П'ять аксіом теоретичної біології

П'ять аксіом теоретичної біології. В одній з останніх і найбільш вдалих спроб живе характеризується наступними особливостями, сформульованими Б.M. Мєдніковим (1982) у вигляді аксіом теоретичної біології:

  1. Всі живі організми виявляються єдністю фенотипу і програми для його побудови (генотипу), що передається у спадок з покоління в покоління (аксіома А. Вейсмана).
  2. Генетична програма утворюється матричним шляхом. В якості матриці, на якій будується ген майбутнього покоління, використовується ген попереднього покоління (аксіома І.К. Кольцова).
  3. В процесі передачі з покоління в покоління генетичні програми в результаті різних причин змінюються випадково і ненаправлено, і лише випадково такі зміни можуть виявитися вдалими в даному середовищі (1-я аксіома Ч. Дарвіна).
  4. Випадкові зміни генетичних програм при становленні фенотипу багаторазово посилюються (аксіома Н.В. Тимофєєва-Ресовський).
  5. Багаторазово посилені зміни генетичних програм піддаються відбору умовами зовнішнього середовища (2-я аксіома Ч. Дарвіна).

З перерахованих аксіом можна вивести, мабуть, всі основні властивості живої природи. Розглянемо лише деякі властивості, що мають пряме відношення до процесу еволюційного розвитку.

Дискретність і цілісність - два фундаментальних властивості організації життя на Землі. Живі об'єкти в природі щодо відокремлені один від одного (особи, популяції, види, екосистеми і т.п.). Будь-яка особина багатоклітинного тварини складається з клітин, а будь-яка клітина і одноклітинні істоти - з певних органел. Органели складаються з дискретних, зазвичай високомолекулярних, органічних речовин, які, в свою чергу, складаються з дискретних атомів, елементарних (теж дискретних!) Частинок. У той же час складна організація немислима без взаємодії її частин і структур - без цілісності. Цілісність біологічних систем якісно відрізняється від цілісності неживого насамперед тим, що цілісність живого підтримується в процесі розвитку. Живі системи - відкриті системи, вони постійно обмінюються речовинами і енергією із середовищем. Для них характерна негативна ентропія (зростання впорядкованості), що збільшується, мабуть, в процесі органічної еволюції. Ймовірно, що в живому проявляється здатність до самоорганізації матерії.

Серед живих систем немає двох однакових особин, популяцій і видів. Ця унікальність прояви дискретності і цілісності живого заснована на чудовому явище конваріантной редуплікаціі.

Конваріантной редуплікаціі (самовідтворення зі змінами), що здійснюється на основі матричного принципу (сума трьох перших аксіом), - це, мабуть, єдине специфічне для життя (у відомій нам формі її існування на Землі) властивість. В основі його лежить унікальна здатність до самовідтворення основних керуючих систем (ДНК, хромосом і генів). Редуплікація визначається матричних принципом (аксіома Кольцова) синтезу макромолекул (рис. 4.1). «Розмноження» і зростання кристалів принципово відрізняються від такої редуплікаціі по матричному принципом, не забезпечуючи появи практично нескінченного числа новоутворень (1-я аксіома Дарвіна), що передаються у спадок. Завдяки здатності до самовідтворення за матричним принципом молекули ДНК змогли виконати роль носія спадковості вихідних керуючих систем (аксіома Вейсмана). Це властивість нуклеїнових кислот - важлива передумова еволюції життя.

П'ять аксіом теоретичної біології

Мал. 4.1. Схеми редуплікаціі ДНК. Процес пов'язаний з поділом пар основ аденін - тимін (А-Т) і гуанін - цитозин (Г-Ц) і розкручуванням двох ланцюжків початкової спіралі. Кожна ланцюг використовується як матриця для синтезу нового ланцюга (по Дж. Севейджу, 1969).

Вихідні керуючі системи, молекули ДНК примітивних дискретних живих частинок (віруси, фаги, бактерії і подібні форми), вільно розмножуються клітин-еукаріот, статевих клітин багатоклітинних організмів мають відносно високим ступенем стабільності, що забезпечує можливість ідентичного самовідтворення (явищеспадковості). Еволюційний процес немислимий без спадкової передачі властивостей в ряду поколінь.

Підкреслимо ще раз, що при самовідтворення керуючих систем в живих організмах відбувається не механічне повторення, а відтворення з внесенням змін (1-я аксіома Ч. Дарвіна). Неминучість таких змін випливає з фізико-хімічних властивостей молекул ДНК. Будь-яка досить складна молекулярна та надмолекулярної структура володіє обмеженим ступенем стабільності. Час від часу вона зазнає структурні зміни в результаті руху атомів і молекул. Ці зміни, якщо не ведуть до летального результату, будуть багаторазово посилюватися (аксіома Тимофєєва-Ресовський) і потім передаватися у спадок в результаті самовідтворення по матричному принципом. Конваріантной редуплікаціі означає можливість передачі у спадок дискретних відхилень від вихідного стану, тобто мутацій.

  • Тімоті Фрекен, Пітер Ганді.
    Ісус і занепала Богиня
  • А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов.
    еволюційне вчення
  • Д. Тейлор, Н. Грін, У. Стаут.
    Біологія
  • А.С. Трошин, В.П. Трошина
    фізіологія клітини
  • В.І. Назаров
    Еволюція не за Дарвіном

археологія

  • Картографія з основами топографії
  • Л.В. Коросташевскій.
    Монтаж, експлуатація і ремонт електрообладнання цивільних будівель і комунальних підприємств