Шрёдингер был физиком, причем весьма знаменитым. За вклад в развитие квантовой механики он был удостоен Нобелевской премии, и к вопросу о сущности жизни он, естественно, тоже подходил как физик. По его мнению, ключевая характеристика любой формы жизни заключается в способности противостоять неизбежной судьбе материи в физическом мире – распаду под действием фактора энтропии. Живые организмы противостоят распаду за счет «поглощения порядка» из окружающей среды: они используют химические элементы и энергию окружающей среды и трансформируют их в процессе метаболизма. Кроме того, Шрёдингер подметил еще один признак, отличающий живые организмы от неживой материи. Речь идет о мутации – воспроизведении самого себя с изменениями; именно эта идея лежит в основе современной версии теории эволюции.
Шрёдингер показал, что ключевую роль в механизме наследования должна играть специфическая молекула, которую он назвал непериодическим кристаллом, поскольку, по его предположению, молекула с такой функцией должна быть упорядоченной и стабильной и за счет этого иметь возможность передаваться из поколения в поколение, что невозможно, скажем, для коллоидных суспензий (коацерватов). Кристалл должен быть непериодическим, чтобы содержать бесконечное число вариаций и тем самым обеспечивать возможность мутаций и эволюции. Другими словами, это должна быть единая молекула, атомы которой могут хранить информацию.
Поскольку первые формы жизни, судя по всему, были намного проще полноценных клеток, вероятно, вначале сформировались какие-то части клеток. Первые «полуживые» существа (которые позднее назвали протоклетками) должны были обладать двумя способностями: использовать для метаболизма компоненты внешней среды и воспроизводиться с модификациями. На решающее значение тех же функций – метаболизма и репликации – указывали Опарин и Холдейн. Проблема в том, что эти две функции осуществляются разными, хотя и взаимосвязанными, подсистемами внутри одной клетки.
Позднее данную проблему стали представлять в виде парадокса о происхождении курицы и яйца, но в середине XX в., когда эксперимент Миллера и Юри оживил исследования в области происхождения жизни, проблема еще не вырисовалась окончательно. Ученые хорошо представляли себе функционирование метаболических ферментов, но о хромосомах практически ничего не было известно. Благодаря работе Томаса Ханта Моргана о роли хромосом в механизме наследования стало ясно, что хромосомы являются ключевым элементом генетических процессов. Но никто пока не понимал, из чего же, на самом деле, состоят хромосомы. Логично было предположить, что за репликацию и метаболизм отвечает одна и та же часть клетки, что курица и яйцо – одно и то же. Однако в то время ученые еще плохо понимали, как устроена клетка.
