Авторские статьи и гипотезы по биологии

Главная > Эволюция природы > Эволюция жизни > Авторские статьи

Научные статьи автора: Галактические года | Золотоносная сеть | Ритм миграций | Законы орбит | Дуплетный генкод | Небесные теонимы

Статьи И.К.Гаршина по биологии

Жизнь - только из жизни?

Разделы страницы со статьями автора о происхождение жизни:

Также читайте раздел о нанобактериях на странице о доклеточных существах.


Чем живое отличается от неживого?

В марте 2014 года в Дарвиновском музее (Москва) проходила конференция "Современные проблемы биологической эволюции". Я там выступал со стендовым докладом о галактических годах. А в последний день за Круглым столом была дискуссия на вечную тему "что такое Жизнь?" и чем живое отличается от неживого. Мне не биологу позволили даже высказаться. Некоторые выступления объединили и это можно посмотреть на ютубе. Оно есть также в разделе фундаментальных наук (youtube.com/fundamentalscience).

Как считается, полноценный (не паразитический и не редуцированный) живой организм обладает следующими свойствами:

  1. Обмен веществ (питание и выделение)
  2. Раздражимость (чувствительность к неблагоприятным факторам с последующим избеганием их)
  3. Рост (следствие обмена веществ, причем только на раннем этапе развития)
  4. Размножение (материальная репликация своей информационной структуры)

А  на уровне вида добавляются следующие свойства:

  1. Приспособление к новым условиям окружающей среды (эволюция)

Догенетическая эволюция

Похоже, за каждое неотъемлемое свойство жизни отвечает особый тип молекул:

  1. Обмен веществ и рост - каталитические реакции с участием белков (аминокислотных последовательностей)
  2. Размножение - кодирование своей структуры в новых репликах с помощью РНК, а затем ДНК (нуклеотидных последовательностей)
  3. Раздражимость, т.е., чувствительность к неблагоприятным и благоприятным воздействиям (физическим, химическим, хищники, еда). Раздражимость необходима для движущихся существ, и изначально все ей обладали. Должна быть молекула, ответственная за ощущение (это самая большая загадка жизни). Искать это вещество надо в нервных клетках.
  4. Способность к движению как следствие обладания раздражимостью (иначе оно зачем?) - для избегания неблагоприятных воздействий и сремления к благоприятным, для убегания от хищника и захвата добычи. Изначально все живое было способно к движению. Атрофия этого качества привело к отделению царств грибов и растений. Многие животные в дальнейшем тоже переходили на оседлость (кораллы, оболочники...). Здесь также должна быть молекула, способная к сокращениям и натяжениям (ложноножки амёбы, жгутики, затем - мышечные клетки).
  5. Другим следствием наличие раздражимости может быть система активной защиты, в т.ч. убийства других организмов (отравление, паралич). На нижней ступени это - имунная защита от биологического вторжения и имунное подавление наследственного механизма жертвы у вирусов.
  6. И еще одно следствие наличия раздражимости - ум, как система анализа полученной информации, выработки решения и сигналов для двигательной системы.

Тогда как же они соединились?!

Самокаталитический фактор биогенеза (жизнь с точки зрения химии)

Первый организм - молекула-самокатализатор.

Мысль о самокатализе как сущности жизни (если к этой сущности подходить снизу, от химии) появилась у меня как озарение без чтения об этом научной литературы, о которой мне стало известно лет через 20. А может быть и не было тогда этой литературы, а мысль витала в ноосфере и посещала умы исследователей :)

Природа биотических кризисов

Сбой биосферной регуляции химии атмосферы при мощном внешнем десфакторе

Вкратце об одном из сценариев биологических катастроф. Идея основана на концепции биосферы и идеях Джеймса Лавлока о биосферной регуляции климата и химии атмосферы. Предполагается, что эта регуляция ломается при бифазовом разрушении эволюционной адаптации. Это - по началу непонятное, но краткое описание, каким образом вымирают виды:

  1. Биосферу накрывает сначала одна фаза разрушительного воздействия, которая уничтожает узкоспециализированных (освободившуюся нишу заполняют универсальные виды, которые бурно эволюционируют),
  2. а потом другая фаза, которая уничтожает вновь образованные виды и с ними почти весь гомеостатический резерв - и обратная связь между биосферой, климатом и составом атмосферы выбивается.

Регулярные переадаптации к измененным обстановкам в геодинамическом цикле

Другая идея, без "мистической" биорегуляции - может быть как заменой, так и дополнением к ней:

  1. распад сверхматерика и последующий дрейф материков (особенно по меридианам) вызывает адаптацию биоценозов к новому климату - в целом по планете более мягкому, но при дрейфе от экватора к полюсам более холодному
  2. а слияние материков приводит к изменению пищевых цепей (адаптация друг к другу - коадаптация) и химии в них; кроме того, в мономатерике затухают вулканы, что приводит к уменьшению метана и угленкислоты и уменьшению парникового эффекта при континентализации климата, что неминуемо должно приводить к общему похолоданию на планете и наступлению ледниковой эпохи [т.е. только через 800 MY, но ведь есть и через 200?].

О жизни и разуме во Вселенной (биосфера и ноосфера)

Жизнь - явление орбитальное

Занимаясь связью геологических эр и галактических годов, я стал изучать движение Солнца в нашей Галактике. Узнал, что у рукавов и звезд разная скорость и нашей Солнечной системе повезло, что она вращается вокруг центра Галактике почти с той же скоростью, что и рукава - и поэтому не пересекает их, либо это было только 1-2 раза в начале ее рождения, что способствовало насыщению тяжелыми элементами и будущему образованию планет земной группы. Меня поразила мысль о том, что не будь Солнца в зоне коротационной окружности - не смогла бы и жизнь у нас развиться. Это привело к следующему комплексу идей, который можно назвать "орбитальным кодексом жизни" (биокодексом):

  1. Может быть жизнь и может зарождаться из неорганики, но быстрее это происходит от космического оплодотворения.
  2. Зарождение жизни происходит только на определенных орбитах - на определенной орбите в галактике и на определенной орбите вокруг звезды в данное время.
  3. При изменении условий на этих орбитах появляются подходящие условия на других - и жизнь со временем перемещается туда - даже если из 1000 пройденных шагов приходится сделать 999 назад и начать почти все сначала.
  4. Жизнь образует на небесном теле биосферу, которая берет на себя обязанности регулирования подходящих условий для жизни и распространения ее дальше.
  5. Ноосфера - порождение саморегулирующейся биосферы, призванное распространить это регулирование за территорию кормящего небесного тела.

Жизнь - охота за информацией

Вкратце: жизнь - это скачивание информации от природы и других организмов. Давно известно одно из основных свойств жизни - не только размножение, но и постоянное обновление своего вещества (т.е. питание). Белки - сложные молекулы и, как считается, поэтому не долгоживущие. Они постоянно распадаются, и организм пытается заменить их новыми белками извне. Животное поедает другие организмы, расщепляет их белки на аминокислоты и строит из них свои белки. Ну а бактерии, если я не ошибаюсь, сами могут создавать такие белки из неорганического вещества. У меня со школы всегда возникало 2 вопроса - почему белки распадаются и почему нельзя их обратно сложить? Почему нам постоянно нужно что-то есть? :) Ну, с энергией понятно - мы ее берем из пищи. Хотя, например, на переваривание капусты уходит больше энергии, чем извлекается из нее. Да, материал извне нужен также, чтобы расти. Но вот мы выросли - и все равно едим, едим...

Потом я узнал про горизонтальный обмен генов - что генетическая информация передается не только при половом слиянии, но и от вирусов, которые могут захватывать гены у одних организмов и переносить их другим - и это когда-то было основным способом обмена генетической информацией. Но, уверен, генами мы обмениваемся также поедая друг друга. А если и не генами, то все равно - информацией, которая может храниться не только в чужих ДНК, но и в чужих белках, а, может быть, и в полевых структурах. Вот, съела одна бактерия другую - и не переварила, а стала с этим жить - так из прокариот появились эукариоты. Думаю, питание - один из способов обмена важной биологической информацией (не говорю - генетической, потому что она может быть внегенетической, хотя и гены при поедании мы, возможно, тоже заимствуем).

И вот тут возникает предположение - почему белки распадаются. Они распадаются после того, как с них "скачана" информация - они становятся не нужны, и организм ищет, кого бы еще сожрать :)

Итак, жизнь - это погоня за информацией. Как говорит Кастанеда, вернее, дон Хуан: "Воин - охотник за знанием". :)

Но знание, возможно, находится не только в материальных и полевых структурах организмов - оно является частью биосферы в неком поле вне организмов, формируя основу ноосферы. Думаю, эта информация может находится и передаваться в структурах магнитного поля Земли. Поэтому его экранирование вредно для жизнедеятельности (статья Н.С.Ярмолюк, 2013).

Жизнь вечна

Геохронологическая шкала была придумана геологами, но строится она на основе исследований биологических отложений. Архейская эра (вернее, эон), если я не ошибаюсь, раньше называлась ахейской - "безжизненной". А протерозой был эрой ранней жизни.

Потом обнаружили следы фотосинтеза в раннем архее - и выделили гадейскую ("адскую"), или катархейскую эру, когда условия для жизни, как считалось, были не возможны - планета была еще горяча. Но уже тогда образовывались различные отложения и полезные ископаемые, которые, скорее всего, были тоже биогенного происхождения - так границы жизни отодвинулись к 100-миллионному юбилею нашей Земли, к моменту новорожденных кратонов - протоматериков.

Но за 100 миллионов лет невозможна эволюция от простых органических молекул к белкам и генетическому коду. Значит, жизнь была принесена на Землю из космоса - возможно, с Марса (не исключено, что и с Венеры), или бродячими кометами.

Более того - время на эволюцию генетического кода, скорее всего, превосходит возраст Вселенной - а, значит, не было никакого "Большого взрыва" - наша Вселенная пульсирует, и жизнь образовалась в предыдущих пульсах. Но самое поразительное то, что, возможно, жизнь вечна, а большая часть "косной материи" прошла не только недра звёзд, но и через органический обмен веществ.

Более того - жизнь может быть вечна еще и потому, что ее зародыши находятся не только на молекулярном уровне, но и внутри электронов, о чем писал еще Пьер Тейяр де Шарден.

Жизнь формирует Космос

Органические процессы не только активно влияли на планетогенез, но, возможно, воздействуют и на астрофизическую эволюцию.


Главная   Науки о природе   Биология :

Биохимия | Генетика | Эволюционная теория | Биокризисы | Палеонтология | Биогенез | Вирусология | Микробиология | Ботаника | Микология | Зоология | Биопорталы | Биоцентры | Биокнига

На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 24.10.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня