Под первым геном, поспешу заметить, я не подразумеваю первую молекулу ДНК. Никто не знает, был ли первый ген сделан из ДНК, и я держу пари, что не из нее. Под первым геном я подразумеваю первый репликатор. Репликатором является структура, например молекула, которая создает потомственную линию своих копий. В копировании всегда будут ошибки, таким образом, популяция приобретет разнообразие. Ключ к истинной наследственности в том, что каждый репликатор больше похож на того, с кого он был скопирован, чем на случайного представителя популяции. Происхождение первого такого репликатора было невероятным событием, но это должно было случиться только однажды. С того времени его последствия поддерживали себя автоматически, и в конечном счете они дали начало, путем дарвиновской эволюции, развитию всей жизни.
Участок ДНК или, при определенных условиях, соответствующей молекулы РНК – истинный репликатор. Как и компьютерный вирус. Как и письма счастья. Но все эти репликаторы нуждаются в сложном аппарате, способствующем им. ДНК необходима клетка, полностью укомплектованная уже существующими биохимическими механизмами, весьма приспособленными для чтения и копирования кода ДНК. Компьютерному вирусу нужен компьютер с каким-либо каналом связи с другими компьютерами, разработанными человеческими инженерами, чтобы повиноваться закодированным инструкциям. Письма счастья нуждаются в хорошем обеспечении идиотами с развитыми мозгами, достаточно обученными, чтобы, по крайней мере, читать. Уникально в первом репликаторе, давшем искру жизни, то, что у него под рукой не было никакого запаса чего-либо приспособленного, разработанного или обученного. Первый репликатор работал de novo, с нуля, без прецедентов и без помощи, за исключением обычных законов химии.
Мощным помощником химической реакции является катализатор, и катализ в некотором виде, конечно, был вовлечен в происхождение репликации. Катализатор – вещество, которое ускоряет химическую реакцию, не будучи потребляемым ею. Вся биологическая химия состоит из катализируемых реакций, и катализаторами обычно служат большие молекулы белка, называемые ферментами. Типичный фермент предоставляет углубления определенной конфигурации в своей трехмерной форме, подобно штепсельной розетке для компонентов одной химической реакции. Он выстраивает их друг напротив друга, вступает с ними во временную химическую связь, подбирая пару с целенаправленной точностью, которую они вряд ли выявили бы, свободно диффундируя.
Катализаторы по определению не расходуются в химической реакции, которую они усиливают, но могут в ней образовываться. Автокаталитическая реакция – реакция, которая производит свой собственный катализатор. Как вы можете догадаться, автокаталитическая реакция неохотно начинается, но, однажды начавшись, она сама по себе набирает обороты – действительно подобно лесному пожару, поскольку у огня есть некоторые из свойств автокаталитической реакции. Строго говоря, огонь не катализатор, но он самовоспроизводится. Химически это процесс окисления, при котором выделяется тепло, и тепло необходимо, чтобы перевалить его через пороговую черту для запуска. Однажды начавшись, он продолжается и распространяется как цепная реакция, поскольку вырабатывает тепло, необходимое для своего возобновления. Другая известная цепная реакция – атомный взрыв, в этом случае реакция не химическая, а ядерная. Наследственность возникла как удачный запуск автокаталитического, или же иначе самовоспроизводящегося, процесса. Она немедленно набрала обороты и распространилась, как огонь, в конечном счете, приводя к естественному отбору и всему тому, что за этим последовало.
Мы также окисляем углеродосодержащее горючее, чтобы выработать тепло, но не доводим его до воспламенения, потому что производим окисление управляемым способом, шаг за шагом, направляя энергию в полезные каналы, вместо того чтобы рассеять ее как неконтролируемое тепло. Такая управляемая химия, или метаболизм, является столь же универсальной особенностью жизни, как наследственность. Теории происхождения жизни должны объяснять и наследственность, и метаболизм, но у некоторых авторов были ошибочные приоритеты. Они стремились создать теорию самозарождения метаболизма и почему-то надеялись, что из этого последует наследственность, подобно другим полезным приспособлениям. Но наследственность, как мы увидим, нельзя представить как полезное приспособление. Наследственность должна быть первой на сцене, потому что до наследственности сама полезность не имела никакого значения. Без наследственности, и, следовательно, естественного отбора, не было бы ничего того, для чего что-то должно было быть полезным. Само понятие полезности не может возникнуть, пока не появится естественный отбор наследственной информации.
