Живые существа не происходили вместе со вселенной. Сначала возникла наша Вселенная, предположительно – в результате Большого взрыва. Спустя миллиарды лет на нашей планете появилась жизнь – путём биохимической эволюции.
Вопрос происхождения нашей Вселенной окончательно не решён. Но практически единственной научной теорией на сегодняшний день является теория Большого взрыва. Она основана на наблюдении реликтового излучения и расширения Вселенной. И, коль скоро она единственная согласуется с эмпирическими данными. она являтеся наиболее доказанной.
На многие вопросы она не отвечает. Например, а что было до Большого Взрыва? И есть ли другие Вселенные, если наша возникла в результате какого-то процесса? Есть лишь набор гипотез в рамках разных моделей физики, ни одна из которых пока не сичтается полностью доказанной.
Например, предполагается наличие многих Вселенных (гипотеза Мультивселенной). Наша тогда – лишь одна из возможных. Эта гипотеза "привлекательна" для науки тем, что решает "проблему тонкой настройки": почему физические постоянные в нашей Вселенной имеют именно такие величины, что позволяют существовать крупным сложным объектам и жизни? Гипотеза Мультивселенной позволяет расправиться с этим вопросом "одним махом": да потому же, почему на нашей Земле условия благоприятны для возникновения жизни! Как есть много других планет, неблагоприятных, а наша Земля случайно оказалась благоприятной, так и среди множества Вселенных наша случайно имеет такие "благоприятные" параметры.
В своё время я придал этой гипотезе художественную интерпретацию и изобразил такое "решение" на своей фотоработе "Миры: холодные и тёплый".
Есть и другая интересная гипотеза. Учёные почти согласны в том, что в момент, предшествующий Большому врыву, наша Вселенная была сжата в точку и находилась в состоянии "запутанности" (сингулярности). Такое же состояние пространства имеет место... в центре чёрных дыр! Не наводит ни на какие мысли? Вот и некотороые астрофизики считают, что вселенные постоянно возникают в центре чёрных дыр. Мы их не видим, потому что новая Вселенная представляет собой совершенно иные измерения. отличные от наших. Такая вот "чёрно-дырявая" Мультивселенная.
Причина незнания учёных о том, что было до Большого Взрыва, является довольно прозаичной: пока нет даже бесспорного технического решения, которое позволило бы судить о том, что находится за пределами нашей Вселенной. Тем не менее, предположения, согласующиеся с современными научными данными, есть. Это особенно важно, потому что (как и в других ответах к этому вопросу) сложные вопросы происхождения Вселенной и "тонкой настройки" зачастую используются как аргумент в пользу религиозных воззрений. Это не вполне правильно – есть более обоснованные и довольно интересные предположения в рамках науки.
Что же касается происхождения жизни, то здесь всё чуточку более изучено. За последние годы и десятилетия биохимики продвинулись гораздо дальше экспериментов Стэнли Миллера с его "молниями в пробирке" (более того, они их переделали и получили новые интересные результаты: в пробирке может образовываться больше органических веществ, чем предполагалось ранее). По-прежнему основной идеей остаётся возникновение жизни из неживой материи. Постепенное усложение химических реакций, приведшее к возникновению биологических процессов, называется биохимической эволюцией.
По поводу того, как именно это могло происходить, написаны целые книги. Как, например, замечательная книга Михаила Никитина "Происхождение жизни: от туманности до клетки", рецензия на которую была размещена на Биомолекуле и которую я рекомендую почитать всем интересующимся вопросами происхождения жизни.
Здесь же расставлю лишь некоторые вехи и расскажу о ключевых представлениях. Эти концепции в эволюционной биохимии играют роль теории Большого взрыва – может, они ещё не всё объясняют, но из-за их согласуемости с наблюдаемыми и опытными данными их разделяет большинство учёных.
Во-первых, знакомая многим гипотеза "первичного бульона" уходит в прошлое. Всё больше специалисты по эволюционной биохимии склоняются к тому, что жизнь возникла в подводных горячих источниках. (Подробнее об этом представлении – в нашей статье на Биомолекуле).
Такое представление помогает объяснить, как термодинамически неравновесный процесс (жизнь) с затратой энергии на поддержание низкой энтропии вообще мог возникнуть в нашей вселенной, где действует второй закон термодинамики. Что таже выбивает почву из-под ног у религиозных представлений о возникновении жизни.
Кроме того, из него следует интересное объяснение состава наших клеток. Как известно, ионный состав цитоплазмы клетки резко отличается от внеклеточной жидности и крови, внутри клетки много калия, а вне клетки – натрия. В свете этой теории всё просто: состав цитоплазмы клетки повторяет морскую воду в "минеральных клетках" горячих источников, а состав внеклеточной жидности и крови – морскую воду вне них. Получается, наш организм по ионному составу – модель тех "чёрных курильщиков", где, вероятно, и зародилась жизнь.
Во-вторых, похоже, окончательно ушла в прошлое "проблема курицы и яйца": что было сначала, нуклеиновые кислоты или белки? Открытие рибозимов – РНК, выполняющих функции ферментов – разорвало этот круг. Стало ясно, что на заре возникновения жизни РНК могли быть и ферментами, и носителями наследственной информации. Похоже, именно они первыми приобрели черты простейших живых систем и научились вспроизводить себя. Такая ранняя стадия возникновения жизни носит название "мира РНК". (И про него есть даже весёлый комикс на Биомолекуле). Подтверждение тому находится не только в существовании рибозимов в мире вирусов – но даже внутри наших собственных рибосом, "сердцевина" которых, похоже, представляет собой такой древний рибозим. Кстати, учёным удалось частиячно проследить эволюцию рибосомы, "разобрав" эту, казалось бы, неупрощаемую молекулярную машинку на блоки. Похоже, серьёзно пошатнулась и концепция "неупрощаемой сложности", к которой любят взывать сторонники религиозных представлений.
Сделано также многое в понимании происхождения генетического кода. Похоже, также учёные поняли, откуда взялся так ненавистный многим учившим биохимию цикл Кребса – он является чуть ли не наследием тех реакций, котороые протекали на минералах горячих источников в предбиологическом мире, ещё до возникновения ферментов. Мы потихоньку начинаем понимать фрагмент за фрагментом в происхождении жизни – только у нас есть ещё не все детали этого "пазла". Но абрис картинки вырисовывается.
И, наконец, третьим "краеугольным камнем" является то, что у всех живых существ на Земле – от бактерий и архей до человека – был общий живой предок. Уже по-настоящему живой. Возможно, он уже был оформленной клеткой. Он носил симпатичное имя ЛУКА (LUCA, Last Universal Common Ancestor, последний универсальный общий предок). И о нём мы тоже написали отдельную статью на Биомолекуле. Вероятно, он был термофилом (предпочитал высокие температуры) и жил в тех самых горячих источниках. Как современный человек вышел из Африки, так и жизнь некогда вышла из подводных горячих источников и отправилась осваивать мир.
В его существовании мы уверены благодаря компьютерным методам изучения биологической эволюции – а в биологической эволюции куда меньше "белых пятен", чем в биохимической. Более того, мы можем примерно представить, какие у него были мембраны и белки.
Собственно, всё, что дальше, представляет собой обычную биологическую эволюцию почти по Дарвину ("почти" – потому что теория эволюции со времён Дарвина тоже не стоит на месте). Сюда относится и возникновение эукариот (клеток с ядром), и происхождение многоклеточных организмов... Но это – тема отдельной заметки.
В итоге картина происхождения жизни складывается довольно интересная, но понятная: всё это произошло естественным путём, само по себе, без вмешательства Бога или иных сверхъестественных существ. Но означает ли это, что Бога нет? Вот здесь ответом будет "нет". Дело в том, что наука принципиально не отвечает на такие вопросы – это вопрос философский и вопрос личной веры.
Само по себе происхождение Вселенной в результате Большого взрыва, а жизни – в процессе биохимической эволюции никак логически не приводит ни к отсутствию Бога, ни к его наличию. Во что верить (или не верить?) – это дело совести и убеждений. Но вопрос проихождения жизни есть вопрос науки – и здесь "верить" лучше ей. Лично я хотел бы всем пожелать, чтобы Бог был в душе у каждого. Но пусть там же будут научные представления о возникновении Вселенной и жизни.