ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биологическая эволюция из "Биофизика" Эти процессы разыгрывались на границе моря и суши, молекулы синтезировались в порах (компартментах) глинистых минералов, в которые проникали энергизованные мономеры. Периодичность состояния среды определяла чередование умножения молекул и их отбора, чередование конвергентной и дивергентной фаз. Далее происходило удлинение, т. е. усложнение цепей, причем на каждом этапе формы, способные к умножению, функционально связаны с условиями среды. Возникало ступенчатое расширение жизненного пространства. [c.549] Следующая фаза, по Куну, состояла в образовании ассоциа-тов из молекул пра-тРНК. Отбирались лишь те молекулы, которые структурно соответствовали друг другу. Возникало практически безошибочное умножение ассоциатов, несмотря на частые ошибки в отдельных молекулах. По существу, реализовался тот же прием, что н при промышленной сборке машин из отдельных деталей. Детали контролируются заранее, порознь, до сборки. [c.549] Кун подчеркивает важнейшее значение самосборки не только в современных живых системах, но и в добиологической эволюции. [c.549] Последующая эволюция, по Куну, состояла в возрастании независимости системы от весьма специфического окружения вследствие ее возрастающей сложности. Информационные аспекты возрастания сложности рассмотрены далее ( 17.9). Это происходило опять-таки путем чередования дивергентных и конвергентных фаз. Конвергентная фаза означала уточнение имеющейся организации, дивергентная — перестройку системы и создание новой информации. В результате такой перестройки расширялось жизненное пространство. Ассоциаты увеличивались, проникали в более крупнопористые области. Далее они служили катализаторами (матрицами) для синтеза второго сорта макромолекул (белков), которые создавали компартменты, закупоривая поры в минералах и препятствуя диффузионному разделению матричных молекул. Создавалась обратная связь между полинуклеотидами, ответственными за синтез полипептидов, и этими полипептидами. Возникали мембраны, которые делали систему независимой. Возникал — в качестве побочного продукта эволюционного развития — генетический код. Соответственно появлялись примитивные ферменты. [c.549] Последующие стадии состояли в перестройке генетического аппарата — в разделении механизма репликации и механизма синтеза ферментов. Это привело к появлению третьего, наиболее позднего сорта макромолекул — полидезоксинуклеопротеидов (ДНК). [c.549] В теории Куна предлагаются простые оценки времени, необходимого для последовательных фаз добиологической п биологической эволюции (см. 17.6). Как мы видели, гиперцикл в этой модели образуется позже, чем мембраны. [c.550] Чернавская и Чернавский отмечают, что предположение о наличии специфических ферментативных (полимеразных) функций у случайно синтезированных полипептидов, фигурирующее в теории Эйгена и в теории Куна, неудовлетворительно. Такое предположение вводит в модель событие, вероятность которого-чрезвычайно мала. Чернавские предлагают модель добиологической эволюции, отличную от описанных. Допускается возможность синтеза белка на молекуле полинуклеотида как на гетерогенном катализаторе. Самый способ такого синтеза предопределяет форму белковой молекулы и, тем самым, ее функцию. [c.550] Модель представлена в математической форме путем написания соответствующих (нелинейных) кинетических уравнений и исследования фазовых портретов. [c.550] Они образовывали химические микрореакторы, в которых и строились каталитические циклы и сети. Эволюция реализуется кагс результат конкуренции микрореакторов. Введение в рассмотрение пространственной неоднородности позволяет преодолеть трудности, связанные с возникновением гиперциклов. Микрореакторы играют роль праклеток . [c.552] Биологическая эволюция представляет часть эволюции Вселенной. Биологическая эволюция локализована в ничтожно малой области мирового пространства — на Земле. Нет никаких данных о существовании жнзни вне Земли. Напротив, протяженность биологической эволюции во времени соизмерима с временем существоваиия Вселенной, оцениваемым величиной порядка 1,5 — 2 10 лет. Жизнь на Земле возникла около 3,9 10 лет назад. Возраст самой Земли оценивается в 4,5 10 лет. Мы уже говорили о принципиальном сходстве космической и биологической эволюции ( 1.3). [c.553] Современная теория эволюции, объединяющая теорию Дарвина с генетикой, отвечает на эти вопросы. [c.553] Теория Дарвина, принадлежащая к высшим достижениям научной мысли, исходит иэ следующих четырех положений (Майр). [c.553] Первое положение безусловно, со вторым дело обстоит пе так просто. [c.553] Эволюция укладывается в истекшие четыре миллиарда лет, так как она имеет направленный характер — естественный отбор, видообразование, макроэволюция происходят вследствие возникающих неустойчивостей прздшествующих состояний. Однако мультистационарность любого такого состояния не означает, что популяция может изменяться в любом направлении. Эволюция канализована уже сложившимся устройством организма и ограниченными возможностями его изменения. Все наземные позвоночные имеют четыре конечности, потому что они произошли от кистеперых рыб, имевших четыре соответствующих члена. Путь эволюции до некоторой степени задан уже сделанными шагами. Филогенез неразрывно связан с онтогенезом. [c.554] Дарвип писал Мы ясно видим, что природа условий имеет подчиненное значение по сравнению с природой организма в определении каждой частной формы изменений,— может быть, не большее значение, чем природа искры, которой поджигается масса горючего вещества, имеет для определения природы пламени . [c.554] Вернуться к основной статье