Животът е възникнал в първичния океан на Земята преди около 4 млрд. години. Голяма роля за това са изиграли мощните електрически разряди (мълнии) в този древен воден басейн, които в даден момент са довели до формирането на най-примитивните форми на живот. Известен е опитът на английския химик Милър, който в лабораторни условия симулирал условията на древния океан и първичната атмосфера, която съставил от водород, водни пари, амоняк и метан. Приемайки, че тогава на Земята е имало безкрайни бури, съпровождани от мощни мълнии, Милър направил така, че през колбата с приготвената от него първична атмосфера и океан непрекъснато преминавали електрически разряди. При крайния химичен анализ, Милър открил, че колбата съдържа многобройни аминокиселини, а именно те изграждат белтъците...

Всички живи същества на планетата ни са изградени от органични молекули - сложни микроскопични структури, в които въглеродните атоми имат централна роля. Били са времена, някога, преди да възникне животът, когато Земята е била безплодна и съвсем пуста. Днес планетата ни прелива от живот. Как е станало това? Как при отсъствието на живот са се образували молекули на основата на въглерода? Как са възникнали живите твари? Как се е развил животът, така че да създаде същества прецизни и сложни, каквито сме ние, способни да проучат тайните на началото си?

От време на време някой обръща внимание на това, какво щастливо стечение на обстоятелствата е, че Земята е напълно подходяща за живот - умерена температура, течна вода, кислородна атмосфера и т.н. Но в известна степен това е смесване на причината и следствието. Ние, земните обитатели сме във висша степен адаптирани към условията на Земята защото сме израстнали тук. Онези по-ранни форми на живот, които не са се адаптирали са измрели. Ние произлизаме от тези, които са се приспособили добре. Целият живот на Земята е тясно обвързан. Ние имаме обща органична химия и общо еволюционно наследство. В следствие на това биолозите са твърде ограничени. Принудени са да изучават само един вид биология.

Механизмът на еволюцията е естествения подбор е откритие, свързано с имената на Ч. Дарвин и А.Р. Уолъс. Преди повече от век те изтъкнали, че природата е плододайна, че много повече растения се появяват отколкото могат да оцелеят и, че следователно околната среда селектира тези видове, които случайно са се пригодили за оцеляване. Мутациите - случайни изменения в наследствеността. Те осигуряват суров материал на еволюцията. Природата избира тези няколко мутации, които повишават способността да оцелееш в резултат на серия от бавни трансформации на една жива форма в друга, начало на ново същество.

Това, което е станало тук на Земята е повече или по-малко присъщо на еволюцията и живота на много планети, но в такива детайли като химията на протеините или неврологията на мозъка историята на живота върху Земята може би е уникална в целия Млечен път. Земята се е образувала от междузвездния газ и прах преди около 4.6 милиарда години. От вкаменелостите научаваме, че началото на живота е било скоро след това, може би преди около 4 милиарда години в моретата и океаните на предисторическата Земя. Първите живи същества не са били нещо по-сложно от едноклетъчен организъм, високоусъвършенствана вече форма на живот. Първите движения са били далеч по-прости. В тези начални дни слънчевата светлина и ултравиолетовите лъчи са разрушавали простите и богати на водород молекули на първичната атмосфера, а частите им спонтанно са се пренареждали в по-сложни и по-сложни молекули. Продуктите от тези ранни химически реакции са се разтваряли в океаните, като са образували своеобразен органичен бульон с постоянно нарастване на сложността, докато един ден, съвсем случайно се появила молекула, която можела да създава груби себеподобни копия, използвайки като градивни частици други молекули от бульона

Това било най-ранния прототип на ДНК, молекулата-творец на живота на Земята. Тя е оформена като спираловидно усукана стълба със стъпала, разположени в четири различни молекурярни раздела, които преставляват четирите букви на генетичния код (език). Тези стъпала наречени нуклеотиди дават наследствените инструкции за създаването на даден организъм. Всяко живо същество на Земята има различна мрежа от инструкции, които в основата си са изписани на същия език. Причината организмите да са различни е разликата в инструкциите на нуклеотидите. Мутацията е промяна в нуклеотида, копирана в следващото поколение, което се развива. Тъй като това са случайни нуклеотидни промени повечето от тях са вредни и смъртоносни. Изминава много време преди мутацията да способства за по-доброто функциониране на организма. Невероятно е, че една малка мутация в нуклеотид с размери една десетмилионна от сантиметъра движи еволюцията.

Преди 4 милиарда години Земята е била райска градина за молекулите. Тогава все още е нямало хищници. Някои молекули са се възпроизвеждали неефективно, конкурирайки се за строителен материал и са оставяли негодни свои копия. С възпроизвеждането, мутациите и селективното отстраняване на най-несполучливите видове, еволюцията е била в ход, дори и само на молекулярно ниво. С времето възпрозводството се подобрявало - в края на краищата са се свързвали молекули със специализирани функции, образувайки молекулна група - първата клетка. Днес растителните клетки имат миниатюрни молекулни фабрики, наречени хлоропласт, които са отговорни за фотосинтезата - преобразуване на слънчевата светлина, водата и въглеродния двуокис във въглехидрати и кислород. Клетките в кръвта съдържат друг вид молекулна фабрика - митохондриите, които съединяват хранителните вещества с кислорода за да извлекат полезна енергия. Тези своеобразни фабрики днес съществуват в растителните и животинските клетки, но някои от тях в миналото може би са били свободни клетки. Преди три милиарда години множество едноклетъчни растения са се обвързали вероятно защото мутация е попречила на разделянето на клетката след делението й. Така е възникнал първия многоклетъчен организъм. Всяка клетка от вашето тяло е своего рода общност от свободноживеещи някога части, свързани за всеобщото добро. Вие сте изградени от стотици трилиона клетки. Всеки един от нас е едно множество.

Преди около два милиарда години са се оформили половете. Преди това новите видове са се появявали само от натрупване на случайни мутации - селекция на измененията, буква по буква, в генетичните инструкции. Еволюцията би трябвало да е мъчително бавна. С появата на половете два организма са могли да обменят цели параграфи, страници или томове от техния ДНК-код, създавайки нови видове, готови за ситото на селекцията. Организмите са подбрани така, че да се включват в полови контакти - онези, които са ги намирали за неинтересни бързо са изчезвали. И това е вярно не само за микробите преди два милиарда години. Ние хората днес също имаме осезаема страст да си обменяме части от ДНК.

Преди един милиард години в съвместна работа, растенията са направили зашеметяваща промяна в земната среда. Зелените растения са произвели молекулен кислород. От времето, когато океаните са започнали да се изпълват с прости зелени растения, както сега кислородът постепенно се е превръщал в главен компонент на земната атмосфера, изменяйки я напълно от нейния първоначално водороден характер и слагайки край на епохата в земната история, когато живата материя е създавана от небиологичен процес.

Но кислорода бил причина органичните молекули да се разпадат. Въпреки симпатията ни към него в основата си той е отрова за незащитената органична материя. Преходът към кислородна атмосфера е бил най-голямата криза в историята на живота и много голям брой организми, които не са могли да се справят с кислорода са загинали.

Някои примитивни форми, като бацила на тетануса са успели да оцелеят дори до днес само в анаеробна (т.е. без кислород) среда. Азотът в земната атмосфера е в по-голяма степен химически инертен и затова е по-благоприятен от кислорода. Освен това той е и биологически хранителен. Така 99% от земната атмосфера е с биологически произход. Небето ни е създадено от живота.

За повече от 4 милиарда години от началото на живота, преобладаващите организми са микроскопичните синьо-зелени водорасли, които са покривали и изпълвали океаните. Тогава, преди около 600 милиона години монополната власт на водораслите била загубена и се появило разпространение на нови форми на живот, наречено в резултат на това Камбрииска експлозия. Животът се е зародил почти веднага след образуването на Земята, което подсказва, че на земеподобните планети той може да е неизбежен химически процес. Но за три милиарда години не се е развил много повече от синьо-зелените водорасли, което пък ни навежда на мисълта, че по-мащабни форми на живот със специализирани органи е трудно да се развият, по-трудно дори от възникването на живота. Вероятно има много други планети, които днес изобилстват на микроби, но нямат големи животни и растения. Скоро след Кембрииската експлозия океаните гъмжели от множество различни форми на живот. Преди 500 милиона години са живели огромни ята трилобити - съвършено изградени, наподобяващи на големи насекоми, голяма част, от които са ловували групово по морското дъно. В очите си те имали кристали за улавяне на поляризирана светлина. Но днес живи трилобити няма - няма ги вече 200 милиона години. Земята е била населена от животни и растения, от които днес няма и следа. Разбира се и никои от сегашните видове ги е нямало тогава. В старите скали няма и намек за същества като нас. Всички живи форми са се появявали, поживявали са повече или по-кратко и после са изчезвали.

Преди Кембрииската експлозия съществата като че са заемали местата на предшествениците им твърде бавно. Отчасти причината е може би в това, че изобилието на информацията ни намалява бързо, колкото по-назад в миналото се взираме, в ранната история на планетана ни, много малка част от организмите са имали твърди елементи в тялото си и така са оставили малко вкаменелости. Но бавния ход на възникване на съвсем нови форми преди Кембрииския взрив е действителност. Усърдието на еволюцията на клетъчната структура и биохимия не се е отразила непосредствено веднага на формите открити във вкаменелостите. След този период, със сравнително бърза скорост е последвало добро приспособяване. За кратко време последователно се е появила първата риба и първите гръбначни, растения, които по-рано са били ограничени в океаните, са започнали да колонизират сушата, развили се първите насекоми, а потомците им са станали пионерите в завземането на сушата от животните, тези крилати твари са възникнали заедно с амфибиите - същества, които са можели да живеят и на сушата и във водата, израстнали са първите дървета и влечуги, еволюирали са динозаврите, бозайниците и след това първите птици, изникнали първите цветя, динозаврите са измрели, а се появили морските бозайници, предшественици на делфините и китовете и по същото време и приматите - предшествениците на маймуните, човекоподобните маймуни и човекът. Преди по-малко от 10 милиона години са еволюирали първите същества, които в голяма степен са приличали на човека и които са били съпроводени с драматично нарастване на мозъка. И тогава, само преди няколко милиона години се появил първият истински човек.

Човекът е израстнал в горите и има естествено влечение към тях. Колко прекрасно е дървото, устремено към небето! Листата му събират слънчевата топлина за да фотосинтезсират, като по този начин чрез засенчването си дърветата се конкурират със съседите си. Ако се вгледате внимателно може често да видите как две се изтласкват с бавна елегантност. Дърветата са величествени и красиви механизми, захранвани от слънчева светлина, черпещи вода от почвата и въглероден двуокис от въздуха, превръщайки тези вещества в храна за тях и за нас.

Растенията използват въглехидратите като енергиен източник за да си вършат своята растителна дейност. А ние, животните, които сме в крайна сметка паразити за растенията присвояваме въглехидратите за да си вършим нашата работа. При яденето на растения ние смесваме тези въглехидрати с кислорода, разтворен в кръвта ни, резултат от способността ни да дишаме въздух, и така извличаме енергията, която ни движи. При този процес издишваме въглероден двуокис, който растенията преработват и създават повече въглехидрати. Каква удивителна съвместна спогодба - растения и животни, поглъщащи отделеното от другия, своеобразна всепланетна взаимовръзка, великолепно завършен цикъл, захранван от една звезда на 150 милиона километра.

Ние хората на пръв поглед сме твърде различни от дърветата. Без съмнение възприемаме света различно от тях. Но дълбоко вътре в молекулното сърце на живота, в основата си дърветата и ние сме идентични. И ние, и те използваме протеините, както и ензимите за управлението на химичните реакции в клетките ни. И което е много показателно, използваме съвсем еднакви кодове за прехвърляне на информацията съдържаща се в нуклеиновите киселини в информация в протеините, както всъщност го правят всички същества на планетата.

Дори животът на другите планети да има същата молекулярна химия като на Земята, няма причини да очакваме да прилича на познати ни организми. Погледнете само огромното разнообразие на живи същества на Земята, поделящи си една планета и които са с еднаква молекулярна биология. Онези извънземни животни и растения вероятно са коренно различни от всички познати ни видове. Когато казваме, че търсенето на живот където и да е той е важно, не гарантираме, че ще го открием, а само това, че много си заслужава да го търсим.

Досега сме чули гласа на живота само на една малка планета. Но най-после започнахме да се заслушвме и за други гласове от космическия оркестър.