Включить Акифьева С.В

.М. Медников. Оптическая асиммет­рия аминокислот и "Сахаров не причина, аеледствие возникновения жизни, точ-ТГеёГматричного синтеза~^ЯН_К;РНК и I белков. Однако там, где нет матричного синтеза, жизнь спокойно использует пра­вые аминокислоты и левые углеводы.

К.Л. Гладилин. Действительно, в кле­точной стенке многих бактерий, в цик-^лических антибиотиках типа грамицидина и ядах бледной поганки содержатся ос­татки и 0-аминокислот (для большинства организмов они ядовиты). И это свойство не только процессов матричного синтеза — использовать хирально чистые мономе­ры, хотя такие пептиды образуются не­матричным путем. Нематричным путем синтезируются и полисахариды, но они построены из 0-моносахаридов. А вот лактат (молочная кислота) в одних орга­низмах образуется как 0-изомер, а в других организмах в аналогичной реак­ции как Ц-соединение.

Наш современник академик В. И. Голь-данский пришел к выводу о возможности абиогенного синтеза информационных молекул лишь в условиях кирально чистой среды. Этот вывод существенно услож­нил проблему происхождения жизни, в очередной раз подчеркнув, что простей­шие самореплицирующиеся системы мог­ли возникнуть лишь в результате нерав­новесных, турбулентных процессов...

Б.М. Медников. Не могу принять точку зрения В.И. Гольданского. Кирально чи­стая среда, возникшая абиогенным пу­тем, с точки зрения термодинамики, невозможна. Гораздо более вероятен путь, естественного отбора смеси кираль­но чистых мономеров из рацемической смеси при матричном синтезе полиме-ров2.

Машинные эксперименты показали, что

такой механизм вполне реален и не

требует ни дополнительных условий, ни

огромного протяжения времени. В пол-

I имеры могли объединяться и правые, и

' левые нуклеотиды, вперемежку, но ре-

I плицироваться, размножаться, они не

(могли. Азотистые основания у них «тор­чат» в разные стороны, и двойной спи­рали они образовать не могут. Поэтому они гидролизовались, а реплицировались

лишь случайно оказавшиеся кирально чистые олигонуклеотиды. В процессе эволюции они удлинялись. По той же причине в пептидах должны быть амино­кислоты только одного знака — или пра­вые, или левые. Рацематная цепочка не может образовать (.-спираль белка. А то, что жизнь при матричном синтезе избра­ла правые сахара и левые аминокислоты — чистая случайность. Могло быть и нао­борот — ездят же в Англии по левой стороне дороги, как у нас по правой. Лишь бы не по обеим сторонам. Итак,

"ЧСТОТД У""" "" причина, а

² Рацемическая смесь (рецемат) — смесь, со­держащая, равное количества левых и прааых молекул.

,

Следствие - следствие матричного син­теза. •

Кирилл Львович, если продолжить Вашу неожиданную мысль (образова­ние даже самой простой саморепли­цирующейся системы могло происхо­дить в ходе турбулентных процессов), то можно сказать, что, вероятно, здесь находится наиболее перспек­тивное направление поиска возмож­ных путей происхождения жизни.

К. Л. Гладилин. Действительно так. Сама сущность процессов жизнедеятель­ности, сам характер биологических структур представляет собой лавинооб­разный поток. Названная важнейшая особенность жизни интенсивно исследу­ется, однако многое еще не ясно. Бес­спорно лишь, что жизнь могла возникнуть в результате лавинообразных процессов. Именно поэтому многих исследователей привлекают подводные вулканы. Там пе­репады температур и давлений очень велики и происходящие процессы носят явно выраженный турбулентный харак­тер.

Можно сказать, что жизнь - это тур­булентный циклический процесс са­морепликации организмов. В этом за­ключается физическая -.суть жизни. Хи­мическая же природа подобных циклов до конца не ясна. Непонятно, как могли в ходе химической эволюции образовать­ся носители информации и специфиче­ские катализаторы процессов ее реали­зации и удвоения.

Непонятно и другое: для возникно­вения живых систем необходимы ор­ганические вещества, • для образо­вания органических веществ нужны живые системы. Образно говоря, мы стоим перед. вопросом: что было первым — курица или яйцо?

К. Л. Гладилин. Органические вещест­ва возникают в результате «биогенного синтеза (без участия живых йрчаннл» йов). Это подтверждают исследования космических объектов (комет, метеори­тов, пыли) и модельные эксперименты. Из органических веществ могли образо­ваться первичные организмы. Но они «съели» органические вещества очень быстро. Вот почему весьма скоро появи­лись автотрофы.

В.А. Старостин;'Данный вопрос тесно связан и с проблемой циклизма в эволюции. С точки зрения циклического подхода к эволюции, жизнь неоднократно порождалась неживой материей и вновь погружалась в нее. В мировоззренческом плане такой подход не нашел развития в западных и христианских культурных традициях, он более характерен для восточных культур, в частности для ин­дийской и китайской.

К.Л. Гладилин. В этой связи хотелось бы отметить точку зрения, которая дает­ся сторонниками Веданты. Они, в част­ности Шри Ауробиндо, один из интерес­нейших философов и поэтов нашего века, утверждают, что кроме эволюции от простого к сложному существует про­цесс инволюции — превращение Духа в материю. В процессе инволюции Единое как бы дробится и, опускаясь все ниже и ниже, становится все более плотным, бессознательным и инертным. Превра­щаясь в материю, Дух как бы засыпает. В процессе эволюции происходит объе­динение раздробленных инволюцией об­разовании с повышением уровня их со­знания: идет пробуждение Духа от со­стояния неживого через стадии бактери­альной, растительной, животной, чело­веческой и сверхчеловеческой жизни, в результате чего существует непрерывная и как бы вневременная замкнутая после­довательность состояний превращения единого Духа в матери^ю (инволюция), переходящая далее~~в пробуждениеПиате-рии и превращение ее в единый Дух Сэволюция)73 целью этой послёдЗватеттв-нЪсти события является обретение абсо­лютного могущества-знания-блаженства (эти понятия неразрывны: любое из них обусловлено другими и тождественно им) не только в Едином, но и во Множест­венности Единого.

Д. Зворыкин. Подобные пантеистиче­ские идеи, действительно, никогда не существовали и не могли существовать в *ридти.анстве. которое очень четко разграничивает природу Бога и природу тварного мира и не доВДй>сает ВОЗЫОж- кцши их взаимопревращений":

С. Д. С тростин. Можно~лТГ-считать, что только при допущении многократно­сти возникновения жизни, т.е. при цик­лическом подходе, генезис жизни высту­пает как явление не случайное, а необ­ходимое? Или момент случайности может присутствовать в научной концепции про­исхождения жизни?

Б.М. Медников. Утверждения о том, что случайное сочетание аминокислот и нуклеотидов в абиогенных полимерах по вероятностным соображениям не может дать биологически активные белки и нуклеиновые кислоты, несостоятельны. Все биополимеры несут следы происхож­дения от случайных, стохастических, по­следовательностей. Несколько утрируя, можно сказать, что для возникновения

жизни вполне достаточно случайных хи­мических реакций в большой грязной луже. Можно создать самореплицирую­щуюся систему и в пробирке.

К.Л. Гладилин. Вы правы, Борис Михайлович, используя готовые полинук-леотидные матрицы и ферменты, само­реплицирующуюся систему создать мож­но. Более того, мы можем даже моде­лировать в пробирке процесс «дарвинов­ской» эволюции РНК, используя соответ­ствующий фермент. Но с помощью обыч­ных катализаторов, тех, что встречаются в неживой природе, сделать это невоз­можно. Невозможно потому, что фермен­ты матричного синтеза не просто ката­лизаторы, ускоряющие реакцию, но и достаточно сложные комплексы различ­ных белков, образующие молекулярную «машину», способную обеспечить точ­ность соответствия сит-*бзируемого по­лимера используемой матрице.

Но не это главное. Главное то, что простейшая самореплицирующаяся сис­тема должн* была возникнуть в естест­венных добиологических условиях среды. Но до сих пор не удалось разработать варианта условий, в котором из простых предшественников могли бы образовать­ся хотя бы олигомеры нуклеиновых кис­лот. Аминокислоты, их полимеры и даже микроструктуры могут легко синтезиро­ваться в самых различных условиях из простых предшественников, например формальдегида и гидроксиламина — со­единений, обнаруженных и в космиче­ском пространстве, и легко образующих­ся в модельных экспериментах. А нукле­иновые кислоты так возникать не могут.

Б.М. Медников. Я не стал бы преуве­личивать роль ферментов. Никакой фер­мент не может сделать невозможную реакцию возможной, он только ускоряет ее. И любую реакцию, которая идет в клетках, можно катализировать ионами металлов, разными органическими сое­динениями и короткими олигонуклеоти-дами и олигопептидами. Случайно ли, что большинство ферментов работают в комплексе с ионами металлов и с груп­пами, возникающими из витаминов? Ха-ральд Сидней Фокс показал, что проте­йной ды, возникающие абиогенным пу­тем, способны быть эффективными ка­тализаторами. Они уступают ферментам не в активности, а в специфичности. Эволюция ферментов шла в сторону повышения специфичности.

Б.А. Старостин. Проблема возникно­вения жизни, можно сказать, во многом совпадает с проблемой нуклеиновых кис­лот. На их свойстве реплицироваться прямо или косвенно основаны все био­логические циклы.

Можем ли мы говорить о каких-то эволюционных предшественниках нукле­иновых кислот, из которых те развились?

К.Л. Гладилин. Вспомним, что для синтеза белков требуется согласованное

Крестьянинов В.Ю. Человек- вершина эволюции?

Биология в школе, 2005, №1

Практически все основные мировые религии: христианство, ислам, иудаизм, буддизм рассматривают человека как существо, промежуточное между человеком и небожителями. В китайской философии для иллюстрации этого положения найден кра­сивый образ —триада, три горизонтальные линии, из которых верхняя символизирует небо, нижняя — землю, а средняя — челове­ка. Христианская религия называет Чело­века царем природы, венцом творения, со-работником Бога, созданного по Его образу и подобию. Примерно такого же взгляда на человека придерживаются к представители других мировых религий.

Аналогичная точка зрения высказывает­ся к большинством материалистов. Во мно­гих учебниках, в том числе и зарубежных, эволюционный процесс представлен в виде лестницы, на нижних ступенях которой располагаются примитивные организмы (вирусы, прокариоты, простейшие), а на верхнюю всегда ставят «-венец творения» — человека. Но эволюция не лестница. Это — древо, каждая веточка которого (отдельный вид) тянется вверх — к большему совершен­ству, и человек вряд ли представляет собой верхнюю ве':очю^; данного древа.

Принципиально новые изменения, ко­ренным обоазом отличающие одни видь; живых организмов от других, возникают б результате ароморсоозов. За исключением развитого головного мозга п связанных с этим особенностей поведения у человека нет ки одного ароморФозкого изменения бот почему его не выделил;; б новый Т'тп или класс, а отметили как новое семейство 'даже ке отряд) человекообазных обе-

процесса относят общее усложнение ор-гакпзацип живого организма повышение егс приспособленности к шивок.о>гу ко\ту

постоянно меняющихся \слов:ы. прогрес­сивное изменение 11НС. органов чувств п более совершенное взаимодействие с биосферой. Последний момент — один из наиболее важных. поскольку биосфера — крупнейшая иерархическая структура; и эволюция каждого вида живых организмов должна обеспечивать стабильность биосфе­ры как непременное условие существования всех живых существ па планете.

Главное направление эволюционного процесса — повышение приспособленно­сти организмов к разнообразным условиям существования благодаря усложнению их организации. Если исключить одежду, жи­лища и различные механизмы, оказывается. что человек довольно слабо приспособлен к жизни и может существовать лишь в узких границах изменений факторов окружаю­щей среды. Бактерии, которых обычно по­мещают на нижние ступени эволюционной лестницы, неизмеримо лучше нас приспосо­блены к выживанию в экстремальных усло­виях.. Многие из них могут существовать в условиях сверхвысоких температур (свыше ЗОСгС) или сверхнизких (в телекамере, про­бывшей на Луне более года, был обнаружен земной микроорганизм — стрептококк, слу­чайно занесенной в нее до старта), высокой радиации (известны случаи, когда бактерий рода РлеиЛотопс.! выделял!; из активной зоны ядерных реакторов, где они получали доз'.'облучения свыше миллиона рентген). Некоторые бактерии используют для пита­ния ядовитые вещества:,фенол. синильную кислоту диоксины п др. Вот почему, несмо­тря на кажущуюся простоту, именно они, а не человек, господствуют на земном шаре.

:ан;'зм человека устроен качественно л'.~чше и сложнее, чем организм любого другого вида живых сгцкств. Так. организм- собаки в общих чертах подобен нашему, а вот си-

стема обоняния у нее работает значитель­но лучше. Человек уступает насекомым по физической выносливости, восприятию окружающего мира и по целому ряду других параметров. Рудименты и атавизмы также свидетельствуют о несовершенстве челове­ческого организма.

Обратная сторона бурного развития био­логии и медицины заключается в том, что скорость эволюции человека существенно ниже любого другого вида животных, и дав­ление естественного отбора на него осла­блено. Вследствие этого в человеческом генофонде постоянно растет груз вредных мутаций и генетических патологий, снижа­ющих жизнеспособность человека как био­логического вида.

Функционирование коры головного моз­га и физиологические механизмы мышле­ния изучены настолько слабо, что нельзя однозначно утверждать, лучше или хуже устроен наш мозг сравнительно с другими млекопитающими. Анатомическое строе­ние ЦНС у всех млекопитающих примерно одинаковое. Отношение массы мозга к мас­се тела не является серьезным показателем интеллекта. Мозг знаменитого писателя А.Франса весил около килограмма, однако это не мешало ему создавать выдающиеся произведения. Подобных примеров можно привести немало,

Основные отличия человека от других животных объясняются тремя причинами: прямохождением. высшей нервной деятель­ностью (прежде всего способностью к аб­страктному мышлению н речи) п трудовой деятельностью.

Прямохожденяе — чисто адаптационное приспособление, дающее ряд преимуществ в определенных условиях. Например. е са­ваннах, где обитали предки человека, оно значительно расширяло кругозор в высокой траве. На задних конечностях передни! ает-ся достаточно много видов животных раз­ных сие'¹ ема'шческих групп: птицы, кснгур" п т.д. Тот факт, что прямохожденне осво­бодило руки для трудовой деятельности, очень важный, но не принципиальны!';.мо­мент. По сравнению с птицами, имеющими открытый таз. прямохонсдение человека не-

чиваются за эту особенность чрезвычайно тяжелыми и опасными родами, которые ни у одного жиьотного не происходят с таким трудом, как у человека.

Важнейший аргумент, доказывающий принципиальное отличие человека от жи­вотных. — его способность к абстрактному мышлению, т.е. к индукции, дедукции, ши­нированию своей деятельности, координа­ции ее с другими людьми и др. Считается, что прочие животные такой способностью не обладают и их поведение определяется достаточно сложными условными и без­условными рефлексами, врожденными и приобретенными инстинктами и т.д. Это чисто механический подход. Ни один вла­делец собаки, кошки, коровы или свиньи не будет утверждать, что его животное со­вершенно глупое существо. Каждое живот­ное (домашнее или дикое) обладает своим характером, привычками, способно совер­шать разумные поступки. Любой зоолог, животновод, ветеринар приведет десятки примеров разумного, «чисто человеческо­го» поведения животных. Много таких примеров можно найти и в литературе по этологии.

Когда говорят об отсутствии способ­ности к речи у животных, имеют в виду только вербальную сигнализацию. Даже у человека значительная часть информации при разговоре передается и принимается благодаря невербальному общению (мими­ка, жесты, интонации, запах и др.). У жи­вотных роль невербальных сигналов еще выше, но эта разница не принципиальна. Многие звуковые сигналы, которыми об­мениваются животные, ке представляют собой врожденно-инстинктивные, а прн-" обретаются в процессе жизни. Так. аме­риканские вороны не понимают сигналов тревоги европейских ворок тою же вида. Попугаи кс только бессмысленно имити­руют слова, произнесенные человеком, ко v- используют их для своих кужд. Ставшие классическими к многократно воспроизве­денные эксперименты с новорожденными обезьянами, которых обучали азбуке глухонемых, показали, что они способны запоминать 300 слов и активно использовать их в соответствии с правилами индукции и дедукции. Более того, показано, что в неко­торых случаях они обучали языку жестов своих сородичей.

Трудовая деятельность животных настоль­ко велика и разнообразна, что в настоящей статье нет возможности охватить все ее мно­гообразие. Если бы она определялась только инстинктами и рефлексами, как это принято считать, то животные вряд ли могли бы эф­фективно корректировать свое поведение в соответствии с постоянно меняющимися условиями окружающей среды.

Взгляд на человека как особое «биосоци­альное» существо долгое время господство­вал в отечественной литературе. Вместе с тем деление общества на касты, взаимо­помощь среди отдельных групп, борьба за власть, иерархия, разделение труда к дру­гие черты общественного поведения всег­да присутствовали у стадных животных. Особенно ярко эти виды взаимоотноше­ний проявляются v собакоголовых обезьян (прочитайте об этом, например, замеча­тельную книгу В.Дольника «Непослушное дитя биосферы»).

Один из аргументов, который выдвига­ется для того, чтобы доказать принципи­альное отличие человека от других живот­ных, — это наличие у него так называемого «нравственного чувства» добра и зла. На­сколько это чувство «развито» у человека, свидетельствуют многочисленные истори­ческие примеры. Первая и Вторая мировые войны унесли десятки миллионов человек. Клика Пол Пота уничтожила около трети населения собственной страны, не говоря уж о сталинских и гитлеровских репрессиях

против сооственных народов, масштаоы ко­торых значительно выше. Человек — един­ственное животное, которое убивает не только с целью пропитания, но и для удо­вольствия, в том числе и себе подобных. Охотой занимаются не только бедные, но и достаточно респектабельные люди. Волна убийств и насилия захлестнула наши экраны не потому, что это чьи-то злобные происки, а потому, что основной массе населения нравится смотреть такие фильмы.

И в то же время чувство товарищества, взаимопомощи и самопожертвования ши­роко распространено в природе, особенно у стадных животных.

Забота о потомстве, которое мы наблюда­ем в животном мире, не менее трогательная и самоотверженная, чем у человека. Вряд ли это можно объяснить исключительно дей­ствием условных и безусловных рефлексов. Животные проявляют заботу не только о своих детях, но и о детенышах других видов (в том числе и человеческих). Такие факты общеизвестны. Весь мир облетели кинока­дры, на которых запечатлены бегемот, спа­сающий антилоп)" от крокодила, львица, с риском для жизни защищающая свою при­емную дочь — газель — от льва.

Таким образом, точка зрения на Ното 5ар1еп5 как на самый лучший, полезный и приспособленный вид живых существ, принципиально отличающийся от всех дру­гих организмов, нуждается, на наш взгляд, в серьезной коррекции.

В.Ю. крестьянннов,

кандидат биологических наук,

ИПКиПРО, г.Саратов

Список литературы

1. Багодский С.В. О преподавании теории эволюции в школе / С.В. Багодский //Биология в школе. - 1998. - №3. - С. 94-96.

2. Жизнь, её сущность и происхождение: взгляд с разных ракурсов // Биология в школе. - 1995. - №4. - С. 8-15.

3. Крестьянинов В.Ю. Человек - вершина эволюции органического мира? / В.Ю. Крестьянинов // Биология в школе. - 2005. - №1. - С.10-12.

4. Кулев А.В. Биология и религия, или как преподавать в школе эво­люционное учение. Беседа первая / А.В Кулев // Биология в школе - 2006. -№2. - С. 44-48.

5. Кулев А.В. Биология и религия, или как преподавать в школе эво­люционное учение. Беседа вторая / А.В Кулев // Биология в школе - 2006. -№3.-С. 31-32.

6. Лупаков В.Э. Искушение макроэволюцей/В.Э.Лупаков // Биология в школе.-2012.-№5.-С. 16-21.

7. Полянский Ю,И. Надо ли возвращаться к креационизму?/ Ю.И. Полянский, Э.И Колчинский, С.И Орлов // Биология в школе. - 1992. - №4. -С. 7-19.

8. Пуговкин А.П. Школьная биология эпохи «Религиозного возрож­дения»/ А.П. Пуговкин // Биология в школе. - 2008 - № 6. - С. 10-14.

9. Северцов А.С. Эволюция или божий промысел. К спорам о дарви­низме / А.С. Северцов // Биология в школе. - 1997. №6. - С. 5-9.

10. Марков А. Рождение сложности. Эволюционная биология сего­дня: неожиданные открытия и новые ворпросы. М.:Астрель: СОКР1Т8, 2011. Биология, эволюция и креационизм. - С. 30-34.

Поиск по сайту: