роза красная морда большая

systemity


САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ


Previous Entry Share Next Entry
Что такое жизнь и как она возникла? I-4. Solum ex ovo, non gallinaceum
роза красная морда большая
systemity
I-4. Solum ex ovo, non gallinaceum
Что такое жизнь и как она возникла?

Проблема курицы и яйца волновала ещё философов Древних Греции и Рима и рассматривалась, например, в трудах Аристотеля, Плутарха, Макробия и других. В двух словах, эта проблема представляет собой логический парадокс использования понятий с нечётким объёмом. В современных взглядах на происхождение жизни на Земле доминирует точка зрения, в соответсвии с которой курица (нуклеиновые кислоты) возникла раньше яйца (метаболизма, синтеза энергии, клеточной стенки и т.д.). В этой книге я излагаю свои взгляды на эту проблему и предлагаю гипотетический механизм, согласно которому вначале было всё же яйцо. Протояйцо представляло собой спонтанно образовавшуюся протосистему синтеза макроэргического соединения - окиси магния, встроеную в некое подобие липофильной клеточной стенки. Описание механизмов, лежащих в основе синтеза окиси магния, я рассматриваю в пятой главе. Окись магния служила макроэргом, поддерживавшим химическую и биохимическую эволюцию в протоклетке.

Мне представляется полезным в самом начале в краткой форме обратить внимание читателя на несколько ключевых позиций этой гипотезы, опубликованной мною около 30 лет тому назад
Издательством научного центра биологических исследований Академии наук СССР в Пущино-на-Оке в сборнике "Вопросы эволюции бактерий" (перевод на английский), которую я здесь рассматриваю детально с учётом того, что за прошедшие три десятилетия не появилось ни одной внятной, не основанной на использовании сверхъестественных сил и ситуаций идеи, объясняющей феномен зарождения жизни на Земле. Это краткое изложение, как мне представляется, содержит некоторые позиции, которые никогда никем ранее не рассматривались и которые могут оказаться весьма полезными для ободрения читателя, продирающегося сквозь авторскую логоррею первой половины книги. Проблема происхождения жизни на Земле безусловно является самой сложной и самой запутанной в науке, что вызвано наличием множества причин, среди которых психология восприятия проблемы играет не последнюю роль. Таким образом, первая половина книги будет способствовать психологической подготовке читателя к восприятию последующего конкретного изложения гипотезы.

Прежде всего хочу обратить внимание на то, что в рамках моей гипотезы происхождения образование первоклетки включало в себя два этапа: этап спонтанного  протогенеза и этап матричного абиогенеза. Спонтанный протогенез ограничился относительно короткой стадией  самоорганизации системы синтеза прототипа АТФ - окиси магния, являвшейся аккумулятором, хранителем и переносчиком энергии. Эта система в дальнейшем энергетически обеспечивала и контролировала биохимическую эволюцию (матричный абиогенез).

После начальной стадии спонтанного протогенеза наступил период матричного абиогенеза, в процессе которого происходила биохимическая эволюция, нацеленная на усовершенствование системы синтеза окиси магния, включающая, например, формирование липофильной оболочки первоклетки, поскольку в водной среде окись магния разлагается, биосинтеза белков, способных изменять комформацию под воздействием свободных протонов и т.п.

Случайным в биогенезе протобионтов был всего лишь один этап - этап формирования системы синтеза окиси магния в первоклетке. Предложенный мною химический механизм формирования такой системы основан на широко известном явлении кетоенольной таутомерии, которая, однако, в отношении сложноэфирного карбонила не описана и, по всей видимости, обладает ничтожно малым сдвигом в сторону енолизации, соответственно, требует для своего проявления высокоспецифичной поддерживающей процесс молекулярной структуры. Процесс синтеза окиси магния состоял в вытеснении двух протонов енолизованных форм абиогенно синтезированных липидов с образованием комплекса из двух липидных молекул, связанных магниевым мостиком.
В определённых условиях происходило разложение магниевого комплекса с выделением окиси магния. Кальций - ближайший аналог магния не обладал способностью к образованию такого комплекса и по этой причине участвовал в образовании протоклеточных структур.

Первый этап матричной эволюции, направленный на усовершенствование синтеза окиси магния и фактически на создание прототипа системы мембранного окислительного фосфорилирования, осуществлялся в пределах одной единственной первоклетки и привел к формированию зачатков всех основных функциональных систем, наличие которых является облигатной принадлежностью любого живого организма. Имеется ввиду синтез магниевой соли пирофосфата, а затем молекулярная надстройка к нему, превратившая эту магниеву соль в магниевую соль АТФ, развитие зачатков метаболизма и ферментов и ... формирование механизмов наследования, поскольку к этому моменту появилось то, имело смысл наследовать. Не исключено, прототип ДНК появился уже после деления первоклетки, которое могло произойти на первом этапе сугубо механически.

Таким образом, в роли Творца выступила, по существу, реакция кетоенольной таутамерии сложноэфирного карбонила, которая способна на существенный сдвиг в сторону енола при особых условиях обеспечения необходимой структуры. Не исключено, что "Творца" можно будет синтезировать в лабораторных условиях. Я таких возможностей не имел. Но такое в принципе возможно, и в этом случае можно будет экспериментально моделировать абиогенное происхождение клетки solum ex ovo, non gallinaceum (только от яца, а не от курицы).




  • 1
Уважаемый Леонид

Вы пишите "Протояйцо представляло собой спонтанно образовавшуюся протосистему ..." В связи с этим вопрос если можно, могли бы Вы привести парочку примеров из жизни, не гипотетических, где имели бы место спонтанные события подобные образованию протосистемы, у которых не было бы причин их вызвавших. Просто мне наподумать :)

Re: спонтанно

Из жизни пожалуйста: торнадо - очень красивое страшно работающее спонтанное явление. Галактики, которые как сумасшедшие носятся хрен его знает куда со скоростью тысячи километров в час. Можно, конечно, предположить, что за пультом управления сидит Господь Бог, но для этого нужно забыть все, что преподавали в начальных классах школы, включая таблицу умножения. Финансовый кризиз, с которым борются, но который плевать хотел на эту борьбу и развивается на спонтанной основе. Спонтанный рост числа идиотов в мире, которые мечтают о всеобщей справедливости, которой даже на кладбище не бывает... Я пишу спросонья, у нас 5 часов утра. Список спонтанных макроявлений можно писать, не прерываясь, весь день.

Но в микромире спонтанные явления намного больше распространены, поскольку все молекулярные системы не имеют центра управления, как, например, социальные системы, которые, когда во главе государства стоят идиоты, переходят на спонтанность гражданских войн. Канадский учёный Жан-Мари Лен получил нобелевскую премию по химии, демонстрируя спонтанность в химических системах

Доброе утро Леонид!

http://newsru.co.il/world/12sep2013/put_nob456.html

Я бы на месте Обамы, а тем более Нобеля покончил с собой :)

Ваши примеры мне понятны. Возмем пример клеток нашего организма, есть клетки мозга, печени и так далее. И каждая выполняет свою роль в организме, не пытается лидировать, не пытается напакостить, не лениться, не пытается стать клеткой другого органа. И все вместе и слаженно они обеспечивают работу своего органа как целого. Как Вы думаете, кто руководит их работой?

Re: спонтанно

Я в нескольких статьях описывал механизмы самоорганизации. Они очень сложны. То, что принято называть самоорганизацией, обычно принимается, как собирание фигурок из конструктора Лего. На самом же деле всё намного сложнее. Если найду эти статьи, то пришлю ссылки. Мозг работает как самоорганизующаяся система. Почему два полушария, почему они связаны двумя сотнями миллионов нервных волокон, которые тем не менее можно перерезать и через год по поведению человека понять нельзя, что у него два полушария отделены и т.д. Все эти вопросы наглухо темны. Это всё потому, что наука в последние пару столетий всё резала, чтобы посмотреть как устроены кишки. А вот как работает весь организм - это всех интересовало меньше, поскольку решение таких проблем во много раз сложнее и за это меньше платят

С наукой все ясно, как и с людьми в целом, но между нами мальчиками (надеюсь я не сверкаю стандартной глупизной) мне тоже интересно мироздание. А как Вы относитесь к информации как к третьему компоненту мироздания? Обычно мы имеем дело с материей и некими энергиями-силами (электрические, магнитные, гравитационные, ядерные сильные и слабые). А что если допустить третий элемент - информацию? Допустим что существует пространство где хранится информация, например о строении и поведении мозга, а физический мозг это объект класса мозг-информационный. И клетка будет объектом класса клетка-информационная. А как у объектов класса у них будут и характеристики (данные) и модели поведения (функции). Конечно у самой информации окажутся интересные свойста, как то что ее невозможно уничтожить и так далее. Но это детали. Мне интересен Ваш взгляд на такую идею.

Re: спонтанно

До сих пор никто не сформулировал, что такое информация. Если считать информацию фиксированными сведениями (в мозге в виде памяти и стереотипов, в ученической тетрадке, на компьтерном харддиске, в нуклеотидных последовательностях ДНК, в инструкции по поведению помывок военнослужащих по пятницам и т.п. и т.п.), то использование информации в миропонимании представляется собой в чистом виде шарлатанство для того, чтобы изобразить особый статус понимания в рамках, превышающих понимание тех же самых вопросов "простыми" людьми

Но все эти структуры - Mg+2,MgO, липиды, вполне доступны для экспериментирования, можно попробовать синтезировать такую систему.
Не понимаю, почему Вы сопротивляетесь...

Можно. Очень трудно, но можно. Только после того, как в обсуждение деталей моей гипотезы включатся специалисты. Я же даю канву, я не претендую на знание деталей схемы. Начинать нужно не с этого, а с того, чтобы понять как образующаяся в процессе фотосинтеза MgO участвует в процессе. MgO образуется в процессе мембранного фосфорилирования. За идиотсую схему, когда "электрохимический потенциал" ррраз и осуществил фосфорилирование, дали две нобелевские премии. На самом же деле прононы начинают процесс, но не так, как полагал Митчелл. Вы говорите о синтезе окиси магния в лабораторных условиях путём копирования предложенного мною механизма. Но он лежит в основе окислительного фосфорилирования и фотосинтеза. И эти два процесса до сих пор в деталях не изваестны. Вы представляете как сложно устроена АТФаза? Почему там работает моторчик, почему там те, а не иные белки и т.д. Всё это до сих пор - тёмный лес, а там работает та же самая реакция получения окиси магния с участием енолизованного сложноэфирного карбонила. Жизнь потому и уникальна, что для осуществления этой реакции нужны точнейшие конформационные установки. Вслепую их можно искать ещё четыре миллиарда лет

Следуя Вашей логике, (которую я разделяю) в древнейших системах никаких белков, а, следовательно и энзимов, включая АТФазу не было.
Модельная система должна быть простой. Ничего с молекулярным весом выше 1000. Ну, и свет с ультрафиолетом и рентгеном в избытке.
Я вообще так пропагандирую пористое тело как "биогенетическую матрицу" потому что поры обеспечивают градиент без всяких мембран. В устье поры идет интенсивный фотолиз-радиолиз, а в глубине "темновая фаза", более "спокойные" процессы.

Ультрафиолет и рентген не при чём. Они - разрушители, а не созидатели. Причём только ультразвуковые колебания от падения метеоритов на безатмосферную землю. Теперь 99.9% осколков сгорает. А тогда шла непрерывная бомбардировка Земли.

Поры без толку обсуждаются много десятилетий. В частности пемза. От градиента жизнь не возникает. Биогенетическая матрица - это слова. Без конкретного химического механизма всё в 100% случаев превращается в мероприятие под названием "А поговорить?"

Я предложил гипотетическую реакцию, требующую уникального обеспечения. На самых начальных стадиях протоэволюции распад магниево-липидного комплекса с образованием MgO происходил под воздействием колебаний от падения метеоритов. В дальнейшем сформировались белки, заменившие ультразвух. Под влиянием протонов, выделявшихся при образовании магниевого комплекса путём замещения енольных протонов
первичный белок менял конформацию, что приводило к разрыву комплекса. Образование окиси магния было первой матрицей, от которой началась эволюция белков. Всё то же самое в современных АТФазах. Только конформационно-активные белки эволюционно продвинутые.

Но я решил всё же книжку продолжать писать. В самом конце будут детали реакции Андреева

Всегда читаю Ваше "Что такое жизнь". Признаюсь, мало что понимаю, но интересно. Поэтому последний Ваш абзац очень приветствую. ))

То, что Вы читаете при том, что чувствуете, что мало понимаете, для немя огромный комплимент. Поверьте, что говорю это не ради слов.

***... формирование механизмов наследования, поскольку к этому моменту появилось то, имело смысл наследовать***
Улыбнуло )) Такая формулировка создает приоритет идеи перед практикой. Почему же эта протоструктура захотела увековечиться?

Я Вам только что ответил в общем виде, достаточном для понимания того, что я имел ввиду

  • 1
?

Log in