Все это не очень похоже на болото, но зато вполне соответствует тому взгляду, что богатая флора и фауна прошлого была уничтожена всемирным потопом - гигантским извержением воды и пород, смывших и заваливших осадками все живое. Подробнее об этом речь будет впереди, а пока остановимся лишь на некоторых необъяснимых с точки зрения эволюционного долголетия находках.
В июне 1982 года в долине реки Пэлюкси (в иных источниках ее же именуют Палакси-Ривер, штат Техас) после ливневых дождей обнажился слой породы, традиционно датируемый в 110 млн. лет, а на нем прекрасно сохранившиеся сотни отпечатков лап динозавров и ступней человека. Причем имеются двойные отпечатки: когда человек наступил в след динозавра или динозавр раздавил человеческий след. Антропологи вынуждены признать, что отпечатки ступней в точности соответствуют ногам современного человека.
В тех же местах в Техасе при разломе песчаника, датируемого 450 млн. лет, был обнаружен "замурованный" в породу кованый железный молоток с остатками деревянной рукояти. Попасть туда он мог лишь до
того, как слой застыл. Подобно тому, как и следы динозавров и людей должны были отпечататься на цементообразной породе непосредственно перед ее затвердеванием.
На следующий же год аналогичное пересечение следов динозавров и людей было обнаружено в горах Кугитанг-Тау в Туркмении, но о них промелькнуло лишь краткое сообщение в советской прессе. Такого рода находки вовсе не нужны были государственноатеистической науке.
В запасниках Британского музея до сих пор хранится человеческий скелет, обнаруженный замурованным в цельной известковой глыбе, более прочной, чем статуарный мрамор, и датируемой 12-25 млн. лет. Находка была привезена с Гваделупы и подарена музею в 1812 году, но во времена триумфа теории Дарвина была изъята из экспозиции.
Никаких сомнений в том, что скелет принадлежит молодой женщине, ничем не отличающейся от современных, нет. Кости переломаны и вывернуты так, как это может совершить только поток воды или грязи. Повидимому, этот поток и послужил причиной смерти, поскольку окружающая скелет порода наполнена органическим веществом. Погребение произошло в момент смерти или сразу же после нее. Ученые эволюционисты, исследовавшие породы Карибского бассейна, тщательно избегали рассмотрения этой находки и последний раз она упоминается в геологическом отчете за 1901 год.
Подобные же находки окаменелых человеческих костей - полностью идентичных современным! - и относящиеся к породам, традиционно датируемым в 10-12 млн. лет, были обнаружены и в других местах: трижды в Англии, дважды в Италии и во Франции, в Южной Африке, в Австралии, в США. Эти современные люди, если верить датировке геологов, жили задолго до своих воображаемых предков-обезьян, австралопитеков и питекантропов.
Еще одно простейшее соображение. Если современные люди жили на земле уже десятки тысяч лет, то как объяснить, что проблема демографического взрыва стала перед нами лишь в последнее столетие? Или население земли целыми тысячелетиями вовсе не росло? Почему все следы цивилизации имеют на земле возраст не более 5000 лет? Чем занимались люди остальные десятки тысяч лет свой эволюции, когда уже обрели современный вид и трудовые навыки? Почему, наконец, в земной коре находят так мало человеческих костей, когда на каждом квадратном метре они должны были скопиться во множестве? А если все их кости бесследно исчезли, то как могли сгнить каменные орудия, которыми люди пользовались столько тысяч лет?
Итак, концы с концами явно не сходятся. Миллионолетние датировки не выдерживают проверки фактами. В этом случае ими легче всего просто пренебрегать - для спасения теории.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, у нас есть все основания полагать, что возраст Земли и Вселенной исчисляется тысячами лет, и нет никаких доказательств миллионных и миллиардных сроков жизни. Но если в распоряжении эволюции имелись лишь такие сжатые сроки, то ни один, даже самый смелый, эволюционист не возьмется строить эволюционные модели в столь стесненных временными рамками условиях. Генеалогические древа, ведущие от бактерии к человеку, не могут расти так быстро даже в школьных учебниках.
Но против теории эволюции имеются и более конкретные доказательства из области биохимии, генетики, палеонтологии, демографии, филологии, к рассмотрению которых мы и перейдем. К тому же мы не ставим себе самоцелью только опровержение эволюции, т. е. рассказа о том, чего не было и почему его не было. Надо показать, и как оно было на самом деле. Если не эволюция, то что вместо нее?
ПРИЛОЖЕНИЕ К УРОКУ 3
РАСЧЕТ ВОЗРАСТА ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ ПО МЕТОДУ УГЛЕРОД-14
Говоря об углеродном методе датировки, мы отметили, что скорость образования углерода-14 в атмосфере выше скорости распада его. Эта разница возникает вследствие того, что равновесное состояние еще не достигнуто. Скорость образования '*С примерно постоянна, а скорость распада, пропорциональная концентрации, продолжает еще расти, догоняя скорость образования. Только когда скорости образования и распада уравняются, наступит равновесное состояние и концентрация "С существенно меняться не будет.
Попробуем определить закон изменения концентрации '*С в атмосфере, исходя из следующих простых предположений:
1. Будем считать, что скорость образования постоянна во времени и равна нынешнему значению и = 2,5-10^ атомов/м^с. Здесь мы пренебрегаем тем, что солнечная активность может меняться со временем, а также и тем, что защищенность атмосферы от солнечного излучения также может быть разной в разные времена. По окончании расчета мы постараемся хотя бы качественно учесть влияние этих факторов.
2. Будем считать скорость распада строго пропорциональной концентрации изотопа, т. е. в любой момент времени будем полагать v=kc, (1)
где v - скорость распада в тех же единицах, что и и - скорость образования, с - концентрация '"*С в данный момент, k-постоянный коэффициент, не зависящий от времени, что строго говоря неверно, если скорость света меняется.
3. Начальную концентрацию '*С в атмосфере примем равной нулю. Если верно соотношение (1), то распад '"С должен происходить по обычному закону радиоактивного распада:
c=c"exp(-fa). (2)
По этой формуле можно найти связь между коэффициентом k и периодом полураспадаТ^. Действительно, по определению Тд у
0,5c,=c,exp(-kT^). Откуда: ^=-lnO,5/T",. (3)
Таким образом, зная период полураспада, будем полагать известным и k. Теперь постараемся вывести закон изменения концентрации ^С в атмосфере земли, а с использованием его и известных на сегодняшний день значений скоростей образования и распада, определим возраст атмосферы земли в нашей модели.
В произвольный момент времени t выделим некоторый малый промежуток А, в продолжение которого концентрация "*С изменится так мало, что скорость распада останется практически неизменной. За это время концентрация с изменится на^с-^с. Найти это приращение концентрации можно как разность между образованием и распадом. За время Л образуется udt атомов углерода, а распадется vdt. Таким образом:
dc = udt - vdt или, используя (1):
dc = udt - kcdt. Поделив обе части na.dt, получим:
^=u-kc, (4) или в иных обозначениях: с'-= u-kc.
Если теперь мы перейдем к пределу при dt стремящемся к нулю, наше приблизительное равенство станет строгим. Когда в курсе математики вводится понятие производной, проделываются аналогичные операции над малыми приращениями аргумента и функции.
Полученное нами уравнение является простейшим дифференциальным уравнением. Его решением является не число, а функция, т. е. формула зависимости с от t.
Дифференциальных уравнений в средней школе не решают, но мы постараемся угадать решение такого простого уравнения, вспомнив свойства показательной функции.
Уравнение (4) показывает нам такую функцию, производная которой пропорциональна ей самой. Вы уже знаете, что это свойство показательной функции.
Для удобства решения (4) произведем в нем замену переменной. Введем новую переменную
z = и- kc. (5) Возьмем производную от обеих частей:
z'= -kc'. (6) Теперь с' =-^ подставим в (4) и получим: z'=-kz. (7)
Мы догадываемся, что функция z есть экспонента. И действительно, уравнению (7) удовлетворит любая функция видаг = A-exp(-fa), в чем легко убедиться, взяв от нее производную. Нужно только полагать, что постоянная А не зависит от времени.
Чтобы теперь найти нужное из множества решений дифференциального уравнения - иными словами, чтобы определить нужное нам значение постоянной А, используем начальное условие.
Но для этого вернемся к прежней переменной с вместо z. Получим: u-kc=A-exp(-kt). (8)
Наше начальное условие есть предположение о том, что при при г=0ис=0. Подставив эти значения в (8), получим, что А - и. Иными словами,
и - kc = u-e\p(-kt) или, разрешая относительное:
с=Ц-(1-ехр(-^)). (10)
График этой функции очень похож на зависимость скорости изменения концентрации от времени, который мы уже разбирали на уроке (рис. 10). Ясно, что так и должно быть, если скорость пропорциональна концентрации, т. е. производная функции пропорциональна ей самой. Концентрация стремится к своему равновесному значению. При этом равновесном значении
роста образования и распада станут равными, и концентрация, соответственно, меняться не будет.
Современный момент на этом графике обозначим буквой Т. Ясно, что эта точка довольно далеко отстоит от равновесного состояния. Как ее определить? Можно было бы использовать значение концентрации '*С в современных живых организмах, вообще на поверхности земли, подставив это значение в (10) и разрешив его относительно Т.
Мы же, располагая данными только современных скоростей образования и распада, возьмем производную от (10) и приравняем к разности современных значений" и v, известных нам на нынешний день. Действительно, согласно (4)
c'=u-kc=u-v. (II)
Нужно только вместо v подставить современное значение скорости распада. Итак, берем производную от выражения (10)
c'=u-exp(-kt). (12)
И из (11)и (12) находим: _ 1п(1 - ^) k
Или, заменяя согласно (3) k наТ", получим:
Т=У^-^ ' (14)
1п0,5 '
Подставляя в (14) экспериментальные данные м = 2,5-10*, v = 1,6-10* атомов/м^с и 1^ = 5700 лет, получим Т = 8400 лет. Это вполне правдоподобные цифры, и теперь у нас есть даже возможность качественно оценить влияние наших упрощающих предположений, сделанных в самом начале.
Прежде всего, если скорость образования ^С была меньше, чем ныне, благодаря вероятно существовавшему защитному водно-паровому экрану земли, то из (14) следует, что и Т должно быть меньше, то есть 8400 лет - завышенная цифра возраста.
Далее, если скорость света в прошлом была больше и распад шел быстрее, то и период полураспада был меньше, - значит, по (14) и наше значение Т также должно быть меньше.
Мы полагаем, что такой закон нарастания концентрации, который дает нам формула (10), следовало бы считать действующим, начиная со времени после потопа. До потопа облучение атмосферы было, очевидно, существенно меньше теперешнего благодаря водно-паровому экрану. Полученное же нами значение возраста несколько завышено по сравнению с библейским значением - очевидно, благодаря трудно учитываемому изменению скорости света, а значит, и плохо предсказуемому нарастанию периода полураспада со временем.
В любом случае 8400 лет - скорее завышенное, чем заниженное значение возраста облучаемой атмосферы.
Вот что реально дает ученым углеродный метод. Будучи задуман, как оружие против креационизма, он по Промыслу Божию сыграл самую серьезную роль в подтверждении теории недавнего сотворения земли.
УРОК 4
ВОЗМОЖНО ли
САМОПРОИЗВОЛЬНОЕ ________ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ ?
На первом уроке мы уже рассмотрели хромосомы в клетках как огромные компактные хранилища генной информации, тщательно копируемой и воспроизводимой. Законы передачи информации доказывают нам, что такая система не могла возникнуть случайно, сама собою, без воздействия всемогущего Разума.
Однако вспомним, что говорится в школьном учебнике о происхождении жизни из неживой материи. Приводится гипотеза академика А. И. Опарина о случайном синтезе сложных молекул и их собирании в первобытном океане в сгустки - коацерватные капли, которые послужили основой возникновения некой праклетки, начавшей поглощать другие сложные молекулы из раствора и воспроизводить саму себя.
Приводится и дата возникновения этой гипотезы- 1924 год, заставляющая задуматься. Возможно ли было объективное научное исследование в такие времена в России? Что стало бы с ученым, если бы он заявил, что жизнь не может возникнуть сама собою, а может быть только создана Творцом? Кроме того, что знали ученые о клетке в те годы, когда не было еще электронного микроскопа, когда никто не знал толком, что такое генная информация и как она конкретно передается? Как развивалась молекулярная биология в продолжение 70 лет после возникновения этой
"гениальной" идеи и неужели наука до сих пор все еще принимает ее всерьез?
Интересный, хотя косвенный, ответ дает нам пособие для учителей по проведению уроков биологии. Приведем несколько пространную цитату, школьники ныне вправе узнать один профессиональный секрет своих педагогов:
"Принятое распределение материала по годам обучения педагогически обосновано. Ознакомление учащихся с эволюционным учением в 9-м (ныне - 10-м) классе... помогает установлению и развитию исторического подхода к изучению проблем, составляющих содержание курса 10 (II) класса. К изучению его сложнейших вопросов десятиклассники подходят вооруженные знаниями общей теории развития живой природы. Без такой мировоззренческой подготовки клетка с ее тончайшими структурами, саморегулированием, самовоспроизведением, биологическим синтезом белка и передачей наследственной информации показалась бы чудом и могла вызвать мистические представления. Изучение дарвинизма в 9-м классе обеспечивает понимание клетки со всей ее слаженностью и согласованностью систем, как результата естественного отбора".
Не дай Бог, еще в Бога уверуют! - так можно точнее и проще выразить эту яркую мысль.
Давление идеологической установки на преподавание естественных наук, особенно биологии, заметно впрочем не только у нас в стране, но и на Западе. Фактор Божественного чуда из науки усиленно изгоняется. Спрашивается: зачем? Если клетка действительно есть результат естественного отбора, то изучи ее получше - и сам легко придешь к выводам Дарвина и Опарина. Не нужна будет предварительная материалистическая обработка сознания. Но в том-то и дело, что из современных ученых никто не возьмет на себя смелость высказать принародно такую теорию, которая хорошо смотрелась 70 или 150 лет назад на фоне общего незнания тех фактов биологии, которые мы знаем сейчас.
ОШИБКИ ГИПОТЕЗЫ ОПАРИНА
Самопроизвольное возникновение сложной органической молекулы противоречит законам термодинамики. Всякая система стремится к минимуму своей потенциальной энергии и к наибольшему беспорядку в себе. Иногда минимум потенциальной энергии требует установки некоего порядка: так образуется красивая шестилучевая снежинка или монокристалл алмаза. При этом порядке расположение молекул или атомов в решетке наиболее энергетически выгодно. Чтобы растопить снежинку или кристалл, надо затратить энергию. Но снежинка и кристалл несут в себе очень мало информации. По ним можно разгадать лишь пространственную структуру молекулы воды или кристаллической решетки. Кстати, при абсолютном нуле упорядоченность всех атомов максимальна, никакого хаоса нет - в этом состоит третье начало термодинамики, которое не проходят в школе. Но порядок этот таков, что в нем практически нет информации, и ее невозможно передать. Это казарменный порядок, внутри которого не может быть разнообразия идей.
Совсем не так обстоит дело с любыми сложными органическими молекулами. Все они высокоэнергичны. Сжигая в топке дрова или уголь, мы легко в этом убеждаемся. На синтез любых органических веществ требуется энергия, - при их распаде она выделяется. А со снежинкой и с кристаллом все происходит наоборот: на растопку нужна энергия, при кристаллизации она выделяется.
Итак, если органическая молекула будет предоставлена сама себе, она устремится к минимуму энергии - то есть к распаду. К распаду она устремится и потому, что это более беспорядочное состояние. Если снежинка устремится к минимуму энергии - возникает простенький порядок. Беспорядок и минимум
гии как бы борются между собой за структуру снежинки: чья возьмет, еще неизвестно, это зависит от подвода или отвода тепла.
Но с органической молекулой происходит не так. И стремление к беспорядку, и стремление к минимуму энергии здесь не борются, а дружными усилиями разваливают молекулу на возможно более мелкие части. Потому синтез сложной органической молекулы очень сложен: он требует и подвода энергии и своевременного вывода случайно образовавшейся молекулы из-под действия этой энергии, иначе она развалит синтезированное образование и при том с большей охотою, чем вынуждена была его строить.
Итак, главная ошибка Опарина состоит в том, что он не учел гораздо большую интенсивность реакций распада (обратных реакций) по сравнению с реакциями синтеза. Если есть какая-то вероятность, что молекула, положим, некой аминокислоты может возникнуть в условиях "первобытного бульона" из неорганических веществ, то гораздо больше вероятность того, что эта молекула в этих же условиях распадется. Синтезировать такую молекулу природа должна по принципу: получилось - унеси, спрячь и никому не показывай, а не то рассыплется.
Совершенной сказкой звучат рассуждения о том, как крупные молекулы собираются в коацерватные капли и начинают взаимодействовать друг с другом по образу будущего питания. Видал ли где-нибудь ктонибудь в лаборатории что-то подобное? К тому же для синтеза молекул предполагались задействованными разряды электричества, молнии, а для коацервации требуются спокойные условия. Как выполнить эти требования одновременно?
Но предположим невероятное: необходимое количество биологических аминокислот собралось в одном месте и они не распадаются, каждую секунду вступая друг с другом по сто раз в реакцию. Какова вероятность того, что самопроизвольно в результате этих
реакций составится простенький белок из 100 аминокислот, подобранных в строгой последовательности?
Если вспомнить пример из первого урока и повторить расчет, то мы легко получим, что вероятность этого события равняется ('/)' , поскольку в белках используется 20 видов аминокислот, и вероятность того, что именно нужная молекула встанет на каждое конкретное место, равна V^.
Для того, чтобы представить себе, как мала полученная вероятность, проведем следующие расчеты. Во всей видимой Вселенной приближенно насчитывают 10^ элементарных частиц. Представим себе, что это не элементарные частицы, а только биологические аминокислоты, которые вступают во взаимодействие миллиард раз в секунду на протяжении тридцати миллиардов лет (самый большой из предполагаемых возрастов Вселенной). Но и тогда произойдет только 10"" реакций. В миллиарде миллиардов таких Вселенных не произойдет при таких условиях достаточного количества реакций, чтобы их хватило на перебор нужного количества комбинаций, и то при условии, что каждая неудачно построенная комбинация тотчас разбирается и возвращается в исходное положение. Что говорить тогда о капле в этом космосе - о земном океане. Сколько миллиардов миллиардов лет понадобилось бы ему, чтобы даже при таких фантастически удобных условиях собрать самую простейшую из биологических макромолекул? Между тем в самой примитивной клетке этих молекул сотни и тысячи!
На этом, кажется, вполне можно остановиться в подсчетах вероятности и под грудой сверхастрономических цифр навсегда похоронить гипотезу Опарина. Самые условия для расчета вероятностей выбраны нами благоприятными до невозможности. Тем не менее, даже имея возможность сделать указанный простенький расчет, очень солидные ученые тратили годы и десятилетия, чтобы доказать гипотезу Опарина экспериментально.
ОПЫТЫ С. МИЛЛЕРА
Школьный учебник упоминает об экспериментах Миллера по синтезу аминокислот и белков в условиях предполагаемой первичной атмосферы земли. К сожалению, ничего не говорится о реальных результатах этого очень сложного эксперимента, а они весьма показательны.
Миллер пропустил разряды электричества в 60 киловольт через кипящую смесь воды, метана, водорода и аммиака. Как и следовало ожидать, продукты реакции тут же разлагались ее обратным ходом. Миллер использовал холодильный сепаратор, позволявший быстро удалить продукты из зоны реакции. (Где и какой слепой случай создал бы такой аппарат на первобытной земле? А без него у эксперимента не было бы вообще никакого результата.)
Из продукта реакции - клейкой дегтеобразной смеси - удалось выделить две простейших аминокислоты, содержащихся в белках - глицин и аланин. Прочих 18 видов аминокислот, содержащихся в белках, так и не удалось получить. Впрочем, были получены аминокислоты, вообще не содержащиеся в белках.
Были и другие подобные попытки, но не более удачные.
Следует отметить, что искусственный синтез хотя бы какого-то "фрагмента живого" из неорганических веществ свидетельствовал бы о высокой точности и грамотной постановке тончайшего и сложнейшего эксперимента, а вовсе не о неизбежности случайного возникновения жизни. В книгах по креационной науке часто встречается такой рисунок (рис. II). Это свидетельство против самого себя!
Нет нужды говорить о том, как далеки результаты этих опытов от самого простейшего белка и как далек был бы сам этот белок от простейшей живой клетки.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗОМЕРИЯ
В курсе органической химии вы ознакомились с явлением изомерии, когда два вещества могут иметь одинаковый состав молекулы, то есть в точности равное количество атомов каждого элемента, но молекулы эти различаются пространственным расположением атомов. Это явление характерно и для биологических аминокислот. Как известно, общая формула аминокислоты такова:
Н
NH, - С - СООН R
R - радикал, свой особый для каждой аминокислоты.
Эту формулу можно переписать иначе:
Н
1 NH, -С-R
СООН
Оказывается, что это не одно и то же. Пространственное расположение аминной и карбоксильной групп влияет на свойства не только аминокислоты, но, главное, на свойства составленного из нее полимера. Если составить пространственную модель молекулы, то станет видно, что первая форма расположения является зеркальным отображением второй. Поэтому и принято различать так называемые правые и левые формы изомеров.
Возникновение правой или левой формы в процессе миллеровского синтеза равновероятно, поэтому полученная им смесь аминокислот содержит равное соотношение правых и левых форм. Но интересно то, что в живых белках встречаются только левые формы аминокислот, которые только и могут придать белкам спирально закрученную форму. Какая молния или какие коацерваты сумели так тщательно разделить изомеры, химически почти неразделимые?
Подобная же изомерия наблюдается у сахарозы, входящей в состав нуклеиновых кислот, причем все биологические сахарозы - правые изомеры. Как они могли отделиться в воображаемом первобытном бульоне от своих левых изомеров - химики не могут себе даже представить, не то что воспроизвести экспериментально. Кроме того, сахарозы могли бы соединиться с азотистыми основаниями и фосфорной кислотой множеством различных способов, которые нигде в живой ДНК не встречаются. Все это полагает непреодолимую преграду самопроизвольному возникновению жизни.
ПРОБЛЕМА КИСЛОРОДА
Разработчики идеи самопроизвольного возникновения жизни вслед за Опариным считают, что в
бытной атмосфере не должно было содержаться свободного кислорода, иначе он окислил бы и разложил формирующиеся белки. Окисленное состояние одновременно и энергетически выгоднее, и беспорядочнее, чем состояние сложной молекулы.
Но геологи отвергли эту идею, поскольку самые древние, какие только существуют на земле, осадочные породы содержат окисленное трехвалентное железо и карбонаты, то есть вещества с высоким содержанием связанного кислорода, которые вряд ли могли возникнуть в бескислородной атмосфере.
Кроме того, если ранняя атмосфера не содержала кислорода, то она не могла иметь и защитного озонового экрана и свободно пропускала полный спектр смертоносных ультрафиолетовых лучей, к которым особенно чувствительны нуклеиновые кислоты. Это излучение должно было моментально уничтожить любые компоненты жизни при самом их зарождении. Печальный выбор стоял бы перед такими сложными молекулами - кто их уничтожит: если не кислород, то ультрафиолет, а если не ультрафиолет - значит, кислород.
ПРОБЛЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Еще одно очень важное условие возникновения самой примитивной формы жизни - это одновременное появление на свет в одном месте и в связанном в виде и белков, и нуклеиновых кислот, кодирующих эти белки. Синтез нуклеиновых кислот производится с помощью белков-ферментов, а сами белки синтезируются по программе, записанной и переданной с помощью нуклеиновых кислот. Кроме того, в живой клетке всегда присутствуют исключающие друг друга белки. Если убрать некоторые препятствия, эти вещества тотчас взаимно уничтожат друг друга. Далее, клеточная мембрана обеспечивает условия внутри клетки, дающие
В июне 1982 года в долине реки Пэлюкси (в иных источниках ее же именуют Палакси-Ривер, штат Техас) после ливневых дождей обнажился слой породы, традиционно датируемый в 110 млн. лет, а на нем прекрасно сохранившиеся сотни отпечатков лап динозавров и ступней человека. Причем имеются двойные отпечатки: когда человек наступил в след динозавра или динозавр раздавил человеческий след. Антропологи вынуждены признать, что отпечатки ступней в точности соответствуют ногам современного человека.
В тех же местах в Техасе при разломе песчаника, датируемого 450 млн. лет, был обнаружен "замурованный" в породу кованый железный молоток с остатками деревянной рукояти. Попасть туда он мог лишь до
того, как слой застыл. Подобно тому, как и следы динозавров и людей должны были отпечататься на цементообразной породе непосредственно перед ее затвердеванием.
На следующий же год аналогичное пересечение следов динозавров и людей было обнаружено в горах Кугитанг-Тау в Туркмении, но о них промелькнуло лишь краткое сообщение в советской прессе. Такого рода находки вовсе не нужны были государственноатеистической науке.
В запасниках Британского музея до сих пор хранится человеческий скелет, обнаруженный замурованным в цельной известковой глыбе, более прочной, чем статуарный мрамор, и датируемой 12-25 млн. лет. Находка была привезена с Гваделупы и подарена музею в 1812 году, но во времена триумфа теории Дарвина была изъята из экспозиции.
Никаких сомнений в том, что скелет принадлежит молодой женщине, ничем не отличающейся от современных, нет. Кости переломаны и вывернуты так, как это может совершить только поток воды или грязи. Повидимому, этот поток и послужил причиной смерти, поскольку окружающая скелет порода наполнена органическим веществом. Погребение произошло в момент смерти или сразу же после нее. Ученые эволюционисты, исследовавшие породы Карибского бассейна, тщательно избегали рассмотрения этой находки и последний раз она упоминается в геологическом отчете за 1901 год.
Подобные же находки окаменелых человеческих костей - полностью идентичных современным! - и относящиеся к породам, традиционно датируемым в 10-12 млн. лет, были обнаружены и в других местах: трижды в Англии, дважды в Италии и во Франции, в Южной Африке, в Австралии, в США. Эти современные люди, если верить датировке геологов, жили задолго до своих воображаемых предков-обезьян, австралопитеков и питекантропов.
Еще одно простейшее соображение. Если современные люди жили на земле уже десятки тысяч лет, то как объяснить, что проблема демографического взрыва стала перед нами лишь в последнее столетие? Или население земли целыми тысячелетиями вовсе не росло? Почему все следы цивилизации имеют на земле возраст не более 5000 лет? Чем занимались люди остальные десятки тысяч лет свой эволюции, когда уже обрели современный вид и трудовые навыки? Почему, наконец, в земной коре находят так мало человеческих костей, когда на каждом квадратном метре они должны были скопиться во множестве? А если все их кости бесследно исчезли, то как могли сгнить каменные орудия, которыми люди пользовались столько тысяч лет?
Итак, концы с концами явно не сходятся. Миллионолетние датировки не выдерживают проверки фактами. В этом случае ими легче всего просто пренебрегать - для спасения теории.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, у нас есть все основания полагать, что возраст Земли и Вселенной исчисляется тысячами лет, и нет никаких доказательств миллионных и миллиардных сроков жизни. Но если в распоряжении эволюции имелись лишь такие сжатые сроки, то ни один, даже самый смелый, эволюционист не возьмется строить эволюционные модели в столь стесненных временными рамками условиях. Генеалогические древа, ведущие от бактерии к человеку, не могут расти так быстро даже в школьных учебниках.
Но против теории эволюции имеются и более конкретные доказательства из области биохимии, генетики, палеонтологии, демографии, филологии, к рассмотрению которых мы и перейдем. К тому же мы не ставим себе самоцелью только опровержение эволюции, т. е. рассказа о том, чего не было и почему его не было. Надо показать, и как оно было на самом деле. Если не эволюция, то что вместо нее?
ПРИЛОЖЕНИЕ К УРОКУ 3
РАСЧЕТ ВОЗРАСТА ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ ПО МЕТОДУ УГЛЕРОД-14
Говоря об углеродном методе датировки, мы отметили, что скорость образования углерода-14 в атмосфере выше скорости распада его. Эта разница возникает вследствие того, что равновесное состояние еще не достигнуто. Скорость образования '*С примерно постоянна, а скорость распада, пропорциональная концентрации, продолжает еще расти, догоняя скорость образования. Только когда скорости образования и распада уравняются, наступит равновесное состояние и концентрация "С существенно меняться не будет.
Попробуем определить закон изменения концентрации '*С в атмосфере, исходя из следующих простых предположений:
1. Будем считать, что скорость образования постоянна во времени и равна нынешнему значению и = 2,5-10^ атомов/м^с. Здесь мы пренебрегаем тем, что солнечная активность может меняться со временем, а также и тем, что защищенность атмосферы от солнечного излучения также может быть разной в разные времена. По окончании расчета мы постараемся хотя бы качественно учесть влияние этих факторов.
2. Будем считать скорость распада строго пропорциональной концентрации изотопа, т. е. в любой момент времени будем полагать v=kc, (1)
где v - скорость распада в тех же единицах, что и и - скорость образования, с - концентрация '"*С в данный момент, k-постоянный коэффициент, не зависящий от времени, что строго говоря неверно, если скорость света меняется.
3. Начальную концентрацию '*С в атмосфере примем равной нулю. Если верно соотношение (1), то распад '"С должен происходить по обычному закону радиоактивного распада:
c=c"exp(-fa). (2)
По этой формуле можно найти связь между коэффициентом k и периодом полураспадаТ^. Действительно, по определению Тд у
0,5c,=c,exp(-kT^). Откуда: ^=-lnO,5/T",. (3)
Таким образом, зная период полураспада, будем полагать известным и k. Теперь постараемся вывести закон изменения концентрации ^С в атмосфере земли, а с использованием его и известных на сегодняшний день значений скоростей образования и распада, определим возраст атмосферы земли в нашей модели.
В произвольный момент времени t выделим некоторый малый промежуток А, в продолжение которого концентрация "*С изменится так мало, что скорость распада останется практически неизменной. За это время концентрация с изменится на^с-^с. Найти это приращение концентрации можно как разность между образованием и распадом. За время Л образуется udt атомов углерода, а распадется vdt. Таким образом:
dc = udt - vdt или, используя (1):
dc = udt - kcdt. Поделив обе части na.dt, получим:
^=u-kc, (4) или в иных обозначениях: с'-= u-kc.
Если теперь мы перейдем к пределу при dt стремящемся к нулю, наше приблизительное равенство станет строгим. Когда в курсе математики вводится понятие производной, проделываются аналогичные операции над малыми приращениями аргумента и функции.
Полученное нами уравнение является простейшим дифференциальным уравнением. Его решением является не число, а функция, т. е. формула зависимости с от t.
Дифференциальных уравнений в средней школе не решают, но мы постараемся угадать решение такого простого уравнения, вспомнив свойства показательной функции.
Уравнение (4) показывает нам такую функцию, производная которой пропорциональна ей самой. Вы уже знаете, что это свойство показательной функции.
Для удобства решения (4) произведем в нем замену переменной. Введем новую переменную
z = и- kc. (5) Возьмем производную от обеих частей:
z'= -kc'. (6) Теперь с' =-^ подставим в (4) и получим: z'=-kz. (7)
Мы догадываемся, что функция z есть экспонента. И действительно, уравнению (7) удовлетворит любая функция видаг = A-exp(-fa), в чем легко убедиться, взяв от нее производную. Нужно только полагать, что постоянная А не зависит от времени.
Чтобы теперь найти нужное из множества решений дифференциального уравнения - иными словами, чтобы определить нужное нам значение постоянной А, используем начальное условие.
Но для этого вернемся к прежней переменной с вместо z. Получим: u-kc=A-exp(-kt). (8)
Наше начальное условие есть предположение о том, что при при г=0ис=0. Подставив эти значения в (8), получим, что А - и. Иными словами,
и - kc = u-e\p(-kt) или, разрешая относительное:
с=Ц-(1-ехр(-^)). (10)
График этой функции очень похож на зависимость скорости изменения концентрации от времени, который мы уже разбирали на уроке (рис. 10). Ясно, что так и должно быть, если скорость пропорциональна концентрации, т. е. производная функции пропорциональна ей самой. Концентрация стремится к своему равновесному значению. При этом равновесном значении
роста образования и распада станут равными, и концентрация, соответственно, меняться не будет.
Современный момент на этом графике обозначим буквой Т. Ясно, что эта точка довольно далеко отстоит от равновесного состояния. Как ее определить? Можно было бы использовать значение концентрации '*С в современных живых организмах, вообще на поверхности земли, подставив это значение в (10) и разрешив его относительно Т.
Мы же, располагая данными только современных скоростей образования и распада, возьмем производную от (10) и приравняем к разности современных значений" и v, известных нам на нынешний день. Действительно, согласно (4)
c'=u-kc=u-v. (II)
Нужно только вместо v подставить современное значение скорости распада. Итак, берем производную от выражения (10)
c'=u-exp(-kt). (12)
И из (11)и (12) находим: _ 1п(1 - ^) k
Или, заменяя согласно (3) k наТ", получим:
Т=У^-^ ' (14)
1п0,5 '
Подставляя в (14) экспериментальные данные м = 2,5-10*, v = 1,6-10* атомов/м^с и 1^ = 5700 лет, получим Т = 8400 лет. Это вполне правдоподобные цифры, и теперь у нас есть даже возможность качественно оценить влияние наших упрощающих предположений, сделанных в самом начале.
Прежде всего, если скорость образования ^С была меньше, чем ныне, благодаря вероятно существовавшему защитному водно-паровому экрану земли, то из (14) следует, что и Т должно быть меньше, то есть 8400 лет - завышенная цифра возраста.
Далее, если скорость света в прошлом была больше и распад шел быстрее, то и период полураспада был меньше, - значит, по (14) и наше значение Т также должно быть меньше.
Мы полагаем, что такой закон нарастания концентрации, который дает нам формула (10), следовало бы считать действующим, начиная со времени после потопа. До потопа облучение атмосферы было, очевидно, существенно меньше теперешнего благодаря водно-паровому экрану. Полученное же нами значение возраста несколько завышено по сравнению с библейским значением - очевидно, благодаря трудно учитываемому изменению скорости света, а значит, и плохо предсказуемому нарастанию периода полураспада со временем.
В любом случае 8400 лет - скорее завышенное, чем заниженное значение возраста облучаемой атмосферы.
Вот что реально дает ученым углеродный метод. Будучи задуман, как оружие против креационизма, он по Промыслу Божию сыграл самую серьезную роль в подтверждении теории недавнего сотворения земли.
УРОК 4
ВОЗМОЖНО ли
САМОПРОИЗВОЛЬНОЕ ________ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ ?
На первом уроке мы уже рассмотрели хромосомы в клетках как огромные компактные хранилища генной информации, тщательно копируемой и воспроизводимой. Законы передачи информации доказывают нам, что такая система не могла возникнуть случайно, сама собою, без воздействия всемогущего Разума.
Однако вспомним, что говорится в школьном учебнике о происхождении жизни из неживой материи. Приводится гипотеза академика А. И. Опарина о случайном синтезе сложных молекул и их собирании в первобытном океане в сгустки - коацерватные капли, которые послужили основой возникновения некой праклетки, начавшей поглощать другие сложные молекулы из раствора и воспроизводить саму себя.
Приводится и дата возникновения этой гипотезы- 1924 год, заставляющая задуматься. Возможно ли было объективное научное исследование в такие времена в России? Что стало бы с ученым, если бы он заявил, что жизнь не может возникнуть сама собою, а может быть только создана Творцом? Кроме того, что знали ученые о клетке в те годы, когда не было еще электронного микроскопа, когда никто не знал толком, что такое генная информация и как она конкретно передается? Как развивалась молекулярная биология в продолжение 70 лет после возникновения этой
"гениальной" идеи и неужели наука до сих пор все еще принимает ее всерьез?
Интересный, хотя косвенный, ответ дает нам пособие для учителей по проведению уроков биологии. Приведем несколько пространную цитату, школьники ныне вправе узнать один профессиональный секрет своих педагогов:
"Принятое распределение материала по годам обучения педагогически обосновано. Ознакомление учащихся с эволюционным учением в 9-м (ныне - 10-м) классе... помогает установлению и развитию исторического подхода к изучению проблем, составляющих содержание курса 10 (II) класса. К изучению его сложнейших вопросов десятиклассники подходят вооруженные знаниями общей теории развития живой природы. Без такой мировоззренческой подготовки клетка с ее тончайшими структурами, саморегулированием, самовоспроизведением, биологическим синтезом белка и передачей наследственной информации показалась бы чудом и могла вызвать мистические представления. Изучение дарвинизма в 9-м классе обеспечивает понимание клетки со всей ее слаженностью и согласованностью систем, как результата естественного отбора".
Не дай Бог, еще в Бога уверуют! - так можно точнее и проще выразить эту яркую мысль.
Давление идеологической установки на преподавание естественных наук, особенно биологии, заметно впрочем не только у нас в стране, но и на Западе. Фактор Божественного чуда из науки усиленно изгоняется. Спрашивается: зачем? Если клетка действительно есть результат естественного отбора, то изучи ее получше - и сам легко придешь к выводам Дарвина и Опарина. Не нужна будет предварительная материалистическая обработка сознания. Но в том-то и дело, что из современных ученых никто не возьмет на себя смелость высказать принародно такую теорию, которая хорошо смотрелась 70 или 150 лет назад на фоне общего незнания тех фактов биологии, которые мы знаем сейчас.
ОШИБКИ ГИПОТЕЗЫ ОПАРИНА
Самопроизвольное возникновение сложной органической молекулы противоречит законам термодинамики. Всякая система стремится к минимуму своей потенциальной энергии и к наибольшему беспорядку в себе. Иногда минимум потенциальной энергии требует установки некоего порядка: так образуется красивая шестилучевая снежинка или монокристалл алмаза. При этом порядке расположение молекул или атомов в решетке наиболее энергетически выгодно. Чтобы растопить снежинку или кристалл, надо затратить энергию. Но снежинка и кристалл несут в себе очень мало информации. По ним можно разгадать лишь пространственную структуру молекулы воды или кристаллической решетки. Кстати, при абсолютном нуле упорядоченность всех атомов максимальна, никакого хаоса нет - в этом состоит третье начало термодинамики, которое не проходят в школе. Но порядок этот таков, что в нем практически нет информации, и ее невозможно передать. Это казарменный порядок, внутри которого не может быть разнообразия идей.
Совсем не так обстоит дело с любыми сложными органическими молекулами. Все они высокоэнергичны. Сжигая в топке дрова или уголь, мы легко в этом убеждаемся. На синтез любых органических веществ требуется энергия, - при их распаде она выделяется. А со снежинкой и с кристаллом все происходит наоборот: на растопку нужна энергия, при кристаллизации она выделяется.
Итак, если органическая молекула будет предоставлена сама себе, она устремится к минимуму энергии - то есть к распаду. К распаду она устремится и потому, что это более беспорядочное состояние. Если снежинка устремится к минимуму энергии - возникает простенький порядок. Беспорядок и минимум
гии как бы борются между собой за структуру снежинки: чья возьмет, еще неизвестно, это зависит от подвода или отвода тепла.
Но с органической молекулой происходит не так. И стремление к беспорядку, и стремление к минимуму энергии здесь не борются, а дружными усилиями разваливают молекулу на возможно более мелкие части. Потому синтез сложной органической молекулы очень сложен: он требует и подвода энергии и своевременного вывода случайно образовавшейся молекулы из-под действия этой энергии, иначе она развалит синтезированное образование и при том с большей охотою, чем вынуждена была его строить.
Итак, главная ошибка Опарина состоит в том, что он не учел гораздо большую интенсивность реакций распада (обратных реакций) по сравнению с реакциями синтеза. Если есть какая-то вероятность, что молекула, положим, некой аминокислоты может возникнуть в условиях "первобытного бульона" из неорганических веществ, то гораздо больше вероятность того, что эта молекула в этих же условиях распадется. Синтезировать такую молекулу природа должна по принципу: получилось - унеси, спрячь и никому не показывай, а не то рассыплется.
Совершенной сказкой звучат рассуждения о том, как крупные молекулы собираются в коацерватные капли и начинают взаимодействовать друг с другом по образу будущего питания. Видал ли где-нибудь ктонибудь в лаборатории что-то подобное? К тому же для синтеза молекул предполагались задействованными разряды электричества, молнии, а для коацервации требуются спокойные условия. Как выполнить эти требования одновременно?
Но предположим невероятное: необходимое количество биологических аминокислот собралось в одном месте и они не распадаются, каждую секунду вступая друг с другом по сто раз в реакцию. Какова вероятность того, что самопроизвольно в результате этих
реакций составится простенький белок из 100 аминокислот, подобранных в строгой последовательности?
Если вспомнить пример из первого урока и повторить расчет, то мы легко получим, что вероятность этого события равняется ('/)' , поскольку в белках используется 20 видов аминокислот, и вероятность того, что именно нужная молекула встанет на каждое конкретное место, равна V^.
Для того, чтобы представить себе, как мала полученная вероятность, проведем следующие расчеты. Во всей видимой Вселенной приближенно насчитывают 10^ элементарных частиц. Представим себе, что это не элементарные частицы, а только биологические аминокислоты, которые вступают во взаимодействие миллиард раз в секунду на протяжении тридцати миллиардов лет (самый большой из предполагаемых возрастов Вселенной). Но и тогда произойдет только 10"" реакций. В миллиарде миллиардов таких Вселенных не произойдет при таких условиях достаточного количества реакций, чтобы их хватило на перебор нужного количества комбинаций, и то при условии, что каждая неудачно построенная комбинация тотчас разбирается и возвращается в исходное положение. Что говорить тогда о капле в этом космосе - о земном океане. Сколько миллиардов миллиардов лет понадобилось бы ему, чтобы даже при таких фантастически удобных условиях собрать самую простейшую из биологических макромолекул? Между тем в самой примитивной клетке этих молекул сотни и тысячи!
На этом, кажется, вполне можно остановиться в подсчетах вероятности и под грудой сверхастрономических цифр навсегда похоронить гипотезу Опарина. Самые условия для расчета вероятностей выбраны нами благоприятными до невозможности. Тем не менее, даже имея возможность сделать указанный простенький расчет, очень солидные ученые тратили годы и десятилетия, чтобы доказать гипотезу Опарина экспериментально.
ОПЫТЫ С. МИЛЛЕРА
Школьный учебник упоминает об экспериментах Миллера по синтезу аминокислот и белков в условиях предполагаемой первичной атмосферы земли. К сожалению, ничего не говорится о реальных результатах этого очень сложного эксперимента, а они весьма показательны.
Миллер пропустил разряды электричества в 60 киловольт через кипящую смесь воды, метана, водорода и аммиака. Как и следовало ожидать, продукты реакции тут же разлагались ее обратным ходом. Миллер использовал холодильный сепаратор, позволявший быстро удалить продукты из зоны реакции. (Где и какой слепой случай создал бы такой аппарат на первобытной земле? А без него у эксперимента не было бы вообще никакого результата.)
Из продукта реакции - клейкой дегтеобразной смеси - удалось выделить две простейших аминокислоты, содержащихся в белках - глицин и аланин. Прочих 18 видов аминокислот, содержащихся в белках, так и не удалось получить. Впрочем, были получены аминокислоты, вообще не содержащиеся в белках.
Были и другие подобные попытки, но не более удачные.
Следует отметить, что искусственный синтез хотя бы какого-то "фрагмента живого" из неорганических веществ свидетельствовал бы о высокой точности и грамотной постановке тончайшего и сложнейшего эксперимента, а вовсе не о неизбежности случайного возникновения жизни. В книгах по креационной науке часто встречается такой рисунок (рис. II). Это свидетельство против самого себя!
Нет нужды говорить о том, как далеки результаты этих опытов от самого простейшего белка и как далек был бы сам этот белок от простейшей живой клетки.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗОМЕРИЯ
В курсе органической химии вы ознакомились с явлением изомерии, когда два вещества могут иметь одинаковый состав молекулы, то есть в точности равное количество атомов каждого элемента, но молекулы эти различаются пространственным расположением атомов. Это явление характерно и для биологических аминокислот. Как известно, общая формула аминокислоты такова:
Н
NH, - С - СООН R
R - радикал, свой особый для каждой аминокислоты.
Эту формулу можно переписать иначе:
Н
1 NH, -С-R
СООН
Оказывается, что это не одно и то же. Пространственное расположение аминной и карбоксильной групп влияет на свойства не только аминокислоты, но, главное, на свойства составленного из нее полимера. Если составить пространственную модель молекулы, то станет видно, что первая форма расположения является зеркальным отображением второй. Поэтому и принято различать так называемые правые и левые формы изомеров.
Возникновение правой или левой формы в процессе миллеровского синтеза равновероятно, поэтому полученная им смесь аминокислот содержит равное соотношение правых и левых форм. Но интересно то, что в живых белках встречаются только левые формы аминокислот, которые только и могут придать белкам спирально закрученную форму. Какая молния или какие коацерваты сумели так тщательно разделить изомеры, химически почти неразделимые?
Подобная же изомерия наблюдается у сахарозы, входящей в состав нуклеиновых кислот, причем все биологические сахарозы - правые изомеры. Как они могли отделиться в воображаемом первобытном бульоне от своих левых изомеров - химики не могут себе даже представить, не то что воспроизвести экспериментально. Кроме того, сахарозы могли бы соединиться с азотистыми основаниями и фосфорной кислотой множеством различных способов, которые нигде в живой ДНК не встречаются. Все это полагает непреодолимую преграду самопроизвольному возникновению жизни.
ПРОБЛЕМА КИСЛОРОДА
Разработчики идеи самопроизвольного возникновения жизни вслед за Опариным считают, что в
бытной атмосфере не должно было содержаться свободного кислорода, иначе он окислил бы и разложил формирующиеся белки. Окисленное состояние одновременно и энергетически выгоднее, и беспорядочнее, чем состояние сложной молекулы.
Но геологи отвергли эту идею, поскольку самые древние, какие только существуют на земле, осадочные породы содержат окисленное трехвалентное железо и карбонаты, то есть вещества с высоким содержанием связанного кислорода, которые вряд ли могли возникнуть в бескислородной атмосфере.
Кроме того, если ранняя атмосфера не содержала кислорода, то она не могла иметь и защитного озонового экрана и свободно пропускала полный спектр смертоносных ультрафиолетовых лучей, к которым особенно чувствительны нуклеиновые кислоты. Это излучение должно было моментально уничтожить любые компоненты жизни при самом их зарождении. Печальный выбор стоял бы перед такими сложными молекулами - кто их уничтожит: если не кислород, то ультрафиолет, а если не ультрафиолет - значит, кислород.
ПРОБЛЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Еще одно очень важное условие возникновения самой примитивной формы жизни - это одновременное появление на свет в одном месте и в связанном в виде и белков, и нуклеиновых кислот, кодирующих эти белки. Синтез нуклеиновых кислот производится с помощью белков-ферментов, а сами белки синтезируются по программе, записанной и переданной с помощью нуклеиновых кислот. Кроме того, в живой клетке всегда присутствуют исключающие друг друга белки. Если убрать некоторые препятствия, эти вещества тотчас взаимно уничтожат друг друга. Далее, клеточная мембрана обеспечивает условия внутри клетки, дающие