Признаюсь, я так и не добралась до знаменитой книжки Шредингера, да и вообще перестала задумываться о том, что такое жизнь, где-то на уровне старших классов школы. Все, что мы знаем о живых существах, говорит об их происхождении из одного корня; а раз так, то пока нам доступен для изучения только один вариант жизни. Просто же сравнивая живое с неживым, легко ошибиться в выборе критериев живого – ведь всякое обнаруженное свойство может оказаться особенностью нашего конкретного варианта жизни, а не признаком жизни вообще.
Происхождение жизни по версии Terresa Phitwong
Успехи молекулярной биологии со времен Шредингера прояснили многое в механизме земной жизни, блестяще подтвердив гипотезу Н.К. Кольцова о матричном синтезе. (То, что в роли самовоспроизводящейся матрицы выступает ДНК, а не белок, как думал Кольцов – не столь существенно). Двойная спираль стала популярным символом этих открытий, особенно после замечательной книжки Уотсона с таким названием.
Тем не менее, макромолекула, воспроизводящая саму себя – это, на мой взгляд, еще не жизнь. Нужна еще способность этой молекулы к перекодировке информации – переводу ее на язык других символов. Иными словами, матрица должна не только воспроизвести самое себя, но и породить нечто, химически от себя отличное. Именно это отличное – белок – и можно использовать для создания структуры, не рискуя испортить вещество наследственности. Именно это отличное и подвергается воздействию среды, обеспечивая возможность естественного отбора.
На мой взгляд, возникновение механизма перекодировки информации – генетического кода – и представляет собой главную трудность при попытках представить себе происхождение жизни из неживой материи. Уж очень сложна эта процедура – для ее выполнения требуется целая наномашина, рибосома, состоящая из десятков белков и нескольких молекул РНК. Хуже всего, что даже самая примитивная бактерия уже обладает рибосомами, мало отличающимися от рибосом самых высокоорганизованных существ, а надеяться на обнаружение ископаемых остатков каких-то предшественников рибосом едва ли приходится.
Posts from This Journal by “жизнь” Tag
-
Но ныне горьких слез темно происхожденье
Проблема происхождения жизни (и тем более Вселенной), конечно, представляет для естествознания немалые трудности. Прямая экспериментальная проверка…
-
С ума сошли генетики
Понимание биологической эволюции и без того трудно дается: заметные изменения у заметных организмов требуют времени, намного превышающего не только…
-
И обнаружил микроскоп, что на клопе бывает клоп
С легкой руки Бенуа Мандельброта слово «фрактал» вошло в повседневный обиход, а психоделические компьютерные симуляции фракталов захватили…
Comments
Науку спасёт только машина времени!
Кстати сказать, я не знаю, кто это считает прионы живыми? У них именно что нет никакой перекодировки информации.
В моем понимании, и вирусы не стоит считать живыми - у этих перекодировка есть, но они не в состоянии осуществлять ее автономно, они используют для этого рибосомы клетки-хозяина. Вирус - не более чем обросшая белками плазмида, а уж плазмиду, кажется, никто не собирается считать живой (за исключением, конечно, тех, что считает живым все существующее ;)
Я, наоборот, думаю, что она живая.
Но здесь я изложила именно свою точку зрения - что подчеркнуто в заглавии ;)
Надо еще помнить, что возможно это все заняло что-то около миллиарда лет. А даже представить миллиард лет трудно:)
”Нужна еще способность этой молекулы к перекодировке информации - переводу ее на язык других символов.”
Если использовать компьютерные аналогии, то я бы говорил не только о простой перекодировки. Тут большая аналогия с архивом, если угодно, с самораспаковывающимся архивом. Ведь, действительно сколько там мегабайт занимает геном человека? А сколько надо байт надо для описания человека? Геном, на мой взгляд, это очень эффективный архив.
Да, определенное сходство здесь усмотреть действительно можно. Только вот этот "архив" ДНК отнюдь не "самораспаковывающийся" - и здесь Вы затронули исключительно интересную и важную в биологии тему.
ДНК ведь передается следующему поколению отнюдь не в химически чистом виде, а в комплекте с целой клеткой - зиготой. Спрашивается, почему? А потому, что без этого дополнительного обеспечения она не сможет правильно распаковаться.
Ведь каждая клетка нашего организма содержит одну и ту же копию ДНК, а все они очень разные - есть нейроны, есть мышечные волокна и т.д. То есть, в каждой из них "распакована" (т.е., транслирована в белок) только малая часть общего ДНКового архива - причем, разные части в разных клетках. Вопрос, откуда каждая клетка знает, что именно ей надлежит распаковывать (дифференциальная транскрипция), активно исследуется.
При развитии же зиготы главная сложность - правильная последовательность распаковки. Если начать распаковывать без разбору, получишь не нормальный эмбрион, а "не мышонка, не лягушку, а неведому зверушку" ;) Соответственно, наличие цитоплазмы яйцеклетки и обеспечивает, по-видимому, правильную последовательность активации генов, нужных для нормального развития. Если угодно, ДНК - как те архивы, для раскрытия которых требуются специальные программы-архиваторы.
Иными словами, это означает, что минимальная единица, "квант" жизни - это все-таки не молекула (даже ДНК), а клетка.
Edited at 2014-09-16 11:12 am (UTC)
У меня дочь в биоклассе учится увлеченно. Дам ей почитать обязательно.
Общий вопрос такой.
Откуда растут ноги у самой проблемы появления живого из неживого? Почему нельзя, как Вернадский (его "живое вещество"), закрыть этот вопрос признанием того, что жизнь была всегда. Во всяком случае, оставить за рамками научных исследований подобные поиски? Ведь это ничуть не унижает науку. В конце концов, проблема "жизни" обычно встает в смысле ее "продления". Например, искусственный глаз. До каких высот поднялась глазная медицина - это ж уму непостижимо! И при этом никто не задумывается над тем, чтобы вместо живого человека с плохим зрением, сделать нового глазастого чела. А больного куда девать? На свалку? ))
Строго говоря, такие поиски и находятся за рамками естествознания, потому что здесь речь идет не о воспроизводимых явлениях (т.е., закономерностях), а об исторически случившемся единичном акте - происхождении земной жизни. (Я не хочу сказать, что жизни нет ни на каких других планетах - возможно, она и есть, но мы о о, ней не знаем).
Деятельность же по установлению достоверности единичного факта ближе всего к криминалистике (если угодно - истории), а эти занятия - совсем иного рода, нежели естествознание. А зачем люди этим занимаются - видимо, потому что интересно!
(Сама я еще в самом начале своего биологического образования четко осознала, что лично я буду держаться подальше от таких проблем в своей профессиональной жизни ;) А вот на досуге - почему бы и не поговорить об этом? ;)
//Вот если бы нам удалось создать нечто, что мы согласились бы назвать жизнью, на основе какого-то иного химического субстрата, чем существующая жизнь, тогда это было бы да ;)//
Здесь, опять же, вопрос скорее этический. Т.е. это вопрос понимания своего места. Ведь можно "по-людски" и к роботу-пылесосу относится. Кормить его электричеством, снисходительно прощать ошибки.
Анекдот есть. Как отличить зайца от зайчихи? Надо его отпустить. Если побежал - значит заяц. А если ПОБЕЖАЛА - то зайчиха.
Так же и с "искусственной" жизнью. Вопрос в том, где пройдет граница ее признания? Искусственный глаз - это орган, или машина? А вросший в кость шуруп? А стимулятор сердца? Фантасты много чего напридумывали в этом направлении. Почву готовят ))
Если понимать свое место (этос) в общем мироустройстве, то и все прочее встанет на свои места. И, возможно, другие "жизни" вдруг станут нам заметны. Потому что прежде мы не могли их заметить по причине очарованности самими собой - ничего кроме себя не видели.
Пафосно, конечно, получилось, но в общем так думаю ))
Ученым удалось восстановить путь развития рибосомы
А что конкретно Вы имеете в виду? Я, знаете ли, всю свою профессиональную жизнь старалась держаться подальше от вопросов биологической эволюции как наименее поддающихся прямому эксперименту, так что, соответственно, не особенно следила за прогрессом в этой области. Однако Евгений Кунин, автор книжки "Логика случая", которую можно считать достаточно авторитетным обобщением нынешних взглядов, судя по всему, берется объяснить возникновение трансляции (процесса синтеза белка на матрице нуклеиновой кислоты) только при помощи многомировой интерпретации Вселенной:
"Трансляция, как полагают, возникла позже, в результате специфического процесса, движимого отбором. Как уже говорилось в предыдущем разделе, как катализируемая рибозимами репликация, так и, особенно, эволюция трансляции в мире РНК сталкиваются с огромными трудностями. Модель МММ <«мира многих миров»> значительно расширяет интервал на оси организационной сложности, где порог может быть преодолен через появление сложности, возникшей случайно (см. рис. 12-6). В этой модели возможность того, что прорывная стадия наступления биологической эволюции была состоянием высокой сложности, не может быть сброшена со счетов, какой бы невероятной (то есть редкой в смысле мультивселенной) и нелогичной она ни казалась. Например, в рамках этой модели прорыв может быть обеспечен случайным появлением центральных элементов сопряженной системы репликации и трансляции, напоминающей, по крайней мере в принципе, современные РНК-вирусы (Koonin, 2007b)."
Мне такое объяснение кажется уж слишком радикальным :)