Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Ключ к генетическому коду в структуре объединенных молекул воды

ГИПОТЕЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ И ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА И ИХ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В разное время и в разных культурах рассматривались разные гипотезы возникновения жизни на Земле. Основными из них являются:

Креационизм. Согласно этой религиозной концепции, имеющей древние корни, всё существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой Силой - Творцом в результате одного или нескольких актов сверхъестественного творения в прошлом. Исходя из того, что при мутациях генетический код не изменяется, креационисты делают вывод об одноразовом создании генетического кода Творцом, незыблемости кода на все времена и отсутствии видимого мутагенеза. Согласно этой теории следует, что какой-то сверхестественный Разум властвует над Землей. Концепция творения не может быть однозначно ни доказана, ни опровегнута и существует наряду с научными теориями происхождения жизни.

Гипотеза самозарождения. На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни. Однако, к концу 70-х г.г. XIX в. практически все ученые признали, что живые организмы происходят только от других живых организмов, что означало возвращение к первоначальному вопросу - откуда же взялись первые организмы?

Гипотеза стационарного состояния. Исходя из этой гипотезы, Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Эта гипотеза не рассматривается как научна.

Гипотеза панспермии. Попытки математически оценить вероятность спонтанной самосборки молекулы такого сложного биополимера в «бульоне», насыщенном всеми необходимыми химическими компонентами, привели к исчезающее малой величине. Поэтому в настоящее время даже наиболее «стойкие» специалисты, придерживающиеся строгих материалистических позиций, стали склоняться к внеземной теории зарождения жизни, например, путем занесения молекул ДНК с метеоритным веществом.

В соответствии с гипотезой панспермии жизнь существует в космосе вечно, и зародыши жизни странствуют по Вселенной и переносятся с одной планеты на другую. Они способны попасть и на нашу планету. Теоретическая возможность подтверждается обнаружением следов органических соединений в метеоритном и кометном веществах.

Фред Хойл и Чандра Викрамасингх в своих работах приводят убедительные свидетельства того, что многие тела Солнечной системы, особенно кометы, а также планеты с органической атмосферой (аммиак, метан) изобилуют клеточными формами жизни. Они также полагают, что ранняя химическая эволюция могла происходить не на Земле.

Таким образом, в соответствии с этой гипотезой геномная информация выходит за пределы хромосом, за пределы Земли и существует во вселенском масштабе, оплодотворяя все новые миры, физико-химические условия которых адекватны зарождению жизни в той или иной форме.

Гипотеза о зарождении жизни в далеких глубинах космоса и возможности занесения на Землю извне была проверена учеными.

Сотрудники Калифорнийского университета в Беркли представили Конгрессу США доклад, в котором доказывается существование жизни на других планетах. При этом исследователи уверяют, что еще ни одному землянину не довелось встретиться с космическими соседями, но есть все шансы в такой встрече. Американские ученые пообещали установить контакт с инопланетянами в течение ближайших 20 лет [9].

Биохимическая теория.

Большая часть поверхности первичной Земли была покрыта слоем горячей воды, кипение которой поддерживалось магмой, находящейся под тонкой океанической земной корой. Такая смесь газов и горячей воды могла привести к образованию так называемого первичного бульона, богатого именно теми химическими элементами, которые необходимы для синтеза жизни. Реакция могла быть осуществлена в результате вулканической деятельности, интенсивным ультрафиолетовым излучением, проходящим через тонкий слой атмосферы, или электрическим разрядом молнии.

Первую научную теорию происхождения живых организмов на Земле создал в 20-е гг. XX в. советский биохимик А.И.Опарин (1894-1980). Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных ученых.

Обычно химики, изучающие природные соединения, в своей деятельности руководствуются следующей логикой: сначала находят новое вещество в природе, затем определяют его функции и структуру и, наконец, пытаются синтезировать это соединение в лаборатории, чтобы сравнить свойства природного соединения и его синтетического аналога. Но в генетических манипуляциях такой подход долгое время не работал. Структура ДНК была уже известна, но обратную задачу не удавалось решить. Живые организмы на первый взгляд казались столь сложными, что поначалу многие биологи полагали, что жизнь нельзя свести к химическим реакциям. В 1828 году Вёлеру удалось химически синтезировать органическую молекулу. Это была мочевина, полученная из неорганических веществ. Теория А.И.Опарина завоевала широкое признание, но она не может четко ответить на вопрос: как именно произошел переход от сложных органических веществ к простым живым организмам.

Только в 1953 году С. Миллер - специалист в области проблем возникновения жизни синтезировал компоненты белков - аминокислоты.

Стенли Миллер, провел ряд опытов, в которых описал возможность создания модели первозданного мира. Однако его гипотезы подверглись критике. Основным элементом критиков является отсутствие единой хиральности у синтезированных аминокислот. Полученные амиинокислоты представляли собой практически равную смесь стереоизомеров, в то время как для аминокислот биологического происхождения, в том числе входящих в состав белков, характерно преобладание одного из стереоизомеров. По этой причине дальнейший синтез сложных органических веществ, лежащих в основе жизни, непосредственно из полученной смеси затруднен. По мнению критиков, хотя синтез важнейших органических веществ был продемонстрирован, далекоидущий вывод о возможности химической эволюции, сделанный непосредственно из этого опыта, не вполне обоснован. Но самое главное в этом эксперименте не удалось создать жизнь. Были получены аминокислоты - обыкновенные химические вещества, но сами по себе они оказались «неживыми».

Главное в клетке - это генетический код, а его происхождение является глубочайшей загадкой для эволюционистов. Они не в состоянии объяснить наличие в живой клетке только левовращающихся аминокислот. Наличие хотя бы одного правовращающегося изомера делает белок безжизненным. Как выяснилось, в опытах Миллера было получено примерно по 50% каждого изомера, следовательно вероятность синтеза необходимых аминокислот очень мала.

Помимо перечисленных выше гипотез были предложены и другие. Одна из последних гипотез переросшая к началу XXI века в теорию о происхождении жизни, основана на идее Н.К.Кольцова о матричном синтезе протоклеток и их структурных элементов на кристаллах апатита; предложена она биологом Костецким Э.Я. и геологом Чернобровкиным В.В. Они обратили внимание на эмпирические факты: присутствие минерала апатита в живых системах в составе

зубов и костей, наличие сходства периодичности в 3,4 А(1 А =10 8 см, величина

примерно равная размерам атома) в элементарной ячейке апатита и двойной спирали ДНК. Это и дало основание выдвинуть гипотезу абиогенного синтеза нуклеиновых кислот, белков, нуклеотидов и полисахаридов на матрице апатита как основном источнике неорганического фосфата. В кристаллах имеется некоторая характерная периодичность, нарушаемая дефектами. Дефекты делают кристаллы потенциально высокоинформационными, поскольку могут приводить к образованию множества стабильных альтернативных конфигураций, что является необходимым условием для хранения информации. Американский физик Ф. Типлер по поводу информации заявил: «Я определяю жизнь как некую закодированную информацию, которая сохраняется естественным отбором».

Еще одну гипотезу, в основе которой лежит идея превращения (трансформации) энергии внешней среды в химическую энергию, предложил академик Эрик Галимов. Но необходимо, чтобы с химической реакцией, доставляющей энергию, могли сопрягаться химические реакции, способные к созданию низкоэнтропийного продукта, т.е. реакции, идущие с усложнением организации. Молекулой №1 в этой гипотезе признается аденозинтрифосфат (АТФ) и молекулой №2 транспортная - тРНК, которые, однако, возникают в разное время и в разных условиях (местах), что делает их объединение проблематичным.

Следует указать и на идеи и гипотезы, изложенные американским биофизиком Ф.Дайсоном в его книге «Происхождение жизни». По Дайсону, сначала возникла примитивная клетка, затем ферменты и только потом гены. Дайсон полагает, что: 1) на первых этапах живые организмы представляли собой метаболические ячейки без механизма репликации; 2) огромное разнообразие живых организмов возможно на основе сравнительно небольшого ассортимента молекул органического веществ; 3) «центральная догма» современной биологии (ДНК - РНК -белок) о клеточном положении нуклеиновых кислот и их первичном возникновении полностью несостоятельны.

Клетку принимают за единицу измерения жизни. Однако, слагаемые клетки: белки, аминокислоты, ферменты - взятые по отдельности, живыми не будут (как и робот - собранный из деталей). В этой области произойдет революция, только когда станет ясно, как возникла целая клетка. И, всё-же, многие ученые продолжают поиск механизма «самосборки» аминокислот в белки без управления со стороны ДНК [10].

Особо хотельсь бы отметить еще одну современную гипотезу о происхождении жизни, выдвинутую русским геологом Ю.А.Колясниковым, основанную на особой роли воды. Именно на эту гипотезу автор настоящей монографии и обратил своё внимание. Используя уникальные свойства воды, Колясников обосновывает свою гипотезу биопоэза, в которой первоначально синтезируется ле-воврвщающаяся, т.е хиральная аминокислота, а затем идет синтез сахаров - основы нуклеиновых кислот, на правых спиральных цепочках. Такой синхронный синтез полиптидов и полинуклеотидов сопровождался генерацией водных димеров и неумолимо вел к образованию сложных нуклеотидных комплексов с записью в них примитивной РНК возникающего однозначного генетического кода.

Поиски механизмов возникновения клеток вынуждает нас обращаться к истокам происхождения Земли, как составляющей Вселенной.

О происхождении Земли существует мого представлений. Так, в начале XIX века предлагалась теория катастроф, согласно которой геологическая история Земли состояла из ряда этапов спокойного развития и бурных катастроф, изменявших вид Земли. В результате этих катастроф частично по Кювье, или даже полностью по Орбиньи, уничтожался весь существующий ранее на Земле органический мир, а затем возникал вновь. Жорж Кювье-французский зоолог (1769-1832) установил принцип «корреляции органов», на основе которого реконструировал строение многих вымерших животных. Д Орбиньи А.Д. (1798-1849) - французский палеонтолог, развивал теорию катастроф. Он описал свыше 100 тыс. ископаемых остатков организмов.

Математический аппарат теории катастроф, пригодный для опиисания многих процессов самоорганизации, разработан российским математиком В.И.Арноль-дом и французским математиком Рене Томом. Математическое описание мира основано на тонкой игре непрерывного и дискретного. Дискретное более заметно. «Функции, как и живые существа, характеризуются своими особенностями», писал П.Монтель. Особенности, бифуркации и катастрофы - термины, описывающие возникновение дискретных структур из гладких, непрерывных. В то время как ньютоновская теория позволяет исследовать лишь плавные, непрерывные процессы, теория катастроф дает универсальный метод исследования всех скачкообразных переходов, разрывов, внезапных качественных изменений.

В первой половине XIX века английским геологом Ч.Лайелем был предложен научный принцип актуализма - как сравнительно-исторический метод в геологии, согласно которому, изучая современные процессы, можно судить об аналогичных процессах далекого прошлого. Этот метод применяется с учетом хода развития Земли и изменяющейся геологической обстановки [11]. Сторонники катастроф и актуализма, непрерывно вели бескомпромиссные дискуссии. Теория катастроф имела ясный взгляд: вид Земли раньше был непохожим на современный, с

течением времени в нём произошли основательные изменения.

Актуализм считал, что Земля не вечно была такой, но изменения произошли не мгновенно, а процесс шёл очень длительное время. Чтобы понять, как возникла жизнь мгновенно во всех уголках Земли, следует восстановить условия, которые были в то время. Незначительные, мелкие изменения не могли привести к кардинальным изменениям в процессе образования жизни. Только революционные процессы могут создать новое, без них новому возникнуть невозможно. Вероятно, правильной является мысль, что только теория катастроф даёт возможность познать процесс создания жизни.

Ученые утверждают, что Большой взрыв является непосредственной причиной рождения множества галактик. Возможно, это была самая большая природная катастрофа, в истории Вселенной. На Земле сформировались удивительным образом очень благоприятые условия для создания и поддержания жизни. Была создана фауна и флора.

По методологии все современные концепции развития жизни можно отнести к трём основным типам: субстратные, энергетические и информационные.

Субстратная концепция началась с морфологии организмов. Дальнейший рост числа исследований по молекулярной биологии и генетике в последнее десятилетие доказал единую генетико-молекулярную основу всех процессов жизнедеятельности. Информационная концепция начала бурно развиваться с совершенствованием кибернетики и теории информации. Энергетический подход указывает направление развития сложных открытых систем, каковыми являются и биологические системы, подвергающиеся постоянному влиянию энергии извне.

Физики и механики назвали энергию «царицей мира» и «живой силой». Для нашей биосферы основным источником энергии служит Солнце, а приемником весь Космос, в том числе и Земля. Вселенную можно представить как сверхгигантский часовой механизм, работающий на Солнечных батареях. В нашей Земной биосфере по законам физики возникают циклы в виде динамических систем. В большинстве случаев нам кажется, что они возникают сами по себе, и мы называем эти явления «самоорганизацией структур». Но, в этом проявляется доля загадочности. На Земле поток энергии от Солнца вызывает и организует круговороты в органической системе.

Вселенная - это прежде всего энергетический феномен - энергетическое тело в двух взаимообусловленных субстанциях - энергетической и материальной. Согласно закону Эйнштейна (Е=МС2) - энергия и масса - различные состояния одного континуума энергии-массы. Энергия, подобно времени, вызывает превращения состояния вещества. Когда в той или иной части космического пространства накапливается какая-либо локальная энерго-информация (положительная, отрицательная), образуется имманентное состояние полевых информационных сгустков, предрешающее возможность какой-либо (определенной) ответной реакции (отклика), сообразно с мировыми законами упорядоченности. Следовательно, имманентное состояние можно рассматривать, как состояние возможности жить. Ответить на вопрос, откуда берется энергия для всего, что есть? - это значит разгадать первооснову Мира. Знать Вселенную - это значит знать её энергетику. Возможно, что так называемое четвёртое измерение - это энергоинформационная среда, которая и есть нечто кажущееся пустотой, которое мы не видим и не ощущаем, но оно вокруг нас и внутри нас - это та незримая субстанция - вакуум, эфир из которых происходит и приходит живая материя -образуется материальность, телесность, т.е. тела объектов в совокупности являющихся Вселенной. Энергия-электричество, электромагнетизм, свет, мысль, радиотрансляционные волны - все это один и тот же источник - единый принцип, субстанция с определенным качественным подразделением для каждого явления: трансляция мысли, желания, воли и др. Космическая энергия - это тот самый эфир-вакуум, который проницает всё и вся, как цементирующая жизненная среда. Эфир это не столько материя, сколько среда (хотя среда - это тоже материя), это разумная живая энергия, эманирующая от генетической программы. Энергия вокруг - это предпосылка, путёвка в жизнь. Зачем же искать жизнь, когда она и так повсюду - живое тело Вселенной это и есть всеохватывающая разновидность жизни. Зачем искать причину появления жизни на Земле, тогда как Земля и все другие тела Вселенной состоят из тела Вселенной, а следовательно, и всё, что на ней появилось, не противоречит, а напротив, подтверждает высказанные

положения [см. Влади Мир’он. Тайна космической иллюзии. Издательство Ленанд.

2010, 64 стр.]. Таким образом - одна из версий появления жизни - космическая.

Космическое пространство при температуре, близкой к абсолютному нулю, — 273

градуса по Цельсию, заполняют облака газа и пыли. Получены данные о наличии в

п

космической среде органических молекул и их фрагментов. Космическая гипотеза происхождения жизни получила неожиданное подтверждение при изучении биологами вечной мерзлоты. Они доказали, что во льду и замерзшем грунте микроорганизмы могут сохранять жизнеспособность длительное время. В мерзлых грунтах в районе бассейна реки Калымы было обнаружено огромное количество бактерий. Микробиологическое исследование показало, что клеточная структура организмов не нарушена. Для того, чтобы клетки остались живыми, необходима вода, а в вечной мерзлоте она всегда присутствует в виде пленок вокруг частиц. Если ученые сумеют найти метеорит из другой звёздной системы и смогут доказать, что в этом метеорите существуют остатки жизни на той же самой молекулярной основе, что у нас, то это будет очень существенным доводом в пользу панспермии.

Разработка общей теории биологического развития должна естественным образом опираться на все три концепции (субстратные, энергетические и информационные), органически связывая их друг с другом во взаимодополнении и обогащении. Из анализа всех известных гипотез возникновения жизни на Земле можно выделить три направления: Креационизм (Божественная гипотеза), панспермия и гипотеза самозарождения. Но среди предлагаемых различных гипотез просматривается еще один вариант гипотезы. Смысл ее заключается в том, что в отличие от панспермии - о занесении из Вселенной зародышей жизни, на Землю была с помощью некоего излучения передана лишь программа созидания и управления генами. Эта программа и послужила движущей силой по созданию из неорганических соединений органических веществ, а затем и живой клетки способной существовать в условиях Земли. Эту четвертую гипотезу следует рассматривать одновременно с формированием самой Вселеной.

Только обосновав происхождение Вселенной можно говорить о происхождении жизни и формировании генетического кода, т.к. эти понятия связаны между собой. Таким образом, ключ к разгадке феномена жизни и генетического кода следует искать в познании Вселенной.

Большинство ученых придерживаются теории «Большого взрыва», согласно которой вся материя Вселенной была сосредоточена в одной точке «сингулярности» и разогрета до очень высокой температуры. Затем произошел Большой взрыв. Последствия Большого взрыва привели к постепенному формированию атомов вещества, из них появились галактики, звёзды, планеты, и затем зародилась жизнь на Земле. В результате Большого Взрыва состоялся переход определенной информационной области в материальный мир. Сразу после возникновения Вселенной, она занялась творчеством - конструированием элементарных частиц и формированием фундаментальных физико-химических законов. Таким образом возникновение сложных биологических систем связана со способностью Вселенной, а вернее, её вещества и энергии осуществлять необходимые вычисления.

Но есть несколько проблем, с которыми сталкивается эта теория. Одной из них является понятие точка «сингулярности». Сингулярность - это всё мироздание в крошечной точке. Это понятие объединяет не только всё вещество Вселенной, но и жизнь, поэтому серьезно относиться к появлению Вселенной и жизни из единственной точки пространства весьма затруднительно. Такое состояние не может быть описано математически, для нее объекты исследоватий должны быть достаточно материальны. Сингулярность не материальна. В математике точка (аксиома геометрии) принимается за одно из исходных понятий «самоочевидной истины». На этом понятии строятся все дальнейшие рассуждения. В физике (в частности в механике) материальная точка (частица) - простейшая модель - тело обладающее массой, размерами, формой, вращением и внутренней структурой которого можно принебречь в условиях исследуемой задачи. Таким образом, точка обозначается лишь условно. Получается, что точка представляет собой «ничто», в которое учёные «помещают» материю. Отсюда следует, что Вселенная произошла из «ничего», что, в принципе, абсурдно, так как на самом деле любой объект, любая материя должны иметь размеры. Однако понятие «сингулярность» получило обоснование в результате новых теорий и фактов, напрмер закона разбегания галактик открытого Э.Хабблом, общей Теории относительности Эйнштейна, введения понятия тензора энергии-импульса, появления теории нестационарной Вселенной, понятия «первичный атом».

В исследованиях Р.Пенроуза и С.Хокинга были доказаны теоремы, из которых следует, что сингулярность неизбежна. При этом в промежутке между переходом от сжатия к расширению находится точка максимальной плотности. Плавный переход от сжатия к расширению невозможен и отсюда следует, что сингулярность неизбежна. Вопрос о происхождении жизни сводится к тому, как и в каких условиях возникла столь универсальная система биохимических превращений. Когда говорят о происхождении жизни во Вселенной, подразумевают её происхождение и на Земле, так как вопрос о происхождении жизни рассматривается относительно земных форм живой материи.

Простое зерно содержит всю необходимую генетическую информацию - код для полного развития растения во взрослый организм и программы репликации, замены и обобщения. Но как появилось такое зерно с заложенной в нём информацией - остается загадкой.

Известно, что звёзды образуют ячеистую структуру, т.е. физическое взаимодействие, которое удерживает Вселенную в виде такой целостной и устойчивой структуры. Возможно, что жизнь на Земле зародилась в виде структур, схожих с генами современных организмов. Неисчерпаемость структур подразумевает наличие бесконечного количества информации в любом сколь угодно малом объеме. Предшествовать такому закономерному возникновению жизни мог период сингулярности до Большого взрыва. Это мог быть акт самоорганизации материи в виде скачка, а не постепенной эволюции. В связи с этим и говорят о Большом Биологическом взрыве. Именно здесь и сформировалась матрица генетического кода - сама по себе не живая, но пока симметричная, которую физический вакуум мог переносить со сверхвысокими скоростями и рассеивать по всей Вселенной. Генетически структурная информация неживой природы явилась необходимой предпосылкой возникновения оперативной информации и функциональных систем живой природы. Таким образом, вначале существовала некая «первоматерия» с исключительно высокой степенью симметрии, эволюция которой привела к Большому взрыву. Взрыв произошел одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство очень плотным веществом. Вероятно, изначально в этом пространстве находились матрицы с нулевой энтропией (с максимальной информацией), так как в результате эволюции такая информация самопроизвольно не могла появиться в силу второго закона термодинамики.

Английский физиктеоретик Дирак говорил, что вакуум самая плотная упаковка частиц в природе. Дирак высказал предположение, что в Природе должны существовать магнитные заряды (названные монополями Дирака). Кроме электромагнитных волн в природе существуют конвергирующие поля не волновой природы. Учеными приведены уравнения конвергирующего поля, которые

охватывают огромный диапазон пространственных интервалов - от КГ14 см до 1028 см и временных интервалов - от 10 23с. до 10 17 с.

Наша Вселенная создана специально для жизни и условия для появления жизни «запрограммированы» с высокой точностью. В число этих условий входят матрицы, голограммы и структуры генетических кодов, а также способы доставки этой информации в виде волновых и конвергирующих полей. В противном случае нет смысла формироваться самой Вселенной, с ее галактиками, планетами, в том числе и Землей. В процессе изучения космоса мы видим удивительный порядок в его структуре. Регулярные научные наблюдения позволили открыть более двух десятков параметров, которые должны принимать строго определенные значения, чтобы могла существовать Вселенная и жизнь в ней. Есть параметры, которые должны принимать очень точное значение, это: скорость расширения, плотность, расстояние между звёздами в галактиках и между галактиками, доля водорода, превращаемого в гелий, уровень энтропии. Таким образом, создание Вселенной -это событие с очень тонким балансом для обеспечения точных условий, необходимых для жизни. В основе этого события лежит «сверхестественный» план. Для того, чтобы на нашей Земле образовались океаны, моря, реки озера, пустыни, горы, леса также необходимо, чтобы множество факторов сошлись в единое целое и, главным образом её расстояние от Солнца. Возможно, у Земли не было бы шансов для образования жизни, окажись её орбита смещенной с её действующей орбиты на несколько метров. Земля окружена гидросферой и атмосферой. Только Земля в отличие от других планет содержит так много воды, ~ 71% поверхности Земли занимает Мировой океан (29% суши). Жизнь на Земле не мыслима без мощного воздействия Солнца.

Что касается упоминаемого выше физического вакуума, то он как особый вид материи, претендует на первооснову мира. В настоящее время преобладает концепция, в рамках которой считается, что вещество происходит из физического вакуума. Процесс развития идет в направлении космологического вектора развития (КВР) и проходит стадии: континуальный физический вакуум,

унитронное поле, вещество. Автор фундаментальных работ в области физии-ческой химии Я.Б Зельдович исследовал даже более неожиданную гипотезу -происхождение всей Вселенной из вакуума [12]. В последствии энергия вакуума перешла в форму вещества.

На рис. 1.1. представлена иерархическая система мира. Физический вакуум способен внезапно (скачком) перестраивать свою структуру, переходить из одного состояния в другое. Такие переходы называют фазовыми.

Вектор развития

Вещество

Вакуум

Континуум | Динамичес-I кие объекты

Дискретный мир

вакуума

Контину

Унитронный

Электрон,

Позитроний

Элементарные

Атомы,

Метам ир

альный

вакуум

позитрон

частицы

молекулы,

вакуум

макромир

Рис. 1.1. Иерархическая система мира

Континуальный вакуум генетически предшествует полю и веществу - он порождает их. Поэтому вся Вселенная живет по его законам.

Таким образом, можно полагать, что материя родилась из микрообъекта или из вакуума в момент Большого взрыва. В этом малом объеме было заложено все бесконечное многообразие Вселенной в том числе и жизнь с её генетическим кодом. Предполагается, что пространство существовало само по себе, еще до появления материи, а Эйнштейн отметил, что не может быть никакого пространства и времени вне материи. А это значит, что если до взрыва не было материи, то не было и пространства со временем. А вернее, они являлись или этим сверхплотным микрообъектом, или физическим вакуумом и появились, как и материя, в результате Большого взрыва. Физический вакуум обладает свойством галограмм.

Мир в котором мы живем представляет собой вакуум, заполненный информационными полями. Поле - это и есть энергетически насыщенное состояние континуального вакуума.

Электромагнитное поле можно представить в виде своеобразной решетки (матрицы), в которой заключено все живое на Земле.

Ранее биофизики считали, что развитие организма происходит по жесткой программе, заложенной в генах. Позже они пришли к выводу, что программы, заложенные в ДНК - вторичны. Сторонники новой гипотезы утверждают, что к генам непрерывно поступают сигналы в виде голограмм (своеобразных картинок), показывающих этап за этапом весь ход эволюции организма. Таким образом, клетки, органы и организм в целом изменяются под воздействием изменяющейся информации извне. Можно сказать, что живой организм питается информацией.

До сих пор ученым не удается создать искусственным путем клетку, содержащую генетический код. В настоящее время нет однозначного механизма формирования и генетического кода. Попытки смоделировать естественный отбор показали, что уровень минимизации ошибок достигаемый стандартным (каноническим) генетическим кодом остаётся не решенным. Множество гипотез формировались из ощущений ученых, но не существует истинной оптимальной гипотезы из-за субъективности самого ученого как индивида.

Гипотеза происхождения живого, называемая абиогенезом, представляет собой самопроизвольное случайное возникновение живого из неживого в течение незначительного времени. Однако, для Природы не существует случайностей, все текущие проявления реальности для неё закономерны. Природа имеет дело с самим явлением, а не с моделью, она располагает достоверными знаниями о её нынешнем состоянии. Порядок (генетическая информация) не может стихийно возникнуть из беспорядка случайных процессов.

Интуитивно мы чувствуем, в чем отличие живого от неживого, однако не можем точно сказать, что такое жизнь. Это происходит в первую очередь потому, что на сегодняшнем уровне знаний невозможно адекватно описать очень сложные и во многом неясные процессы, происходящие в живой клетке и организме в целом. Поэтому биологи не могут предложить универсальное определение жизни. Длительное время в сфере идей о возникновении жизни идут дискуссии. Но ни одна из сторон не может представить достоверных аргументов. Одни из ученых

утверждают, что эволюция медленно образовала жизнь на Земле, другие, что были созданы сразу все живые существа. Дискуссии идут без фактов, поэтому непросто отыскать ответ, и следует взять под сомнение обе концепции. В модели сотворения жизни Богом также нет никакого механизма. Доказательство сверхобычных сил заложены в структуре самих атомов в тех разнообразных соединениях, которые удалось образовать из них по Божьей воле, а Земля сама дала жизнь. Но утверждение, что Бог создал жизнь, воспринимается с большим сомнением, необходимо, чтобы был раскрыт механизм создания жизни. Чтобы понять смысл жизни человечеству необходимо сформировать, (построить) подходящую модель создания жизни. Модель обретёт доверие, если её можно проверить фактами, иначе в ней будет скрываться обман.

Есть полные основания полагать, что жизнь могла зародиться только в водной среде. Считается, что вода, гидросфера появились очень рано. Вода на Земле появилась чуть ли не сразу же после того, как сформировалась планета Земля. Мы можем доказать только принципиальную возможность событий, а путь от неорганических молекул до первой живой клетки был очень длинный и непростой. Вот возможные этапы зарождения жизни: Первое, с чего нужно начать - это синтез органических веществ - как могло возникнуть первое органическое соединение во Вселенной вообще? Вселенная, как уже отмечалось, по представлению физиков, появилась во время Большого взрыва примерно 14 миллиардов лет назад. Тогда сформировались первые звёзды, сначала из элементов в основном были только водород и гелий. В звёздах происходил термоядерный синтез, водород превращался в гелий. Самые крупные звёзды в конце своей жизни взрывались и во время взрывов создавалось высокое давление температуры, происходил синтез более тяжелых элементов, включая те элементы, которые необходимы для жизни - углерод, азот, фосфор, сера, кислород и т.д. Эти элементы рассеивались во Вселенной, из них собирались новые звёзды, планетные системы, звёзды второго положения. Одно из них - это наше Солнце. Вокруг Солнца из протопланетного газопылевого диска стали образовываться планеты. На разнородных частицах материи мог идти синтез органических соединений (и это продемонстрировано экспериментльно). Ключевую роль играют частицы, содержащие никель, железо и кремний, они работают как катализаторы, а синтез органики идет из таких веществ как СО2, угарный газ, цианистый водород. Показано, что в протопланетном облаке могли синтезироваться такие соединения как аминокислоты или азотистые основания - а это химические основы тех биополимеров, из которых состоит живая клетка! На планете начался кругооборот. Между разными химическими реакциями идет конкуренция за субстрат. Побеждает та, реакция, которая идет быстрее, а быстрее идет та, у которой найдется хороший катализатор. Так, некоторые органические молекулы обладают свойствами сильных катализаторов. И если удачно сложатся обстоятельства, то может возникнуть так называемый автокаталитический цикл - это по сути дела цепная реакция, которая катализируется своим собственным продуктом. Количество органических соединений начинает наростать. Первую автокаталитическую реакцию в которой могли синтезироваться органические вещества, открыл русский химик Бутлеров (реакция Бутлерова). Реакция состоит в том, что происходит синтез сахаров из формальдегида, а катализатором этой реакции выступают сами сахара. То есть, нужен субстрат - формальдегид и нужна затравка, грубо говоря, хотя бы одна молекула сахара, скажем, рибозы. После этого начинается цепная реакция, начинается автокаталитический процесс.

Возможно, в ходе таких автокаталитических циклов накапливались на планете Земля какие-то органические соединения. Какая же из химических молекул должна была лежать в основе жизни?. Известно, что все современные живые существа построены из трёх главных крупных молекул - это ДНК, белки и РНК. ДНК хранит наследственную информацию - это её главная задача, больше она ничего не делает. Белки выполняют в клетке всю работу, все активные функции, они и строители, и рабочие, и производители энергии. Они синтезируют все вещества, они размножают ту же самую ДНК. РНК могут работать катализатором. И в этот же момент стало ясно, что теоретически возможен организм, в котором нет ни белков, ни ДНК, а есть только РНК. Оказалось, что РНК может заменить ДНК - это и раньше было известно, потому что были известны РНК - вирусы. Это вирусы, у которых хранителем наследственной информации служит РНК. Получилось, что РНК могут заменить собой и ДНК и белки. Возникла так называемая теория РНК -мира. Ученые предположили, что на определенном этапе жизнь состояла из РНК организмов. Полагают, что это была самая удачная гипотеза, связанная с проблемой происхождения жизни. Действительно, сразу все становится на свои места и становится понятно, почему синтез белка осуществляет РНК. Потом стали находить в клетке все новые и новые рабочие функции, которые выполняет молекула РНК и разные рибозимы, и разные регуляторные РНК.

При искусственном синтезе РНК с помощью опытов хотели получить фермент, который реально делает копию. Ферменты с такой функцией называются РНК-полимеразы, они на матрице одной молекулы РНК синтезируют комплементарную РНК. А сейчас уже добились того, что живут, растут сами как в колонии микроорганизмов молекулы РНК в пробирке. Правда это не чистые РНК -организмы, а это симбиоз с белками, потому, что эти РНК кодируют некие белки, ферменты, сами их синтезируют, а уж эти белки осуществляют размножение молекул РНК, но всё равно какая-то искусственная РНК - белковая жизнь получается. Но РНК имеет короткую жизнь. ДНК живет дольше. РНК химически более активна, она сворачивается в разные трёхмерные конструкции, а ДНК -инертна. Белки состоят из аминокислот. В ДНК и РНК много фосфора, зато в них нет серы. Сера входит в состав белков. ДНК с РНК и бески зарождались повидимому в разных условиях. Но в какой-то момент они соединились, начали взаимно катализировать синтез друг друга. РНК очень плохо взаимодействуют с липидными мембранами, не хотят с ними соединяться, вступать в какие-то комплексы. И было непонятно, как мог существовать окруженный мембраной РНК организм. Оказались, что все дело в ионах металлов, которые образуют комплексы с молекулами РНК. Это резко расширяет возможности рибозимов и активных молекул РНК. Соединяясь с ионами кальция, молекулы РНК могут образовывать устойчивые соединения с липидными мембранами и даже могут определенным образом регулировать проницаемость этих мембран. Это все было воспроизведено экспериментально [см. Svoboda.org. «Все живое произошло от небольшой популяции клеток»].

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы