Его величество микроб. Как мельчайший живой организм способен вызывать эпидемии, контролировать наше здоровье и влиять на гены

С большими опасениями автор этой книги приступает к описанию того, что в англоязычных странах зовется Вig Вang и что по-русски – «Большой Взрыв». За изложение созданной несколькими поколениями ученых модели тех процессов, которые и привели к образованию нашей Вселенной. Честно скажу: боюсь оказаться в положении Гоголя-географа. Как трудно обходиться без физических, химических, математических формул и уравнений: вот бы за них-то спрятаться! Как нелегко сделать понятными совершенно фантастические подробности сценария, согласно которому творилось МИРОЗДАНИЕ! Но будь что будет!

…Началось все примерно 18 миллиардов лет назад. От этого «Взрыва» и ведет отсчет космическая хронология. Тогда Вселенная представляла собой крохотный сгусток материи, некую «адскую смесь» элементарных частиц, обладающую бесконечно высокими плотностью и температурой. И вот эта-то материя и стала взрывообразно разлетаться. Последствия этого расширения и поныне проявляют себя в экспериментально установленном разбегании галактик. (Интересно, что разлетающиеся галактики мы наблюдаем такими, какими они были примерно 109 лет назад!)

Ко времени 10^–43 секунды после Взрыва плотность и температура были еще чудовищны: 1090 кг/см³ и 10³¹ К (градусов Кельвина). Потом, через миллисекунды быстро промелькнули «адронная» (к классу сильно взаимодействующих элементарных частиц, «адронов», относятся протоны, нейтроны, мезоны, гипероны, а также все резонансные частицы). Затем «лептонная» (к «лептонам» физика причисляет электроны, мюоны, нейтрино) эра. После этого Вселенная превратилась в сгусток излучений: тогда на одно атомное ядро приходилось около 100 миллионов фотонов, квантов излучений.

Через минуту после «первотолчка» температура успела снизиться до 10⁹ К. Вселенная теперь была похожа на… гигантскую водородную бомбу. Начался синтез ядер дейтерия, после трития, гелия. Видимо, первичное происхождение гелия (он по весу составляет около 30 % от всего вещества Вселенной, остальные примерно 70 % падают на водород) связано именно с этой эпохой. Еще через несколько минут (американский физик-теоретик Стивен Вайнберг свою книгу о рождении Вселенной так и озаглавил: «Первые три минуты») температура упала уже настолько, что термоядерный синтез прекратился и наступила «радиационная эра».

В продолжение последующих примерно миллиона лет Вселенная являла собой «огненное образование» из вещества и излучений. К концу этой «эпохи отделения вещества от излучения» началось объединение электронов и протонов в атомы водорода – основного материала нынешней Вселенной.

Мир все больше холодел, и из неоднородностей распределения вещества постепенно формировались галактики. Потом – звезды, планеты, отпочковалась Земля, возникла жизнь на ней и разум. А разуму, по словам советского ученого, математика и физика Александра Александровича Фридмана (1988–1925) (кстати, в 1923 году вышла написанная им научно-популярная книга «Мир как пространство и время»), от века свойственно стремление «счесть звезды или иначе… на основании постоянно ничтожных научных данных восстановить картину мира».

2.2. Земля становится живой

«Первоначально, 4,5 миллиарда лет назад, наша планета была безжизненной сферой из расплавленного металла. Но через миллиард лет океаны уже кишели свободно живущими клетками. Каким-то образом, еще не совсем ясным для науки, в этих первобытных морях зародилась жизнь. Одни говорят, что первые «кирпичики» жизни прилетели пылью из открытого космоса – это так называемая гипотеза панспермии. Другие считают, что самовоспроизводящиеся молекулы появились в залежах глины на дне океана, в горячих геотермальных источниках или в пенных пузырях, появлявшихся, когда волны разбиваются о скалы. У нас по-прежнему нет точного объяснения, как же все началось.

И все же мы более-менее понимаем, как благодаря простым правилам появилась богатая и разнообразная жизнь нашей планеты и продолжают появляться сложные организмы. Вся биология основывается на незыблемых принципах эволюции, конкуренции и сотрудничества, впервые появившихся в первобытных океанах.

Мы живем на микробной планете, где полностью доминируют формы жизни, не видимые невооруженному глазу. Около трех миллиардов лет бактерии были единственными живыми обитателями Земли. Они жили повсюду на земле, в воде и воздухе, запуская химические реакции, создавая биосферу и условия для эволюции многоклеточной жизни. Они же создали кислород, которым мы дышим, почвы, которые мы возделываем, пищевые сети для наших океанов. Медленно, неумолимо, с помощью проб и ошибок в бездне времени они построили сложные и прочные системы обратной связи, и по сей день поддерживающие всю жизнь на Земле.