Биогенез мотивы и феномены возникновения жизни

Биогенез: мотивы и феномены возникновения жизни

Начальный этап происхождения жизни является одной из нерешённых проблем биологии. На сегодняшний день ни одна из многочисленных теорий биогенеза не в состоянии дать устраивающее всех объяснение первоначального возникновения жизни на Земле. Так или иначе, даже наиболее изящные и правдоподобные гипотезы о том, как зародилась жизнь, подвергаются не менее аргументированной критике. Это вполне закономерно, если подходить к этой проблеме с позиций дня сегодняшнего. Но если попробовать абстрагироваться от ныне существующих феноменов, свойственных биологическим структурам и на системном уровне попытаться проследовать за природой, мысленно воссоздавая её шаги с точки зрения целесообразности, то совершенно реально разглядеть „свет в конце тоннеля“.

Всё то, что нас окружает, является закономерным итогом цепи событий произошедших за миллиарды лет на нашей планете, то есть по сути вполне заурядным и рутинным результатом динамики процессов, имевших место на Земле с момента её формирования. Всё шло и продолжает идти по одним и тем же законам природы, поскольку никаких других не существует. В связи с чем, при том отпущенном времени и тех условиях существования планеты, мы можем иметь лишь то, что получилось. А образовалась в итоге достаточно совершенная биологическая система, которая не была такой изначально. Поэтому, основная идея данной работы заключается в том, чтобы наметить подходы к целостному, в самом общем виде, пониманию того, как не нарушая основополагающих законов природы могли разворачиваться события, приведшие к феномену жизни.

Это становится возможным, если допустить, что ход предшествующей биогенезу химической эволюции направлен, в соответствии со вторым началом термодинамики, на достижение устойчивого конечного состояния. В принципе, стабильность любой молекулярной структуры определяется энергетически наиболее выгодной взаимной ориентацией её молекул. В случае, если пространственное расположение молекул не является термодинамически оптимальным или энергия внешней среды превышает силу связей между элементами структуры, то значение её энтропии, как меры неупорядоченности, повышается и она становится неустойчивой. Из чего следует, что любая открытая система, не изолированная от окружающей среды, может стать относительно нечувствительной к её дестабилизирующему воздействию, лишь в случае поступления в эту систему свободной энергии извне. Либо в случае снижения собственной энтропии при увеличении степени организации и уровня структурной упорядоченности всей системы. Вполне допустима и комбинация обоих механизмов.

Как раз эти способы и лежат в основе функционирования биологических структур, являясь если не отличительными их признаками, то во всяком случае важнейшими, определяющими приспособительные и адаптационные возможности живой системы. Что касается специфических свойств, присущих исключительно живым структурам, то в первую очередь к ним можно отнести матричное самовоспроизведение на основе информации об особенностях своего строения, сохраняемой в закодированном виде. А наиболее удобными для этого химическими соединениями оказались нуклеиновые основания пуриновой и пиримидиновой природы. Причём в эволюционном аспекте пурины оказались полифункциональными соединениями С незначительными модификациями они представлены во многих функциональных клеточных циклах — и в виде макроэргов, как основных источников свободной энергии (АТФ), и как универсальные регуляторы биохимических процессов в виде циклических нуклеотидах (цАМФ и цГМФ), не говоря уже о собственно ДНК и РНК. Кроме того, аденин в виде никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ+), флавинадениндинуклеотида (ФАД) и кофермента А (КоА) входит в состав ключевых коферментов, участвующих в механизмах энергообеспечения метаболических реакций. Не исключено, что уникальные свойства нуклеотидов и в то же время их универсальность, оказались наиболее востребованными для перехода химической эволюции в биологическую, поскольку никакими другими соединениями для этого природа не воспользовалась. Перейти на страницу:1 2 3 4 5 6

Основы учения о биосфере Основы учения о биосфере Все живые существа тесно связаны между собой и с окружающей средой, образуя экосистемы — сообщества взаимодействующих организмов. Экосистемой является и лишайник ...

Основы селекции Основы селекции Селекцией (лат. selectio отбор) называют комплексную биологическую дисциплину, направленную на выведение сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужны ...

Об особенностях поведения земноводных Поведение великого множества живых существ, в том числе и земноводных, настолько разнообразно, что до настоящего времени так и не создано единой его классификации. Но все же существуют неки ...