержит и не РНК, которая передаёт его. Им является рибосома. По этой аналогии это фармацевт, который готовит лекарство по этому рецепту.

Очевидно, что это очень древняя часть механизма ответственного за все функции живого организма, предварительно датируемые расхождением бактерий и архей, так что возможно что он берёт своё начало непосредственно из РНК-мира. Когда-то тогда нечто сформировало отношения перехода от нуклеиновой кислоты к белку. Предок современных рибосом, который возможно не слишком отличается от современного разнообразия РНК-структур, использует ту же хитрость. Так что в момент зарождения жизни мы можем наблюдать переход от одного вида химических процессов к другим в структуре, которая сохранилась до сегодняшнего дня практически без изменений.

До появления рибосом это была просто химия. Точнее, сложная химия, но самой по себе сложности не достаточно. Важно чтобы это была скорее комплексность, что в этом контексте означает "организованная сложность". Каждому повару известно, что если вместе нагреть сахар и жир, то эти довольно простые вещества образуют карамель. На химическом уровне карамель имеет невероятно сложную структуру. Она включает в себя бесчисленное множество различных молекул, каждая из которых имеет по тысяче атомов. Молекулярная структура карамели гораздо сложнее большинства молекул, с помощью которых вы читаете эти строки. Но кроме её хорошего вкуса в карамели больше нет ничего интересного, так что одной сложности бывает не достаточно для того чтобы начало происходить что-нибудь занятное. Подобным образом, смешав разбавленные растворы аминокислот, сахара, оснований и всего остального, можно получить длинные и очень сложные полимеры. Но так же как и карамель, они не очень-то интересны. Однако, как только посредством ранних рибосом между этими молекулами начинается взаимодействия, комплексность одерживает верх над сложностью.

Здесь комплексность упоминается в значении организованной сложности. В сложной системах, таких как автомобиль, каждая отдельная часть - тормоза, руль, двигатель - за пределами системы ведёт себя практически так же как и внутри неё. В основном они просто ждут, когда их начнут толкать, тянуть и ещё каким-то образом заставлять работать. Но муха, амёба и вы устроены совсем по другому. Ваши компоненты, будучи частью системы, ведут себя совсем по другому в сравнении с тем, когда они частью системы не являются. Части взаимодействуют гораздо ближе и в контексте всей системы меняют свою природу.

В этом смысле мост соединяющий остров с материком представляет собой сложную систему. Чтобы исполнять свою роль для моста не важно из чего он сделан: канат, сталь или бетон. Он может даже из ничего (или воздуха), если это тоннель. Важной характеристикой будет является не то, из чего он сделан, а то насколько эффективно он соединяет два берега. Способность соединять является эмерджентной характеристикой моста. То есть она не была изначально присуща ни одному из материалов. Она возникает из отношений между ними и местной географии. Более того, с появлением моста меняется функционирование местной географии. Река, которую пересекает мост, больше не является препятствием для машин, которые не могли её переплыть. Важно отметить, что вы не сможете понять как произошло такое изменение, если будете изучать материалы из которых построен мост.

Когда мостом связаны два берега, тогда и только тогда местная география существенно меняется. Так что по настоящему мост возникает, когда связаны оба берега. В некоторых случаях это бывает, когда первый канат пересекает водораздел, или когда первая машина переправится на тот берег или даже когда таможня начнёт свою работу.

Точно так же и рибосома в клетке совсем другое дело в отличии от просто рибосомы. У неё особенная и сложная работа: прочесть матричное РНК и создать белок согласно генетическому коду. Нам интересно, в самом ли деле первые рибосомы смогли воздать мост между разными видами химии, обеспечивая самих себя энергией и материалами для копирования. В конце концов, это только РНК.

В самом деле, если бы мы указали единственную инновацию, которые ознаменовала бы переход от пребиотическому к биотическому, то ей бы стала рибосома, как самый главный переводчик. Барбтери полагает что основой жизни является рибосома, так же считаем и мы. А ДНК это просто прозаичный и довольно прозаичный текст. Рибосома - оратор, а другие РНК - поэзия. Когда возникла рибосома будущее ожило и этот шаг во многом знаменует истинное возникновение жизни.

Большинство возникновение предполагают более изящные формы возникновения: начало грозы, желудь вырастающий на дубе, происхождение Земли. Каждое из этих происхождений является преобразованием количественного в качественное, возникающим событием, которое локализует реальное начало. Первая чёрточка молнии, первые листочки, тепло, которое плавит ядро внутри мантии Земли: все эти возникающие события отмечают начало новой структуры. "Возникновение" теперь распадается на два вопроса: до и после возникновения.

Если явление эмерджентно, то он превосходит всё ранее происходящее. Он способен на то, на что его составные части не способны по отдельности, или в случае отсутствия какого-либо элемента. Такой переход это наша лучшая попытка постичь процесс возникновения. Эмерджентное явление не происходит из частей его составляющих: оно возникает в момент своего появления.

Возникновение первого удара молнии означает начало шторма. Разница между клетками, которая отличает желудя среди других почек означает будущий дуб. Разница между клетками, а так же яйцеклетка, которая позже стала вами, устроили событие, которое дало начало вам. Вселенная довольно сложна потому что эмерджентные события - количественные различия переходящие ив качественные - возникают настолько часто. Рибосомы построили свой мост и вот уже Луна вращается вокруг Земли.

Эти связи соединяют отдельные события в паутину причинности, которая является самым примечательным свойством окружающего нас мира. Однако история не похожа на паутину. Она имеет линейную структуру, потому что процесс речи и письма способны обрабатывать одновременно лишь одно слово. Даже гипертекст, используемый интернетом, определён линейной программой, написанной на языке разметки гипертекста (html). И вот почему рассказывание историй - аналог рассказия у людей - находит процесс возникновения таким сложным и трудным, и порой ищет несуществующих упрощений.

(1)Дзюнь Чжан, Николас Дауфа, Эндрю М. Дэвис, Иниго Лея и Алексей Федькин, Прото-Земля как значимый источник формирования лунного грунта, Nature Geoscience 5 (2012) 251-255.
(2) Гаральд Брюссо, Не слишком общее Древо Жизни или место вирусов в мире живых организмов, Философские труды Лондонского Королевского Общества B 364 (2009) 2263-2274.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: идёт перевод

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/43779/178960

Переводчики: Krevedko_boo