С тех пор как Чарльз Дарвин предположил, что жизнь могла зародиться в «маленьком теплом пруду», наука пыталась найти механизм, который превратил неживую материю в первую живую клетку. Однако новое исследование британского ученого бросает вызов этим традиционным представлениям, используя неожиданный инструмент — язык математики и теории информации. Его выводы звучат как научная сенсация: спонтанное зарождение жизни было настолько маловероятным событием, что современные научные модели не в состоянии его полностью объяснить.

Профессор Роберт Эндресс (Robert Endress) из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) подошел к данному вопросу с позиций строгого расчета. Он применил принципы теории информации, чтобы оценить вероятность самопроизвольной сборки первой клетки — протоклетки — из простых химических элементов. Речь идет не об абстрактных рассуждениях, а о точном вычислении количества информации и степени упорядоченности, необходимых для создания сложной молекулярной машины, способной к метаболизму и репликации. Результаты, полученные Эндрессом, оказались поразительными. Шансы на то, что случайные химические реакции в «первичном бульоне» привели к возникновению жизни, ничтожно малы. Ученый приводит яркую аналогию: это все равно что попытаться написать связную научную статью, беспорядочно ударяя по клавиатуре. С каждым новым требованием к сложности и осмысленности системы, вероятность ее случайного появления стремительно приближается к нулю.

Этот вывод имеет глубокое физическое обоснование — второй закон термодинамики. Согласно ему, любая изолированная система естественным образом стремится к хаосу и беспорядку (энтропии). Живой организм — это, по сути, островок невероятной упорядоченности в море хаоса. Создание такой сложной структуры, вопреки фундаментальному стремлению Вселенной к деградации, представляет собой колоссальную проблему.

Исследование показывает, что одних лишь случайных химических реакций и известных природных процессов было недостаточно для зарождения жизни в те сроки, которые имелись в распоряжении нашей ранней планеты. Это не означает, что появление жизни было невозможным — мы-то существуем, и это является неопровержимым доказательством обратного. Однако это ясно указывает на то, что в наших современных моделях отсутствуют какие-то фундаментальные элементы. «Определение физических принципов, лежащих в основе возникновения жизни из неживой материи, остается одной из величайших нерешенных проблем биологической физики», — констатирует Эндресс.

Ученый не отрицает естественного происхождения жизни, но предлагает сместить фокус научного поиска. Он предполагает, что нам предстоит открыть новые физические законы или механизмы, которые действовали на ранней Земле и помогли преодолеть казалось бы непреодолимые информационные барьеры. Возможно, существуют неизвестные пока процессы, способствующие самоорганизации материи в направлении повышения сложности, которые мы еще не обнаружили. В свете таких сложностей закономерно всплывает одна из самых спекулятивных гипотез — направленная панспермия. Эта теория, которую в свое время выдвигали нобелевский лауреат Фрэнсис Крик (Francis Crick) и Лесли Оргел (Leslie Orgel), предполагает, что жизнь была преднамеренно занесена на Землю развитой внеземной цивилизацией.

Хотя такая идея и «решает» проблему малой вероятности, сам Эндресс относится к ней скептически. Он считает такое объяснение излишне сложным и противоречащим принципу «бритвы Оккама». Согласно этому принципу, не следует привлекать сложные гипотезы (в данном случае — существование неизвестных цивилизаций), если можно обойтись более простыми. Кроме того, панспермия не отвечает на главный вопрос, а лишь отодвигает его в другую точку Вселенной: "как тогда жизнь возникла там?"