Реферат: Принципы автоэволюционизма
23. Приведенные выше концепции можно интерпретировать следующим образом: 1) форма возникает только из формы; ни один паттерн не может появиться из ничего, каждый из них возникает только из предшествующего паттерна; 2) функция возникает только из функции; подобным же образом функция не может появиться из ничего, но только из предшествующей функции.
24. Способность поддерживать постоянство и в то же время создавать изменчивость формы существовала до того, как появился ген. Вода, кварц и кальцит не имеют генов, но тем не менее сохраняют определенный фиксированный паттерн и в то же время способны к многочисленным вариациям своей основном формы. У снежинок можно встретить тысячи различных вариантов, но они имеют гексагональную симметрию. Кварц и кальцит могут находиться в более чем 2000 форм каждый, и все эти формы кристаллизуются в рамках гексагональной системы.
25. Главнейшим событием в пришествии живых организмов было не размножение, как это принято считать, поскольку в простейшей форме оно уже наблюдается у минералов, а появление замкнутого цикла взаимозависимости, установившегося между белком, РНК и ДНК.
26. Появление биологического уровня характеризуется главным образом формированием клетки, гена и хромосомы. Тем самым были созданы дальнейшие уровни закрепления, повторения н изменения путем комбинирования.
27. Клетка создала жестко канализированные пути, снабдив большую часть молекул метками и получив таким образом возможность распределять их по вполне определенным участкам для выполнения определенных задач. Аппарат Гольджи модифицирует сахара, служащие метками для белков, строго детерминируя их локализацию в клетке, а комплексы тРНК — фермент переносят аминокислоты к рибосомам.
28. Во всем этом участвует также ген, но на вторых ролях. Его вклад сводится главным образом к следующему: а) регулируемое повторение данной структуры путем создания более усовершенствованной «формы» — кода; б) сверхупорядоченности, создаваемая его локализацией в органелле с четко выраженными границами — хромосоме; и) огромная скорость; ферментативные процессы в клетке могут протекать и в отсутствие ферментов, последние лишь ускоряют их. Кроме того, установлено, что РНК обладает ферментативными свойствами, что прежде считалось прерогативой одних лишь белков; г) закрепление альтернатив; большинство типов симметрии, обнаруженных у живых организмов, уже существует в точно такой же форме у кристаллов и квазн-кристаллов. Более того, сборка атомов карбоната кальция, из которых построены кости и раковины, определяется чисто физическими процессами. Генный продукт лишь внедряется в минеральный остов, придавая ему определенную специфику. Ген не создает форму, он лишь закрепляет одну из альтернатив, в результате чего лист получается овальным или ланцетовидным, а позвонки длинными или короткими. Точно так же ген не создает функцию, а лишь закрепляет одну из альтернатив. Например, он канализирует реакцию на свет, направляя ее либо по пути, ведущему к фотосинтезу, либо по пути, ведущему к фотодыханию.
29. Структуры и функции, косвенно контролируемые генами, на первый взгляд кажутся совершенно новыми и детерминируемыми только генами, но на самом деле они порождены структурами и функциями, уже существовавшими на предшествующих эволюционных уровнях. В результате комбинирования оснований в молекулах ДНК были закреплены определенные альтернативы, которые затем воспроизводились. Кроме того, обнаружение прерывистых генов и их широкое распространение у эукариот показывает, что и в более сложных организмах не появилось новшеств. Эти гены образуются в результате комбинаций нуклеотидных последовательностей ДНК. В большинстве исследованных прерывистых генов экзон-интронные соединения образованы одинаковыми основаниями. Это привело к заключению, что процессы комбинации различных зукарнотических последовательностей ДНК произошли в ходе эволюции от единственного, и притом отдаленного, предка.
30. Хромосома также играет важную, хотя н второстепенную, роль. Хромосома не вносит ничего нового; она появилась еще позднее, чем ген, поскольку представляет собой совокупность генов. Основная роль хромосомы сводится к внесению упорядоченности в расположение генов и их функцию.
31. Хромосома—высокоупорядоченная структура; свидетельством тому служит хромосомное поле, образующееся между центромерами и теломерами. Каждая иуклеотидная последовательность занимает некую оптимальную область в пределах этого поля, и ее функция зависит от ее местоположения в хромосоме. Последовательности ДНК можно разделить на центроны, медоны и телоны в зависимости от того, расположены ли они вблизи центромер, в середине плеч или вблизи тело-мер. Наличие взаимодействий между этими областями и функциональных ограничений, налагаемых положением в хромосоме, подтверждается данными, полученными на молекулярном уровне.
32. Генетический аппарат был жестко канализирован с самого своего возникновения. Между белком, ДНК и РНК установился замкнутый цикл взаимозависимости. Ни одно из этих соединений не может образоваться без участия других. Белок синтезируется при участии ДНК, а ДНК в свою очередь не может синтезироваться без помощи белка; РНК строится на ДНК, а ДНК может быть построена на РНК с помощью белка — обратной транскриптазы. Для репликации ДНК необходима РНК-затравка.
33. Только некоторые типы клеточных органелл получили возможность объединяться с образованием клетки. Клетки растений и животных содержат одинаковые органеллы. Предполагается, что митохондрии, хлоропласты и другие органеллы объединились в симбиотическое образование, которое сегодня называют клеткой. Об этом свидетельствуют результаты молекулярного анализа ДНК и РНК митохондрий п хлоропластов, которые сходны с ДНК и РНК соответственно бактерий и сине-зеленых водорослей.
34. Самосборка представляет собой очевидное следствие автоэволюции. Она наблюдается на всех уровнях — от элементарных частиц до организмов. Самосборка — автоматический и иерархический процесс. Элементарные частицы объединяются в атомы, атомы образуют макромолекулы, макромолекулы — клеточные органеллы и клетки, клетки объединяются в организмы, а организмы — в сообщества. Самосборку вирусов, рибосом, губок и вен человека можно воспроизвести экспериментально.
35. Сообщества животных и человека создаются путем самосборки организмов, точно так же, как организмы образуются путем самосборки клеток. Оба эти процесса регулируются с помощью физических и химических стимулов, которые воспринимаются рецепторами. Важными участниками процесса сборки являются такие физические факторы, как свет и звук. Зрение позволяет распознавать форму и движения, а пение птиц и язык человека используются для демаркации территории. При формировании групп используется также обмен пищей, слюной н выделениями половых желез. Химические вещества подавляют размножение или стимулируют его, а эндогенные факторы определяют направление миграции.
36. Автоэволюции присущ некий антитетический элемент, проявляющийся в том, что интеграции противостоит автономия. На каждом уровне эволюции, от элементарных частиц до сообществ, в результате самосборки образуются специфические единицы, но в то же время автономия приводит к независимости составляющих эти единицы компонентов. Автономия проявляется на атомном уровне в форме радиоактивности, на клеточном уровне — в форме злокачественного роста, а в сообществах—в виде революций, которыми руководят индивидуумы.
37. Каждый уровень организации жизни противодействует среде, из которой он произошел; в противном случае он не мог бы сохранять свою независимость как отдельная и четко ограниченная структура. От гена до вида и типа все уровни благодаря своей собственной организации в значительной степени избегают воздействия среды. Для этого они используют внутренние регуляторные механизмы.
38. В процессе эволюции противодействие среде возрастало. Беспозвоночные и низшие позвоночные частично находятся во власти температурных колебаний, но у высших позвоночных имеются механизмы терморегуляции, позволяющие им поддерживать постоянную температуру тела. Деревья, у которых соки движутся вверх до самых верхушек, и человек, у которого несмотря на вертикальное положение тела кровь направляется к головному мозгу, способны противодействовать гравитации.
39. Взаимоотношения между организмом и средой можно теперь описать следующим образом, разделив их на четыре этапа: а) все организмы построены из компонентов, имеющихся в среде; б) в процессе эволюции живые организмы становились все более независимыми от среды; в) противодействие среде также возрастало; г) в то же время организм обладает способностью противостоять воздействиям среды, оценивая ее изменения и производя соответствующие подгонки. Для этого используются фоторецепторы, барорецепторы, хеморецепторы, электрорецепторы и терморецепторы.
40. Среда вызывает у организмов модификации шести главных типов, которые антагонистичны: а) непосредственно связанные со средой; б) не связанные непосредственно со средой; в) связанные с организацией генотипа; г) не связанные с организацией генотипа; д) не приводящие к перманентной модификации генотипа; е) приводящие к перманентной модификации генотипа.
41. Последствия этих модификаций выражаются в том, что адаптация не представляет собой ни перманентное, ни оптимальное состояние. Но что самое существенное, адаптация — это главным образом внутреннее состояние.
42. У растений и многих животных нет разделения между зародышевой плазмой и сомой. Из одной клетки листа можно вырастить целое растение; гены, введенные в оплодотворенные яйца позвоночных, включаются в клетки зародышевой линии. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что события, происходящие в процессе эмбрионального развития и в прстна-тальный период, давали на клеточном уровне такие результаты, которые эволюция вынуждена была использовать. В качестве источников упорядоченной изменчивости, обусловившей течение биологической эволюции, эти решения могли иметь столь же важное значение, как те, которые возникали в клетках зародышевой линии.
43. Генотипические модификации многочисленны и антитетичны. Они могут быть: а) связаны с самим генотипом; б) не связаны с его собственной организацией; в) связаны со средой; г) не связаны со средой; д) приводящими к перманентному изменению среды; 6) не приводящими к перманентному изменению среды. Такие антитетические явления, столь обычные в природе, в основном и порождают противоречивые ситуации.
44. Биологическая эволюция — процесс симбиотический. Клетка представляет собой как бы мозаику, порождаемую несколькими автономными эволюциями, которые делятся на два типа. К первому относятся автономные эволюции, предшествовавшие возникновению жизни; продукты этих эволюционных процессов вошли в состав клетки в виде элементарных частиц, химических элементов и минералов. Ко второму относятся эволюции таких органелл, как митохондрии и ядро, которые, как предполагается, вначале существовали независимо и лишь позднее объединились в симбиотическую единицу, называемую клеткой. Они продолжают свою автономную эволюцию и в то же время вынуждены подчиняться той новой структуре, к которой они теперь принадлежат. Это и есть главный источник неоптимальности и нестабильности эволюции, которые приводят взамешательство уже несколько поколений эволюционистов. Примерами результата автономных эволюции служат: а) электрические разряды у рыб, порождаемые независимым поведением элементарных частиц; б) наличие больших количеств небелковых пептидом у растений; в) 'Избыток ДНК у эукариот; г) избыток митохондрий в яйцеклетке.
45. Организм также представляет собой мозаику, порожденную несколькими частично независимыми эволюциями. Каждый орган, хотя он и находится под контролем организма как целого, претерпевает частично независимую эволюцию, обусловленную автономными эволюциями составляющих его клеток. Примером такой независимой эволюции служит злокачественный рост. Кроме того, жесткие физико-химические каналы клетки и организма вынуждают их многократно возвращаться ко многим феноменам независимо от преобладающих обстоятельств. Именно поэтому дифференциальное размножение и дифференциальная смертность играют в эволюции незначительную роль.
46. Эволюция необязательно представляет собой медленный процесс, вносящий при каждой трансформации лишь небольшие изменения. Некоторые события происходят за несколько дней, а не столетий. У лягушек переход от жизни в воде к жизни на суше занимает лишь несколько дней и детерминируется химическими факторами. Эта трансформация в своей основе не отличается от «завоевания суши» позвоночными. Человек и другие млекопитающие при рождении всего за несколько минут совершают аналогичный переход из водной среды в воздушную.
47. Оленя можно превратить в кита с помощью химических манипуляций и относительно быстрых событий. Как показывают клонирование и гибридизация ДНК, киты и тюлени произошли не от рыб, а от наземных млекопитающих — оленя и норки соответственно. Тюлени используют при нырянии тот же химический механизм против асфиксии, который используют младенцы при длительных родах.
48. Некоторые из наиболее важных признаков, отличающих человека от человекообразных обезьян, отсутствуют у него при рождении. Эволюция человека, по-видимому, зависела главным образом от изменений в регуляторной ДНК, а не в структурных генах.
49. Не только виды, но даже роды и семейства могут возникать с помощью многих различных механизмов. Их диапазон простирается от изменений, присущих минералам, и физических факторов до изменений в регуляторных ДНК. Структурные гены, по-видимому, играют в эволюции весьма скромную роль.
50. Автозволюционизм лишь способствует разъяснению некоторых проблем, связанных с социобиологией. Однако, предлагая совершенно иной подход к эволюции, он изменяет интерпретацию многих явлений, связанных с социальным поведением человека.
51. Этика, как любой другой биологический феномен, имеет физико-химическую основу. Бороться за справедливость а стремиться к истине человека побуждают физико-химические сигналы, возникающие в его организме. Альтруизм и сотрудничество находят свое объяснение в присущих автоэволюции процессах самосборки. Улыбка всегда появляется у человека в трехмесячном возрасте, причем даже у слепых и слепоглухих детей.