Назад    Главное меню     Оглавление    Далее  

ЭВОЛЮЦИЯ ПАНСПЕРМ. РАЗМНОЖЕНИЕ И РЕПЛИКАЦИЯ.

   На этом можно было бы закончить. Сущность Жизни схвачена, термин подобран. Но интересно - что же было дальше? Мы далее в большей степени фантазируем, создаем версии. Хотя бы для тех оппонентов, что любят засыпать вопросами. А как это? А как это? И злорадствуют, если ты не смог сразу ответить. Сами-то ничтожества, а вопросами так и сыпят, так и сыпят. И если ты не ответишь, они мгновенно делают вывод о неверности твоей теории. Сразу, без размышлений. И еще обзываются при этом, мол надо диплома лишить! Однако при всей их неприятности, небольшая польза от них есть. Как и от волков в лесу.
   Вернемся в древнюю эпоху. Теперь, когда описано зарождение жизни, можно рассмотреть процесс ее начальной эволюции.
   В соответствии с общепринятыми терминами, эволюция - это постепенное повышение от поколения к поколению уровня организации живых образований. От поколения к поколению что-то может изменяться. И эти изменения могут накапливаться в том или ином направлении, что и составляет сущность эволюции.
   Можно добавить, что эволюция - это постепенное заполнение более высоких и сложных экологических ниш. Точно так же, как если рядом с 10-этажным домом жгут листья, то запах дыма (это - аналог жизни) постепенно доходит до 2, 3, 4, и более высоких этажей. А когда костер потушен, то запах исчезает в обратной последовательности. Так вымирали динозавры, когда костер их питающий был потушен каким-то образом, а они существовали после этого еще много тысячелетий. Скорее всего конец динозаврам принесли мелкие млекопитающие, сожравшие всю традиционную пищу в основании пищевой пирамиды динозавров.
   Это конечно хорошо, когда уже есть поколения. Когда есть привычные названия: воспроизводство, мутации, отбор. А какими терминами описывать многообразие Жизни на стадии пансперм? Когда еще нет репликации но растет их многообразие? Когда растет сложность устройства пансперм, их размеры? Даже если причина только в остывании океана.
   До сих пор не использовался специальный термин для обозначения процесса изменения состава и концентрации живых молекул во времени. Но среди пансперм уже зародилось нечто вроде воспроизводства. То есть они растут - растут, разрываются на части и точно - не точно, но восстанавливают все-таки себе подобных, снова панспермы. А раз так, то наступило время нового термина. Будем осторожны и назовем этот феномен пред-эволюция.
   В нашем понимании пред-эволюция в среде пансперм - это медленное движение к кинетически равновесному состоянию. В ситуации с панспермами (а если честно, то и с любыми живыми существами) это очень - очень растянутый во времени процесс. Настолько растянутый, что никто даже не знает как оно будет выглядеть, это многомерное равновесное состояние. Даже при стабильных природных условиях. Если использовать математический термин, то не исключена вообще расходимость и конкретного и всеобщего процесса пред-эволюции и даже эволюции. То есть даже при постепенном замедлении изменений фенотипов, и вроде приближающейся стабилизации, конечный результат может не достигаться никогда. Например, теоретически, если за тысячу лет фенотип изменился на ½, за следующую тысячу лет на 1/3, потом на ¼ и так далее, то этот процесс не имеет конца, не сходится. Это предмет специального математического исследования. И даже хотя количество атомов в пансперме конечно, то мутировать они могут все медленнее и никогда не достигнут равновесия.
   Или, к примеру, эволюция замедлилась на сотню миллионов лет. Но вот наконец свершилось, произошла очень маловероятная мутация и дальше пошла лавина именно с этой мутацией и снесла все давно стабильное. Как это было, снова вспомним, с динозаврами. Сколько таких торможений было на пути к человеку? А может если мы вымрем, то вообще никогда не сможем возникнуть снова. Если никогда, например, не срастутся те две хромосомы, которые срослись у обезьян после того как они спустились с деревьев. Так бы мы и волочили руки по земле до сих пор, хотя были бы уже такими же умными как сейчас. И красавицы наши волочили бы. Может и хвостик небольшой остался бы… Ужас. Хотя нам казалось бы, что это очень эротичный хвостик...
   Иногда эволюция невозможна, как это было в горячем океане. Сложные вещества быстро распадались. Там быстро достигалось кинетически равновесное состояние, в котором океан и пребывал сотни миллионов лет. Потом океан остывал. Емкость аккумулированной солнечной энергии увеличивалась. Емкость вовлеченного в фотохимические процессы вещества тоже увеличивалась. Потом океан остыл настолько, что в нем появилась жизнь в виде крупных пансперм. Их вид когда-нибудь подробно установят химики.
   Неожиданно эти реактивные молекулы (хвостатики) получили пусть даже не эволюционное, а просто преимущество. Стало возможным перемещение энергетических процессов на более высокие уровни, на другие размеры молекул и на большее разнообразие конфигураций этих молекул. Появилась и сразу расширилась экологическая ниша молекулярных квантовых мельниц. А как же иначе? Ведь есть постоянная подкачка от Солнца. Ведь как быстро идет карьера у тех, у кого есть подкачка сверху. Кто такой? Откуда? - А он уже зам.министра. А он уже… Все все, молчим.
   Уже упоминались мельницы квантов способные автоматически улавливать градиент концентрации энергии и веществ в окружающей среде. Естественно, что и такие панспермы получат преимущество в продолжительности жизни и в количестве населения.
   Подобные мелкие преимущества можно перечислять и дальше. Началась пред-эволюция живых молекул. Пред-эволюция конфигураций, форм, способов движения и т.д. Пред-эволюция движков и жгутиков. Появились скоростные комфортабельные панспермы, с высоким к.п.д. движков и хорошей тягой. Пред-эволюция размеров. Пред-эволюция спектров поглощения. Пред-эволюция программ поведения.

Шаг эволюции №1 = Появление пред-эволюции. Появление пансперм, передвигающихся в океане под действием движков или колеблющихся молекулярных жгутиков.
   Далее будет отслежена пред-эволюция одной ветви пансперм. Невозможно утверждать, что хотя бы одна из стадий этой ветви имела преимущества перед другими окружающими их панспермами. Просто каждая стадия вполне возможна и вероятна. Просто эта ветвь пред-эволюции существовала наряду с другими ветвями и все. Иногда количество этой ветви возрастало, иногда убывало. Но эта ветвь не оборвалась и в конце концов привела к нынешнему состоянию земной экосистемы.
   Среди этих древних и прогрессивных пансперм были самые причудливые формы и иногда цепочки. Они распадались и вновь соединялись в другие формы и цепочки. Времени на все доклеточные вариации ушло около 2 миллиардов лет. То есть намного больше, чем на всю последующую эволюцию от возникшей полноценной диплоидной живой клетки до современного живого мира. Это свидетельствует о том, что переход от пансперм к клетке - процесс трудный. Нам очень повезло, что такая эволюция случилась. И если дерево пред-эволюции и эволюции пансперм сравнить с деревом эволюции животных, то вероятно, что второе дерево покажется мелким кустиком земляники по сравнению с баобабом.
   Часть из древних пансперм обладала свойством воспроизводиться через несколько промежуточных стадий. То есть, несколько видов пансперм существовали в смешанном сообществе: после разрушения любой из них могли из кусков восстановиться любые другие, но также из их сообщества. Воспроизведение после разрушения через десяток - сотню промежуточных этапов было всегда. При этом сами промежуточные этапы являлись самостоятельными и полноценными линиями пансперм.
   Однажды в этом сообществе возникло явление, когда пансперма неудержимо росла, а нарастив массу и разбухнув от энергии, самопроизвольно распадалась на куски, из которых снова вырастали похожие панспермы того же сообщества. Такое воспроизведение можно считать очень похожим на размножение, хотя оно и не было в буквальном смысле самовоспроизведением. Это было самовоспроизведение целого семейства.

Шаг эволюции 2. Появление коллективного размножения целого семейства пансперм, без точного самовоспроизведения каждой в отдельности. Никаких преимуществ у этого семейства пансперм не отмечается.
   Затем в этом семействе выделились лидеры по повторяемости и по живучести. И в результате появились такие панспермы, которые самовоспроизводились не через сотню переплетающихся с другими разновидностями этапов (и далее с увеличением при росте многообразия), а всего через один этап. Это были панспермы типа "А плюс Б". Мы не будем детализировать устройство таких пансперм. Каждая из них при движении наращивала вторую половину, потом распадалась на А и Б. И далее "А" наращивала "Б", а "Б" наращивала "А". С появлением таких пансперм можно считать возникшим и размножение. Эволюционное преимущество у размножающихся пансперм также не отмечается. Главное, что они существовали наряду со всеми.

Шаг эволюции 3. Появление пансперм типа "А + Б" и размножения через одну стадию. То есть такая пансперма росла, распадалась на "А" плюс "Б", а каждая из них затем достраивала свое тело до "А + Б".
   Такое воспроизведение является в точности размножением. Оно приводит к удвоению количества пансперм после каждого цикла и вроде бы должно вытеснить всех остальных. Но при всех кажущихся эволюционных преимуществах такого размножения оно не стыкуется с положением дел в современных живых клетках. В них царствует репликация. По всей вероятности не самовоспроизведение привело к появлению клетки и информационным свойствам хромосом. Короче говоря, это направление пока не рассматривается, хотя оно вполне перспективно.
   Океан остывал. Ниша пансперм расширялась. Размножающиеся панспермы типа "А + Б" эволюционировали в различных направлениях. В числе прочих были и цепочки, исходя из удобства взаимной репликации при нарастающей энергоемкости.
   Но оказалось, что цепочки – это следующий прорыв эволюции на новые энергетические спектры, на новые жизненные процессы и на новые объемы и скорости размалывания квантов. Вспоминается неудачная версия возникновения жизни через цепочки. Увы, тогда не знали про движки и жгутики...
   Определение. Цепочка - это пансперма, имеющая удлиненный вид или вид молекулярной цепочки. Ее отличие заключается в том, что она размножается путем раздвоения, расслоения, а не путем разрыва на две.
   Наверняка, среди современных вирусов есть и цепочки, их только трудно обнаружить или наблюдать. Существовало множество различных типов цепочек, с жгутиками или движками.
   Есть ли преимущество цепочек перед другими живыми молекулами? Если и есть, то они не слишком очевидны. Может быть они прочнее, менее подвержены разрушению? - Вряд - ли. Быстрее движутся? - Очень возможно. Лучше схватывают солнечные кванты? - Возможно. Что еще? - Возможно то, что у них велика относительная площадь поверхности. Это означает, что при том же весе с шарообразной панспермой, удлиненная пансперма имеет гораздо большую площадь. Следовательно больше контакт с окружающей средой. Если сюда добавить меньшее сопротивление воды, большую энергию движения, то в сумме мы получим некоторое эволюционное преимущество у игольчатых пансперм.
   Но это преимущество вторично. Главное в другом. Мало ли - много ли было цепочек, но они были. Они наращивали массу при движении по всей длине. Все текло пока довольно медленно, несмотря на движки и жгутики. Сотни миллионов лет пролетали один за другим, а прогресса в эволюции не было. И цепочки и не цепочки возникали, выполняли свое назначение как мельницы солнечных квантов, и однажды разрушались и жизнь в них умирала. Но однажды возник четкий процесс репликации.
   Постоянное энергетическое давление Солнца, после квадриллионов проб и ошибок, заставило эти цепочки молекул (очень энергоемкие) однажды “научиться” строить параллельно самим себе вторые цепочки. А потом, разбухнув от избытка накопленных квантов, расслаиваться на две. Чтобы затем каждая одинарная цепочка снова восстанавливала свою пару. И так далее. При движении иглообразной цепочки в первичном бульоне происходило быстрое восстановление второй цепочки, потому что окружающие вещества сразу встраивались в те места, которые в этом нуждались. Так возникли самовоспроизводящиеся "через раз" цепочки. Так пошел процесс репликации.
   Но и на этом этапе нельзя утверждать, что те цепочки, которые освоили этот процесс, смогли обогнать по численности всех остальных носителей жизни - пансперм. Может быть это произошло чуть позже, когда у них обнаружилась способность включить в свой жизненный цикл почти все остальное плавающее в океане органическое вещество.
   Вероятно, потеря прочности у цепочек и их меньшая устойчивость к разрушению компенсировались появлением репликации.

Шаг эволюции №4. Появление процесса репликации цепочек посредством построения параллельно самим себе второй цепочки и расслоения на две. При этом собственно самовоспроизведение достигалось при втором делении, то есть через раз. Цепочка А рождала цепочку Б, а цепочка Б затем рождала цепочку А и т.д. Эволюционное преимущество не отмечается или незначительное.
   Появление процессов размножения и репликации, образно говоря, стало победой над стадией смерти в цикле жизни. Стадия смерти практически исчезла для всей этой разновидности цепочек и осталась лишь для ее отдельных экземпляров.
   Конечно, появление сразу расслаивающихся цепочек в первичном океаническом бульоне событие маловероятное. Без стадии пансперм вообще невозможное.
   Вводится следующий термин для самовоспроизводящихся и размножающихся цепочек - предхромосомы.

Определение. Предхромосомы - это та часть из цепочек, которая обладала способностью под действием первичного, вторичного и больших порядков энергетического давления размножаться путем репликации - строительства параллельно самим себе второй цепочки, и потом расслаиваться на две одиночные цепочки. И так далее.
   Не нужно никаких ужасных космических молекул. Обычные земные молекулы под постоянным давлением солнечной энергии в течение сотен миллионов лет слипаются в крупные образования, обладают движками или наращивают жгутики, начинают двигаться и рождают Большую жизнь на Земле. Затем однажды они выстраиваются в самовоспроизводящиеся цепочки с движками и жгутиками и начинают эволюционировать к клетке. Все это со вполне определенной не нулевой вероятностью! Даже сегодня это могло бы случиться, если бы почти все органическое вещество не было бы задействовано в нынешней биосфере. Такие же панспермы и цепочки несомненно были и есть на любой планете, в т.ч. и на Марсе, там где не слишком горячо или холодно и есть вода, не стоит туда летать.
   Несомненно, в далеком космосе есть планеты, на которых мало углерода и много кремния. И на некоторых из них, где подходящие климатические условия, есть высокоразвитая кремниевая или иная неуглеродная жизнь, возможно и разумная.
   Сразу же, вслед за появлением процесса размножения, усилились конкуренция и процесс естественного отбора. Следует обратить внимание, что процесс естественного отбора - термин сейчас не очень любимый. Думается все дело в том, что этот термин половинчатый, он охватывает только половину более широкого явления. А именно, явления прихода экосистемы в равновесие с окружающей средой. После каждой выживающей мутации начинается процесс перемещения экосистемы в равновесие. Равновесие модификаций генотипов между собой и с окружающей средой. Этот переход по своей сложности, многоэтапности, вовлеченности участников и взаимозависимости авторы сравнили бы с игрой в "пятнашку". Когда для того, чтобы переместить квадратик на соседнее поле надо сделать десятки передвижений других квадратиков. В природе это не "пятнашка", а по меньшей мере "сотка". И также, как в игрушке, существуют ситуации математически неразрешимые. Когда даже прогрессивная мутация не всегда выживает, например, потому что нет подкрепляющих мутаций в контактирующих видах.
   Несомненно, на ранних этапах становления жизни размножались и панспермы - не цепочки. Они и сейчас, возможно, существуют. Также и цепочки могли размножаться путем не репликации, а простого разрыва на две коротких. Но в конечном итоге, под действием солнечного давления всех постепенно выдавили именно реплицирующие предхромосомы на основе углерода. Это физический взгляд. Сторонники теории естественного отбора могут трактовать это как конкурентную борьбу за усвоение плавающего в океане органического вещества. Жизненный цикл их, как уже упоминалось, состоял в увеличении толщины до двойной с последующим размножением путем расслоения двойной цепи на две одинарных по типу “молнии”. Этот момент победы предхромосом логичен, потому что разбухающая от энергии молекулярная цепочка, если она растет только в длину, будет поглощать энергию слишком медленно. А вот если она растет в толщину, то ее энергоемкость растет намного быстрее, потому что за единицу времени к ней присоединяется намного больше молекул. Выживает и побеждает тот, кто размножается быстрее.
   Современные вирусы, которые можно найти в любой точке земной биосферы, по-видимому также относятся к разновидностям этих предхромосом. Часть же из них, возможно, относится вообще к панспермам и размножается способом, отличным от предхромосомного расслоения. Возможно, что, вирусы - это тот первый слой жизни на земле, который мало изменился с момента ее возникновения, за 3 миллиарда лет.
   Процесс выдавливания предхромосомами всех остальных пансперм не очевиден. И одна из возможностей излагается ниже.

 

Назад    Главное меню     Оглавление    Далее  

Страница размещена на сайте в 2005 году.

 

--- ---

--- ---

--- ---

*******

Яндекс.Метрика

--- ---LiveInternet---