http://lechebnaya-glina.ru » Материя организма

Исследования в области предбиологической эволюции. Основные гипотезы о происхождении жизни на Земле

Автор: lenka   Май 7, 2015 Нет комментариев

Как уже говорилось в 2.1, эволюционная теория Ч. Дарвина относилась только к эволюции уже состоявшейся жизни на Земле и ни в коей мере не касалась её происхождения. Тем не менее, включив человека в родословное дерево всего живого на Земле, т. е. обосновав происхождение человека от нижестоящих животных форм, эта теория стимулировала внимание и интерес естествоиспытателей к проблеме самых первых живых форм, т. е. в конечном итоге — к происхождению жизни. Изучение проблемы эволюции, таким образом, скачком продвинулось во времени период «ранней Земли» и от эволюции организмов перешло

область эволюции молекул. На пути изучения доорганизменной эволюции весьма много сделала биохимия, предложив целый ряд различных моделей происхождения жизни.

Первой работой, сформулировавшей проблему доклеточной эволюции, была работа А. Опарина [42] в 1924 г., отнёсшего возможное начало жизни к химическим процессам на ранней Земле. Эти идеи, как и сходные с ними идеи Холдейна, опубликованные 1930 г., вызвали подлинный взрыв исследований первой стадии эволюции — эволюции химической, рассматривавших и экспериментально воспроизводящих возможности химического синтеза условиях «ранней» Земли. И теоретически, и в экспериментах множеством авторов, начиная с С. Миллера и Г. Юри [43], Дж. Оро [44] и М. Кальвина [45], было показано, что все основные строительные блоки биологических макромолекул: аминокислоты и высокоэнергетические фосфаты нуклеозидов (АТФ и его гомологи), нуклеиновые кислоты, сахарá, липиды, а также многие другие «биохимические» соединения могли образоваться везде, где это только было возможно, и полимеризоваться в абиогенных условиях, в том числе — в водной среде и при наличии различных источников энергии. В проблему происхождения жизни в эти годы включились и физики, в том числе такие знаменитые, как Э. Шредингер [46] и Р. Дельбрюк, и их участие привело к существенному привлечению физики к проблемам биологии.

В шестидесятых–семидесятых годах прошлого века почти одновременно появился ряд работ выдающихся биохимиков — Дж. Бернала [47], М. Эйгена [48], С. Шноля [49], Ф. Крика [36], которые можно рассматривать как продолжение линии, предложенной Опариным и Холдейном, но развивающих тему следующего этапа эволюции — возникновения современных биополимеров. Все работы в этом направлении не только возникли и развились на волне молекулярной биологии, но и сами послужили мощным стимулом к её развитию.
По А. Опарину [50, 51], первой фазой общей биологической эволюции была эволюция химическая, и лишь после неё биохимические вещества стали преобразовываться в живые клетки. Доклеточной формой жизни он считал капли — коацерваты, мембранные мешочки, из которых затем какимто образом сформировалась живая клетка. Конечно же, А. Опарин, как и Холдейн и многие другие исследователи, близкие им по предлагаемым гипотезам, не рассматривал вопрос, как же именно живая клетка формируется, как она «оживает». Дж. Бернал, развивая идеи Опарина, предлагал считать «живым то, что содержит самовоспроизводящуюся молекулярную систему, такую, как механизм воспроизводства нуклеиновых кислот и белков в его активной форме» ([47], с. 216). В вопросах движущих стимулов эволюции биополимеров и субклеточных единиц Дж. Бернал опирался на законы кристаллизации и для этого даже предложил новые идеи «обобщённой» кристаллизации.
Принципы самовоспроизводящейся молекулярной системы далее были в полной мере развиты в близких по идеям работах М. Эйгена [48] и С. Э. Шноля [49], рассматривавших не только саму биохимическую эволюцию, но и её движущие силы, а также предложивших и обосновавших критерии, направляющие самоорганизацию биополимеров в процессе эволюции.

М. Эйген в своей работе развивал идею «гиперциклов» — структур самоорганизации биополимеров, являющихся, по его мнению, целью и результатом эволюции. Гиперциклы, по М. Эйгену, представляют собой РНК—полипептидные комплексы, связанные друг с другом таким образом, что РНК одного комплекса контролирует синтез полипептида соседнего комплекса, а тот в свою очередь — синтез РНК следующего соседа и т. д. Гиперциклы конкурируют друг с другом, причем «выживает только одна система, характеризующаяся максимальной функцией ценности» [52]. По своим взглядам М. Эйген являлся последовательным дарвинистом, и принципом, движущим эволюцию молекул на пути к более совершенным молекулам и молекулярным комплексам, он считал перманентный естественный отбор. Механизмом, управляющим этим отбором, М. Эйген считал «селективную ценность» полимерной структуры — свойство, позволяющее ей воспроизводиться более направленно, чем другим близким по свойствам молекулярным структурам.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка...

Выразить свое мнение:

Копирование и использование материалов сайта разрешено только при наличии прямой ссылки на источник.
Голубая глина и белая для масок для лица и волос. Фитотерапия и спирулина