Teória biochemickej evolúcie. Vznik života a) vznik živých organizmov z neživých tiel

Hoci štruktúra prvých živých organizmov bola oveľa dokonalejšia ako štruktúra koacervátových kvapiek, stále bola neporovnateľne jednoduchšia ako dnešné živé bytosti. Prírodný výber, ktorý začal v koacervátových kvapôčkach, pokračoval s príchodom života. V priebehu času sa štruktúra živých vecí stále viac zlepšovala a prispôsobovala sa podmienkam existencie.

Na začiatku boli potravou pre živé bytosti iba organické látky vznikajúce z primárnych uhľovodíkov. Ale postupom času sa množstvo takýchto látok znížilo. Za týchto podmienok si primárne živé organizmy vyvinuli schopnosť budovať organickú hmotu z prvkov anorganickej povahy – z oxidu uhličitého a vody. Postupným vývojom nadobudli schopnosť pohlcovať energiu slnečného lúča, na úkor tejto energie rozkladať oxid uhličitý a z jeho uhlíka a vody budovať vo svojom tele organické látky. Takto vznikli najjednoduchšie rastliny – modrozelené riasy. V najstarších ložiskách zemskej kôry sa nachádzajú zvyšky modrozelených rias.

Ostatné živé tvory si zachovali rovnaký spôsob kŕmenia, no ako potrava im začali slúžiť primárne rastliny. Takto sa objavili zvieratá vo svojej pôvodnej podobe.

Na úsvite života boli rastliny aj zvieratá najmenšími jednobunkovými tvormi, podobne ako baktérie žijúce v našej dobe, modrozelené riasy a améby. Významnou udalosťou v dejinách postupného vývoja živej prírody bol vznik mnohobunkových organizmov, teda živých bytostí pozostávajúcich z mnohých buniek spojených do jedného organizmu. Postupne, ale oveľa rýchlejšie ako predtým, sa živé organizmy stávali zložitejšími a rozmanitejšími.

S tvorbou komplexných ultramolekulových systémov (probiontov), ​​vrátane nukleových kyselín, bielkovín, enzýmov a mechanizmu genetického kódu, sa na Zemi objavuje život. Probionti potrebovali rôzne chemické zlúčeniny - nukleotidy, aminokyseliny atď. Vzhľadom na nízky stupeň genetickej informácie mali probionty skôr obmedzené schopnosti. Faktom je, že na svoj rast používali hotové organické zlúčeniny syntetizované v priebehu chemickej evolúcie, a ak by život v ranom štádiu existoval len vo forme jedného druhu organizmov, potom by sa primárna polievka rýchlo vyčerpala.

Avšak kvôli tendencii získavať širokú škálu vlastností a predovšetkým kvôli objaveniu sa schopnosti syntetizovať organické látky z anorganických zlúčenín pomocou slnečného žiarenia, nestalo sa tak.

Na začiatku ďalšieho štádia sa tvoria biologické membrány-organely, ktoré sú zodpovedné za tvar, štruktúru a aktivitu bunky. Biologické membrány sú postavené z proteínových a lipidových agregátov, ktoré sú schopné oddeľovať organickú hmotu od prostredia a slúžia ako ochranná molekulárna membrána. Predpokladá sa, že tvorba membrán mohla začať už počas tvorby koacervátov. Ale na prechod z koacervátov na živú hmotu boli potrebné nielen membrány, ale aj katalyzátory chemických procesov - enzýmy alebo enzýmy. Výber koacervátov zvýšil akumuláciu proteínom podobných polymérov zodpovedných za urýchlenie chemických reakcií. Výsledky selekcie boli zaznamenané v štruktúre nukleových kyselín. Systém úspešne fungujúcich nukleotidových sekvencií v DNA bol vylepšený práve selekciou. Vznik samoorganizácie závisel tak od počiatočných chemických predpokladov, ako aj od špecifických podmienok zemského prostredia. Samoorganizácia vznikla ako reakcia na určité podmienky. Počas samoorganizácie sa eliminovalo veľa rôznych neúspešných možností, kým základné štruktúrne znaky nukleových kyselín a proteínov nedosiahli optimálny pomer z hľadiska prirodzeného výberu.

Vďaka prebiologickej selekcii samotných systémov, a nielen jednotlivých molekúl, systémy nadobudli schopnosť zlepšiť svoju organizáciu. To už bola ďalšia úroveň biochemickej evolúcie, ktorá poskytla zvýšenie ich informačných schopností. V poslednom štádiu vývoja izolovaných organických systémov sa vytvoril genetický kód. Po vytvorení genetického kódu sa evolúcia vyvíja variáciami. Čím ďalej sa posúva v čase, tým sú variácie početnejšie a zložitejšie.

Akonáhle vznikol, život sa začal vyvíjať rýchlym tempom, čo ukazuje na zrýchlenie evolúcie v čase. Vývoj od primárnych probiontov k aeróbnym formám teda trval asi 3 miliardy rokov, pričom od vzniku suchozemských rastlín a živočíchov uplynulo asi 500 miliónov rokov; vtáky a cicavce sa vyvinuli z prvých suchozemských stavovcov za 100 miliónov rokov, primáty sa objavili za 12-15 miliónov rokov, trvalo asi 3 milióny rokov, kým sa z nich stal človek.

Záver.

Skutočný základ života vznikol ako výsledok vzniku bunky, v ktorej biologické membrány spojili jednotlivé organely do jedného celku.

Prvé bunky boli primitívne a chýbalo im jadro. Ale takéto bunky stále existujú. Prekvapivo sa objavili pred viac ako 3 miliardami rokov.

Prvé bunky boli prototypom všetkých živých organizmov: rastlín, zvierat, baktérií. Neskôr, v procese evolúcie, pod vplyvom darwinovských zákonov prirodzeného výberu, sa bunky zdokonaľovali a objavili sa špecializované bunky vyšších mnohobunkovcov, rastlín a živočíchov – metafytov a metazoánov.

Nasledujúce môže byť citované ako zjednocujúci vzťah medzi chemickou evolúciou, ktorá sa potom zmení na biochemickú a biologickú evolúciu:

    jednoduché molekuly

    komplexné makromolekuly a ultramolekulové systémy (probionty)

    jednobunkové organizmy.

Tak je stvorený živý svet. Trvalo to viac ako 3 miliardy rokov a bolo to najťažšie. Obrovské množstvo variantov vývoja počiatočných uhlíkových zlúčenín nemožno vymenovať. Najdôležitejším výsledkom však bol vznik života na Zemi.

Napriek dôležitosti poznatkov o podmienkach, príčinách a procesoch vzniku života na Zemi v našej dobe, vedecko-technickom pokroku, mnohí tomu nevenujú náležitú pozornosť. Hoci každému by malo byť úplne jasné, že život, ktorý nás obklopuje, sa sformoval počas takého gigantického časového obdobia, ktoré je jednoducho mimo kontroly nášho vedomia. A len preto škoda, ktorá už bola spôsobená všetkým živým veciam za posledné storočie, ešte neviedla k nezvratným následkom. Vďaka NTP však človek sám bez toho, aby si to uvedomoval, vytvára stále nebezpečnejšie vynálezy pre všetko živé. A, žiaľ, nikto nevie, ktorý z nich bude posledný...

Sme však súčasťou živého sveta, ktorého vytvorenie trvalo miliardy rokov. Myslím, že je o čom premýšľať.

Literatúra.

    Vaschekin N.P. "Koncepcie moderných prírodných vied", Moskva, MGUK, 2000

    Poteev M.I. "Koncepcie moderných prírodných vied", Petrohrad, Peter, 1999

    Yugay G. A. "Všeobecná teória života", M., Myšlienka, 1985

Podstatou tejto teórie je, že biologická evolúcia – t.j. vzniku, vývoju a komplikáciám rôznych foriem živých organizmov predchádzala chemická evolúcia – dlhé obdobie v dejinách Zeme spojené so vznikom, komplikáciami a zlepšovaním interakcií medzi elementárnymi jednotkami, „tehlami“, z ktorých sa skladá všetko živé. - organické molekuly.

Podľa väčšiny vedcov (predovšetkým astronómov a geológov) vznikla Zem ako nebeské teleso asi pred 5 miliardami rokov kondenzáciou častíc oblaku plynu a prachu obiehajúcich okolo Slnka.
Počas tohto obdobia bola Zem rozžeravenou guľou, ktorej povrchová teplota dosahovala 4000-8000 °C.
Zem sa postupne vplyvom vyžarovania tepelnej energie do vesmíru začína ochladzovať. Asi pred 4 miliardami rokov sa Zem ochladí natoľko, že sa na jej povrchu vytvorí pevná kôra; zároveň z jeho hlbín vyrážajú ľahké, plynné látky, stúpajú hore a tvoria primárnu atmosféru. Zloženie primárnej atmosféry sa výrazne líšilo od modernej. V atmosfére starovekej Zeme nebol voľný kyslík a pozostávala z vodíka (H 2), metánu (CH 4), amoniaku (NH 3), vodnej pary (H 2 O), dusíka (N 2), uhlíka. oxid monoxid a oxid (CO a CO 2).
Neprítomnosť voľného kyslíka v atmosfére primárnej Zeme je dôležitým predpokladom pre vznik života, pretože kyslík ľahko oxiduje a tým ničí organické zlúčeniny. Preto v prítomnosti voľného kyslíka v atmosfére by akumulácia významného množstva organickej hmoty na starovekej Zemi bola nemožná.
Keď teplota primárnej atmosféry dosiahne 100 ° C, syntéza jednoduchých organické molekuly, ako sú aminokyseliny, nukleotidy, mastné kyseliny atď.zvyškové cukry, viacsýtne alkoholy, organické kyseliny a pod. Energiu pre syntézu dodávajú bleskové výboje, vulkanická činnosť, tvrdé kozmické žiarenie a napokon ultrafialové žiarenie zo Slnka, pred ktorým Zem ešte nie je chránená ozónovou clonou a práve ultrafialové žiarenie vedci považujú za hlavný zdroj energie pre abiogénnu (t. j. prebiehajúcu bez účasti živých organizmov) syntézu organických látok.

Pri teplote primárnej atmosféry pod 100 °C vzniká primárny oceán, začína sa syntéza jednoduché organické molekuly a potomkomplexné biopolyméry. Prototypy živých organizmov sú koacervátové kvapky, ktoré sa objavili v primárnom oceáne a vytvorili organický vývar.Koacervátové kvapky majú určité zdanie metabolizmu:

  • môže selektívne absorbovať niektoré látky z roztoku a uvoľňovať produkty ich rozkladu do prostredia a rásť;
  • po dosiahnutí určitej veľkosti sa začnú "množiť", pučať malé kvapôčky, ktoré zase môžu rásť a "pučať";
  • v procese miešania pod vplyvom vĺn a vetra môžu byť pokryté lipidovou škrupinou: jedinou, pripomínajúcou mydlové micely (s jediným odtrhnutím kvapky z hladiny vody pokrytej lipidovou vrstvou), alebo dvojitá, pripomínajúca bunkovú membránu (s opakovanou kvapkou kvapky pokrytej jednovrstvovou lipidovou membránou, na lipidovom filme pokrývajúcom povrch rezervoára).

Procesy vzniku koacervátových kvapôčok, ich rast a „pučanie“, ako aj ich „obliekanie“ membránou z dvojitej lipidovej vrstvy sa dajú ľahko simulovať v laboratórnych podmienkach.

Takto boli reprodukované procesy abiogénnej syntézy organických molekúlsú uvedené v modelových experimentoch.

V roku 1828 vynikajúci nemecký chemik F. Wöhler syntetizoval organickú látku - močovinu z anorganického - kyanidu amónneho.

V roku 1953. Mladý americký výskumník, postgraduálny študent Chicagskej univerzity, Stanley Miller, reprodukoval v sklenenej banke s elektródami prispájkovanými do primárnej atmosféry Zeme, ktorá podľa vtedajších vedcov pozostávala z vodíkového metánu CH 4, amoniaku. NH 3 a vodná para H2 0. Cez túto zmes plynov prechádzal S. Miller týždeň elektrickými výbojmi simulujúcimi búrky. Na konci experimentu boli v banke nájdené α-aminokyseliny (glycín, alanín, asparagín, glutamín), organické kyseliny (jantárová, mliečna, octová, glykolová), kyselina y-hydroxymaslová a močovina. Opakovaním experimentu sa S. Millerovi podarilo získať jednotlivé nukleotidy a krátke polynukleotidové reťazce s piatimi až šiestimi väzbami.

J. Oro miernym zahriatím zmesi vodíka, uhlíka, dusíka, NH 3, H 2 O získal adenín a pri interakcii amoniakálneho roztoku močoviny so zlúčeninami vznikajúcimi z plynov vplyvom elektrických výbojov získal uracil .

L. Orgel (1980) v podobných experimentoch syntetizoval nukleotidové reťazce s dĺžkou šiestich monomérnych jednotiek.

S. Akaburi získal polyméry najjednoduchších proteínov.

Na Zemi môže v súčasnosti (napríklad počas sopečnej činnosti) prebiehať abiogénna syntéza organických molekúl. Zároveň vo vulkanických emisiách možno nájsť nielen kyselinu kyanovodíkovú HCN, ktorá je prekurzorom aminokyselín a nukleotidov, ale aj jednotlivé aminokyseliny, nukleotidy a dokonca aj také zložité organické látky, akými sú porfyríny. Abiogénna syntéza organických látok je možná nielen na Zemi, ale aj vo vesmíre. Najjednoduchšie aminokyseliny sa nachádzajú v meteoritoch a kométach.

Kontrolné a meracie materiály na tému "Vznik a vývoj života na Zemi"

Dátum ____________ Priezvisko, meno ________________________ Trieda ________

možnosť 1

ja.Dodatočné vyhlásenia:

1. Podľa biochemickej teórie život vznikol ako výsledok procesov, ktoré sa riadili ___________________ a _____________________________________________ zákonami;

2.Podľa teórie abiogenézy _____________________________________________-

3. Podľa teórie stacionárnej existencie život ____________________________

4. Prvé živé organizmy (probionty), ktoré sa objavili na Zemi, boli _______________________ na spôsob dýchania a ____________________ na výživu.

5. Od objavenia sa prokaryotických organizmov na Zemi prešlo ____________ miliárd. .rokov

prvé jednobunkové eukaryotické organizmy prešli ___________ miliónmi rokov

II

1.vzhľad hlavných štruktúr a procesov v raných štádiách vzniku a vývoja života na Zemi.:

A. organické monoméry-polyméry-fermentácia-bunky-respirácia-fotosyntéza

B. organické monoméry-polyméry-bunky-fotosyntéza-dýchanie

C. organické polyméry-monoméry-bunky-fotosyntéza-fermentácia-dýchanie

D. organické monoméry-polyméry-bunky-respirácia-fermentácia-fotosyntéza

V. kambrium, ordovik, silur, devón, karbon, perm

S. ordovik, kambrium, silur, devón, karbon, perm

D. devón, karbon, ordovik, silur, perm, kambrium

3.správny geochronologický sled období druhohôr:

A. Jurský, Trias, Mel

V. mel.ura. trias

S. trias. Yura. krieda

D. Mel.Trias, Jurský

III.Kliknite na správne vyjadrenia „áno“ alebo „nie“:

1. Podľa koacervátovej hypotézy sa prvé proteínové štruktúry (protobionty) objavili na Zemi ako výsledok spontánnej separácie vodného roztoku polymérov na kvapôčky s vysokou koncentráciou látok.

2. Hlavným dôvodom zlepšenia koacervátov na primárne živé bytosti je schopnosť kvapiek samozostavovania a sebareprodukcie so zvyšujúcou sa komplexnosťou.

3. Za začiatok biologickej evolúcie na Zemi sa považuje moment vzniku prvých jednobunkových eukaryotických organizmov – rastlín, živočíchov, húb.

IV.Nastaviť zhodu:

A) V roku 1947 sformuloval teóriu biopoézy.

B) V roku 1929 zistil, že zdrojom energie pre abiogénnu syntézu je ultrafialové žiarenie

B) zistil, že mikroorganizmy vznikajú zo vzdušných spór

D) prvýkrát definoval „život“

E) V roku 1861 experimentálne dokázal nemožnosť vzhľadu živého od neživého.

E) V roku 1924 sformuloval hypotézu koacervátov.

1.F. Engels

3 Louis Pasteur

4. A. Oparin

5 J. Haldane

6 J. Bernal

V.Test.

1. Kto z menovaných vedcov napokon vyvrátil teóriu o samovoľnom vytváraní organizmov?

A. Darwin W. Lamarck S. Pasteur D. Redi

2. Podstatou teórie spontánneho generovania je, že podporuje myšlienku:

A. vznik živých organizmov z neživých

B. vznik živého zo živého

C. stvorenie živých vecí vyššími silami

E. zavádzanie organizmov zvonku

3. Za jednu z najdôležitejších etáp pri vzniku života možno považovať:

A. vznik aminokyselín

B. vzhľad uhľohydrátov

C. vznik nukleových kyselín

E. vzhľad lipidov

4. Aká vlastnosť organických molekúl im umožnila stať sa „základom života“?

A. schopnosť rôznych chemických reakcií

B. schopnosť sebaorganizácie a reprodukcie

C. zložitosť ich štruktúry

5. Zdrojmi energie pre syntézu organických molekúl na starovekej Zemi by mohli byť:

A. viditeľné svetlo

B. ultrafialové žiarenie

D. všetky vyššie uvedené

6. Staroveká atmosféra Zeme bola pravdepodobne reduktívna, pretože:

B. organické zlúčeniny neboli syntetizované v oxidačnom prostredí

C. zlúčeniny organických látok s kyslíkom sú nestále

Všetky vyššie uvedené

Kontrolné a meracie materiály na tému "Vznik a vývoj života na Zemi"

Dátum ____________ Priezvisko, meno ________________________ Trieda ________

Možnosť 2

ja.Dodatočné vyhlásenia:

1. Podľa teórie panspermie. život _____________________________________

2.Podľa teórie biogenézy _____________________________________________-

3. Organizmy, ktoré sa objavili na Zemi pri vyčerpaní zásob abiogénnych organických látok, spôsobom dýchania ___________________________________________________________________

4. Objavenie sa procesu fotosyntézy na Zemi viedlo k akumulácii _________________

A obohatenie ___________________ _______________

5. Podľa moderných predstáv je vek Zeme ______________ miliardy rokov

II.Nastavte správnu postupnosť:

1.charakteristika pre primárnu atmosféru Zeme:

A. dusík-amoniak-metán-sírovodík-vodná para

B. kyslík-amoniak-sírovodík-oxidy uhlíka-metán

C. kyslík-amoniak-oxidy uhlíka-metán-dusík

E. amoniak-metán-sírovodík-oxidy uhlíka-vodná para

2. správna geochronologická postupnosť paleozoických období:

A. kambrium, silur, ordovik, perm, karbon, devón

V. ordovik, kambrium, silur, devón, karbon, perm

S. devón, karbon, ordovik, silur, perm, kambrium

D. kambrium, ordovik, silur, devón, karbon, perm

3.správna geochronologická postupnosť mezozoických období:

A. Trias.ura. krieda

V. jura, trias, krieda

S. krieda. Yura. trias

D. krieda. Trias, Jura

III.Kliknite na správne vyjadrenia „áno“ alebo „nie“:

1. Podľa koacervátovej hypotézy mali koacerváty vlastnosti živých organizmov, pretože pozostávali z molekúl bielkovín a selektívne absorbovaných látok.

2. Hypotéza predpokladaná A.I. Oparinom a experimentálne overená S. Millerom je, že primárny oceán obsahoval vysoké koncentrácie proteínov a nukleových kyselín

3. Akumulácia kyslíka v atmosfére primárnej Zeme a objavenie sa ozónovej clony viedli k ukončeniu abiogénnej syntézy organických látok a ochrane prvých organizmov pred ultrafialovým žiarením.

IV.Nastaviť zhodu:

A. Dominancia krytosemenných rastlín, kvitnutie hmyzu, teleostných rýb, vtákov, placentárnych a vačnatých cicavcov, výskyt primátov.

B. Začiatok kvitnutia plazov, objavenie sa prvých cicavcov, skutočných teleostových rýb.

B. Vznik prvých prokaryotov - vznik siníc, železitých baktérií, modrozelených anaeróbnych autotrofných prekurzorov zelených rias

D. Rozkvet baktérií, nahradenie prokaryotov eukaryotmi; jednobunkovosť je nahradená mnohobunkovosťou, rýchlym kvitnutím rias a zánikom jednobunkových organizmov.

E. Výskyt rýb s krížovými plutvami, objavenie sa stavovcov na súši, výskyt stegacefalov, rozšírenie vyšších spórových rastlín na súši.

E. Vznik moderných krytosemenných rastlín v dôsledku zaľadnenia, vyhynutia mamutov, šabľozubých tigrov. kvitnutie veľkých kopytníkov cicavcov.historický vývoj človeka.

G. Dominancia plazov, vznik Archaeopteryxa, dominancia nahosemenných rastlín.

H. Kvitnutie obojživelníkov, výskyt lietajúceho hmyzu, pavúkov, škorpiónov, kvitnutie papradí, výskyt semenných papradí.

1.Archeus

2.Proterozoikum

3.Paleozoikum

4.Mezozoikum

5 kenozoikum

V.Test:

1. Presvedčivosť skúseností Louisa Pasteura bola taká, že:

A. zablokoval cestu „životnej sily“ zapečatením banky so živným médiom

V. kultivačné médium sterilizoval a dokázal, že sa v ňom nenachádzajú žiadne mikroorganizmy

S. dokázal, že mikroorganizmy sa môžu dostať do živnej pôdy len spolu s vonkajším vzduchom.

2. Millerova zmes obsahovala amoniak a metán. Prečo boli tieto látky potrebné pre experiment:

A. chcel dokázať, že tieto látky sú obsiahnuté v zložení primárnej atmosféry Zeme

V. chcel dokázať nemožnosť vzniku života v primárnej atmosfére Zeme

S. chcel dokázať možnosť syntézy organických zlúčenín v primárnej atmosfére Zeme.

D. žiadna odpoveď

3. Aká je reakcia, ktorá je základom tvorby amoniaku:

A. reakcia oxidu uhličitého s dusíkom

B. reakcia vody s dusíkom

C. reakcia vodíka s dusíkom.

E. reakcia dusíka a kyslíka

A. mohli niektoré látky absorbovať z vonkajšieho prostredia a iné do neho uvoľňovať

Od vodného prostredia ich obmedzovalo zdanie membrány

C. mohli meniť veľkosti

Zo všetkých uvedených dôvodov

5. Fotosyntéza a oxidačný metabolizmus:

A. sa objavil náhle

V. boli prvým metabolickým systémom

S. pripravil základ pre vznik kyslíkového metabolizmu

D. všetky vyššie uvedené

6. Ak primárne formy života vznikli pred 4 miliardami rokov, potom:

A. povrch Zeme môže byť príliš horúci na to, aby existovali oceány

B. oceány by zamrzli

C. tieto formy života by museli syntetizovať glukózu z CO 2 a H 2 O

D. na to by nebola voda. aby rástli

1.fyzikálne a chemické zákony

2.živý z neživého

3. vždy existoval

4.anaeróby, heterotrofy

5,3,5 miliardy rokov a 2 milióny rokov

1.zavlečený na planétu zvonku

2.žiť zo živého

3.anaeróby, fototrofy

4.Organické látky a obohacovanie atmosféry kyslíkom

5,2-3 miliardy rokov

3 č. (Prokaryotické probiontové organizmy)

2. nie, (9 molekúl organických látok vzniklo abiogénne a začali vstupovať do fyzikálno-chemickej interakcie.)

1-C;2-A;3-B;4-B;5-D;

1-C;2-C;3-C;4-D;5-C;:

Bakirova Rashida Shaikenovna, učiteľka biológie a chémie

KGU # 7, Šachtinsk, región Karaganda Kazašská republika

Duchovný prototyp živých systémov

Obsah školského kurzu biológie je zameraný na sémantické línie, ktoré sú založené na úrovniach organizácie biologických systémov od molekulárnej bunky po biosféru, uvažovaných z evolučného hľadiska. V bunkách je najvyšším hierarchickým centrom jadro s genetickou informáciou, ktorá zabezpečuje jedinečnosť bunky, jej postavenie a vzťahy v súvislom reťazci živých organizmov. Jadro riadi procesy biosyntézy, reprodukcie a samoregulácie. Keď je potrebné koordinovať procesy prebiehajúce súčasne v mnohých bunkách, musí sa zapojiť iný mechanizmus. Čo o ňom vieme? Podľa logiky školského predmetu biológia sa každý živý systém vyvíja sám zo seba, obsahuje vlastný mechanizmus sebareprodukcie a sebaregulácie. Na úrovni buniek ide o genetický program rozvoja života, na úrovni mnohobunkového organizmu ide o nervový a humorálny systém.

Alexander Gavrilovič Gurvich (1874-1954) navrhol a potom dokázal, že koordinácia bunkových procesov v jedinom vyvíjajúcom sa organizme, akým je embryo, sa neuskutočňuje na úrovni jednotlivých buniek a ich jadier, ale na úrovni celku. . Prototyp tohto celku existuje ešte predtým, ako sa vyvinie embryo. A.G. Gurvich nazval tento koordinačný faktor morfogenetické pole, ktorý určuje smer a usporiadanie biologických javov. Podľa Gurvicha sú informácie o štruktúre potenciálneho organizmu obsiahnuté v celkovom embryonálnom fotónovom poli emitovanom každým chromozómom embrya. Takéto integrálne pole vytvára vlnový (biofield) rámec, plán, podľa ktorého prebieha stavba (alebo, ako sa teraz hovorí, samoorganizácia) buniek v tele.

Ďalšie experimenty umožnili vedcom potvrdiť existenciu tohto javu a sformulovať jasnú teóriu morfogenetického poľa:

1. Procesy prebiehajúce v jadrách buniek sú zdrojom špeciálneho vektorového poľa.

2. V každom bode priestoru uprostred živého systému alebo jeho bezprostredného okolia sa nachádza pole, ktoré má vektorovú charakteristiku. Ide o výsledok geometrického sčítania vektorov jednotlivých bunkových polí.

3. Biologické pole je charakteristické len pre živé systémy a nemožno ho priradiť žiadnemu zo známych fyzikálnych polí. Dedí sa a nemôže znovu vzniknúť.

4. Biologické pole sa prejavuje vo vzťahu k elementárnym biologickým procesom v organizme (množenie buniek, ich migrácia z deliacej zóny do vonkajšej ako neustále koordinujúci faktor. Je formujúcim (morfogénnym) faktorom rastu a vývoja organizmu.

Teória je plná moderných pojmov. Pri štúdiu nelineárnych dynamických systémov bol odhalený a popísaný fenomén samoskladania, ktorý je charakteristický pre živú aj neživú prírodu. Systémy najvyššej štrukturálnej hierarchie nadobúdajú schopnosť riadiť a regulovať procesy v systémoch, z ktorých sú zložené. Na základe týchto štúdií vznikla nová veda synergetika (spoločne pôsobiť, podporovať), ktorá študuje procesy sebaorganizácie, stability, ničenia a obnovy štruktúr živej a neživej prírody.

V synergetike je formulovaný predpoklad, že v živom organizme, ktorý sa vyvíja, vzniká prototyp zvyškovej štruktúry - morfogenetické pole, podľa matrice ktorého sa uskutočňuje vývoj a evolúcia organizmu.

Vychádzajúc z tohto predpokladu, na úrovni mnohobunkového organizmu nie je najvyšším hierarchickým centrom nervový systém, ale informačná a energetická štruktúra vyššieho rádu.

N. Ivanovič Pirogov vo svojom „Denníku starého lekára“ píše: „... A presvedčenie mi mimovoľne vštepuje, že môj mozog a všetko ja sám som iba myšlienkovým orgánom svetového života, keďže obrazy, sochy a budovy sú orgány a úložisko umelcových myšlienok. Na hmotný prejav svetového myslenia bolo potrebné zariadenie, zložené podľa určitého plánu z atómov zoskupených známym spôsobom - to je môj organizmus a svetové vedomie sa stalo mojím individuálnym prostredníctvom špeciálneho mechanizmu, ktorý je obsiahnutý v nervových bunkách. . Ako sa to stalo – to samozrejme neviem ani ja, ani nikto iný. Ale pre mňa niet pochýb o tom, že moje vedomie, moja myšlienka a túžba v mysli hľadať ciele a dôvody nemôžu byť niečím fragmentárnym, jediným, čo nemá žiadnu spojitosť so svetovým životom, a niečím úplným a dotvárajúcim vesmír, t.j. .. nemajú nič vyššie ako oni sami. Naša mozgová myseľ sa nachádza so svojimi prirodzenými sklonmi k cieľavedomosti a tvorivosti mimo seba len preto, že sama nie je ničím iným ako prejavom najvyššej svetovej mysle."

Informačno-energetické pole je najvyšším hierarchickým centrom tak pre populačne špecifickú formu živej hmoty, ako aj pre spoločenský život človeka. V psychológii existuje koncept kolektívneho nevedomia, ktorý navrhol Carl Jung.

Kolektívne nevedomie zachytáva bežnú ľudskú skúsenosť v podobe archetypov "- univerzálnych obrazov správania, myslenia, vnímania sveta. Sú v ľuďoch prítomné od narodenia ako inštinkty. Nedajú sa priamo odhaliť, ale dajú sa pocítiť v sny, vízie, predtuchy." nevedomie obsahuje všetko duchovné dedičstvo ľudskej evolúcie, oživené v štruktúre mozgu každého jednotlivca, "- poznamenal Carl Jung. Skúsenosti nahromadené predchádzajúcimi generáciami nemiznú, zostávajú v kolektíve nevedomý a používa sa, keď nastane situácia takéhoto žitia.Carl Jung definuje kolektívne nevedomie ako akumuláciu duchovného dedičstva ľudstva, zároveň naznačuje, že táto skúsenosť je uložená v štruktúrach ľudského mozgu a prejavuje sa ako inštinkty.

Nie je možné opísať dedičnosť duchovnej skúsenosti človekom metódami klasickej genetiky. Kolektívne nevedomie je ukladanie obrázkovsprávanie, ktoré nemožno opísať podľa klasickej schémy dedičnosti: gén (oblasť DNA kódujúca informáciu o jednom proteíne) - mRNA - proteín - znak. Môžeme vysloviť predpoklad, že celá duchovná skúsenosť ľudstva nezmizne bez stopy, ale je uložená v určitom duchovnom kontinuu, ktoré možno označiť za štruktúru vyššieho stavu hmoty, než je ľudská spoločnosť. Ide o energeticko-informačnú štruktúru najvyššieho hierarchického poriadku, ktorá má koordinačné a riadiace vlastnosti. Individuálny život každého človeka obohacuje kolektívne nevedomie o tie obrazy, ktoré môžu používať ďalšie generácie.

Duchovná skúsenosť askétov a svätých, prejavy hrdinstva, sebaobetovanie, altruistické správanie, schopnosť dôstojne znášať ťažkosti - to všetko tvorí prasiatko ľudského ducha, z ktorého môžu štedro čerpať všetky nasledujúce generácie ľudí.

V tejto súvislosti je jasné, čo mala na mysli hrdinka hry „Tri sestry“ od A.P. Čechova, keď povedala: „... Naše utrpenie sa zmení na radosť pre tých, ktorí budú žiť po nás.“ Kolektívne nevedomie je obohatené o duchovnú skúsenosť generácií, ale obsahuje aj isté archetypy – „mocné psychické prototypy ukryté v hlbinách nevedomia, vrodené univerzálne predstavy, počiatočné modely vnímania, myslenia a prežívania. Ide o akési primárne predstavy o svete a živote, ktoré nezávisia od úrovne získaných vedomostí. Nejakým nejasným spôsobom sa prenášajú z generácie na generáciu a tvoria štruktúru svetonázoru. Životná skúsenosť ich nemení, len pridáva nový obsah.“ Archetypy sú rovnaké pre všetky časy a národy. Jung opísal mnoho archetypov a dal im podmienené, no presné mená: Ja, Osoba, Tieň, Matka, Dieťa, Slnko, Mudrc, Hrdina. Človek má dojem, že ľudstvu je daný zdroj obrazov, podľa ktorých sa vyvíja. Tento zdroj je vyššieho rádu. Akademička L. V. Shaposhnikova poznamenáva: „Bez energeticko-informačného toku prichádzajúceho k človeku z Vyšších svetov nemôže existovať tvorivosť kozmickej evolúcie a človek by nemohol napredovať po jej špirále nahor, zdokonaľovať svojho ducha a zušľachťovať svoju hmotu. Svet vyššieho stavu hmoty bude vždy kauzálnym javom pre nižší. Svety v inom stave hmoty hrajú v našom živote významnejšiu úlohu, ako si mnohí myslia."

Biosféra Zeme nemôže mať svoje vlastné hierarchické centrum. Vladimír Ivanovič Vernadskij poukázal na to, že jej najvyšším evolučným prejavom nie je žiadna () spheIla, vytvorená racionálnym myslením človeka. Treba predpokladať, že vznik noosféry bez výmeny energoinformácií so štruktúrami vyššieho hierarchického poriadku by bol nemožný. Všetky skúsenosti nahromadené ľudstvom, všetky informácie môžu byť uložené nielen vo forme kníh, rukopisov, rukopisov, umeleckých a architektonických pamiatok. Uchováva sa v informačnom kontinuu Zeme, ovplyvňuje ďalší vývoj nielen biosféry, ale aj blízkeho i vzdialeného vesmíru, čerpá z jej pokladov a vnáša do nich svoju jedinečnosť. Človeku je podľa Pavla Florenského daná nadradenosť: „v schopnosti, ktorú mu dal Boh, poznať, chápať a vnímať tie znaky božskej múdrosti, ktoré sú skryté v celom vesmíre“.

Každý z nás má túto prednosť, no nie každý ju využíva. Ako si sami určíme zmysel svojho života, čo môžeme priniesť do pokladnice ľudstva? Rozhodujeme sa o tom podľa zákona slobodnej vôle, ale keď vieme o nekonečných horizontoch svojich možností a o zodpovednosti, ktorá na nás leží pred všetkými nasledujúcimi generáciami, obmedzíme svoj zmysel života len na momentálne potreby?

"Cieľ svojej existencie môžete definovať rôznymi spôsobmi, ale cieľ by mal byť iný, nie život, ale vegetácia ... Každý človek by mal mať v živote, vo svojom živote, vo svojich zásadách života, vo svojom správaní jedno pravidlo." : život treba žiť dôstojne, aby ste sa nehanbili pamätať “(DS Likhachev).

Láska je veľkým zjednocujúcim princípom života

„Duša je to, čo robí trávu trávou, strom stromom, človeka človekom. Bez nej je tráva seno, strom je palivové drevo, človek je mŕtvola, “povedal Grigory Skovoroda. Život je spojením heterogénnych prvkov a procesov podriadených jedinému cieľu – zabezpečenie života, homeostázy, sebaobnovy živého systému. Asimilácia a disimilácia, vzrušenie a inhibícia, striedanie biorytmov pokojovej aktivity – to všetko je život. „Empedokles povedal: „Spojenie homogénneho k nepriateľstvu, nenávisti, spojenie heterogénneho k priateľstvu, láske. „Odlúčenie bez odlúčenia je život,“ tvrdil čínsky mudrc Chuang Tzu. Všeobecné princípy organizácie živých vecí sú prekvapivo presne opísané z pohľadu čínskej filozofie taoizmu. Univerzálne Tao – jednotný princíp organizácie všetkých vecí vedie k zjednoteniu heterogénneho a vylučuje zjednotenie homogénneho, ako protichodnú cestu. Akákoľvek asimilácia, nátlaková súdržnosť je neprirodzená a mimo Cesty sa všetko skôr či neskôr samo zničí." Cesta sú všeobecné zákony, podľa ktorých sa všetko vo Vesmíre vyvíja a existuje. Povaha organizácie vedie človeka k tomu, že rôzne formy vedú k udržateľnosti, ale pod podmienkou dobrovoľnosti vzájomná koordinácia všetkých zložiek a protichodných procesov,čo je predpokladom bezúhonnosti. Ľudstvo potrebuje dobrovoľne prijať základy spolupráce, zriecť sa násilia, hnevu a sebectva. Celé ľudstvo na Zemi je jediný organizmus, ktorý prechádza svojou Cestou a musí zodpovedať Univerzálnej Ceste. "Borovica žije svojou Cestou tisíc rokov a svlažca za jeden deň, ale toto je jedna a tá istá cesta, ktorú sme prešli celú."

Porovnaním jednobunkového organizmu s kryštálovou štruktúrou minerálu môžeme konštatovať, že život je krehký a nestabilný v porovnaní s inertnou prírodou, ale je to len zdanlivá krehkosť. Život sa môže kvalitatívne meniť, ale inertná príroda nie. V priebehu evolúcie sa živá hmota aktívne vyvíja a premieňa, premieňa inertnú hmotu, čo ju núti meniť svoj vzhľad. VI Vernadsky zavádza koncept historického času na charakterizáciu živej hmoty a geologického času na charakterizáciu kostnej hmoty. Jedna sekunda geologického času zodpovedá približne stotisícom historických rokov.

Život je pôvodne obdarený prekvapivo silnou transformačnou energiou. Ak vo svojej schopnosti odolávať prostrediu samostatný živý organizmus stráca na prvkoch kostnej povahy, potom milióny po sebe idúcich generácií živých organizmov sú schopné odolávať prostrediu, ale aj v sebe vyvinúť niečo Nové, čo kvalitatívne mení úroveň organizácie celej povahy planéty Zem.

„Človek je pri svojom narodení jemný a slabý, ale na začiatku smrti je pevný a silný. Všetky stvorenia a rastliny sú pri narodení jemné a slabé a po smrti suché a zhnité. Pevné a silné je to, čo zahynie, a nežné a slabé je to, čo začína žiť. Preto mocná armáda nezvíťazí a silný strom zahynie. Silní a mocní nemajú rovnakú výhodu ako jemní a slabí“ (Lao Tzu.

Filozof VF Ern tvrdí: „Je potrebné realizovať myslenie v prírode a prírodu v myslení. Vráťte sa k prírode ako k existencii“. Príroda musí byť „na subjektívnej úrovni zahrnutá do obsahu ľudskej existencie, dáva jej ľudské vlastnosti a poľudšťuje ju. Príroda sa v tomto prípade stáva rovnocenným komponentom v interakcii „príroda – človek“, vzťah sa neuskutočňuje na úrovni vzťahov „objekt – subjekt“, čo je stále charakteristické pre moderný proces skúmania živej prírody, ale v rámci rámec vzťahov "subjekt - subjektívne". To umožňuje uvedomiť si pocit príbuznosti s prírodou, presvedčiť človeka, že nestojí nad ňou, ale je jej prvkom, rovnako ako príroda, “navrhuje profesor AV Stepanyuk a pokračuje ďalej:„ Organizácia živej hmoty nás nabáda, že sila živého je v kombinácii heterogénnych vlastností bytia, antinomických vlastností, ktoré predpokladajú koexistenciu protikladov a vzájomne sa vylučujúcich spôsobov existencie: poriadku a chaosu, náhody a pravidelnosti.

Život hľadá spôsoby, ako sa prispôsobiť rôznym podmienkam existencie. Živé organizmy, prekonávaním existujúcich podmienok a prispôsobovaním sa im, vytvárajú predpoklady pre vznik nových podmienok, v ktorých môžu žiť ich dokonalejší potomkovia, keďže hlavným cieľom života je evolúcia, nekonečné zdokonaľovanie.

Z nekonečna by sa stal horor

Srdce sveta je večné väzenie

Ak ťa osud spútal

Do volantu neľútostnou rukou

Ale - nenasadili vám reťaze;

Tvoja vôľa je silnejšia než akékoľvek muky;

V Srdci sveta nie je ľudský smútok.

Dokonalosť je cieľom pozemských ciest.

E. Arnold. Úryvok z básne "Svetlo Ázie"

Hliva lastúra perlová premieňa zrnko piesku, ktoré spadlo do dutiny plášťa, na perly, zrnko piesku sa stáva súčasťou mäkkýša a nebolí jemné telo. Keď vodné útvary vyschnú, plávajúce ryby používajú plávací mechúr ako prototyp pľúc a prežijú sucho. Živé organizmy zapadajú do prostredia a napĺňajú ho rôznymi formami.

"Pluralita, predovšetkým. Hlboká atomicita vesmíru sa jasne prejavuje v každodennej skúsenosti. Vyjadruje sa v kvapkách dažďa a zrnkách piesku na pláži. Pokračuje v množstve živých bytostí a nebeských telies “(s. Teilhard de Chardin). Rôznorodosť foriem života je jedným z prejavov univerzálnej mnohosti. Všetka rozmanitosť foriem však tvorí, slovami Teilharda de Chardin, „kolektívnu jednotu“. "Sú obklopení a drží pohromade nejakou tajomnou identitou, s ktorou sa naše mysle zrazia, keď sú nakoniec nútené ustúpiť." Túto identitu Teilhard de Chardin nazýva energiou. „Energia je mierou toho, čo prechádza z jedného atómu na druhý v priebehu ich premien, teda je to schopnosť spájať sa“ (kurzívou Teilharda de Chardina).

V reči ľudských pocitov sa táto energia nazýva láska.Láska ako zjednocujúci PRINCÍP uchováva mäkkýše, zrnko piesku a rybu vo vysychajúcej nádrži, v každom z nich žije láska ako nevedomý princíp zameraný na spojenie heterogénneho. Človek, ktorý vytvára technosféru pre svoje vonkajšie pohodlie, ničí integritu sveta založenú na mnohosti. Pohodlie ľudského sveta vyvoláva vonkajšie a vnútorné problémy a vedie k zjednocovaniu života a znižovaniu mnohosti. Civilizáciou zaťažení ľudia sa nielenže nedokážu zaradiť do prostredia obývaného živými organizmami, ktoré ich ničia, ale nedokážu spolu koexistovať.

„Vy, bratia, ste povolaní k slobode, keby vaša sloboda nebola príležitosťou potešiť telo, ale slúžiť si navzájom s láskou. Celý zákon je totiž obsiahnutý v jednom slove: „Miluj svojho blížneho ako seba samého,“ vyzýva apoštol Pavol. Civilizačné výdobytky robia človeka nešťastným a osamelým, pretože sú zamerané na uspokojenie úzko egoistických materiálnych potrieb. Keby si ľudia v honbe za komfortom civilizácie zachovali schopnosť navzájom sa počuť, súhlasiť a milovať.

Láska je najväčší princíp, ktorý spája heterogénne bez násilia a zachováva mnohorakosť.Človek si môže zvoliť tento princíp iba sám, spoliehajúc sa na obrazy, ktoré už kultúra ľudstva nahromadila. Kultúra je spiritualita, úcta k Svetlu, urýchľuje vývoj ľudstva ako druhu, pretože je zameraná na zlepšenie duchovnej pomoci princípov dobra a spravodlivosti. Tieto pojmy zahŕňajú vzťahy nielen medzi ľuďmi, ale aj medzi človekom a prírodou. Civilizácia je vytvorená človekom, zameraná na vytváranie vonkajších zariadení pre človeka, slúžiaca materiálnej sfére ľudskej činnosti, vychádzajúca z princípu prospechu alebo poškodenia človeka, nezohľadňuje záujmy ostatných obyvateľov planéty. Oddelenie kultúry a civilizácie je výsledkom oddelenia duchovných a materiálnych aspektov nášho života v ľudskom vedomí. V živej prírode nie sú duch a hmota oddelené, ale nie sú realizované životom. Človek sa objavuje, aby si uvedomil sám seba a vedome zjednotil materiálne stránky sveta, príroda potrebuje tvorivého pozorovateľa založeného na láske.

„LÁSKA je zhovievavá, milosrdná, láska nezávidí, láska sa nevyvyšuje, nie je pyšná, nezúri, nehľadá si svoje, nerozčuľuje sa, nemyslí na zlo, neteší sa z neprávosti, ale raduje sa z pravda; Všetko zakryje, všetkému verí, všetko dúfa, všetko vydrží. Láska nikdy neprestane, hoci proroctvá prestanú a jazyky prestanú a poznanie bude zrušené. Lebo sčasti vieme a sčasti prorokujeme; keď príde dokonalé a potom to, čo je čiastočne, prestane."

Apoštol Pavol hovorí o láske ako o najväčšom princípe, ktorý podporuje a zjednocuje všetko vo vesmíre, tento princíp pretrváva aj po človeku s jeho znalosťou modernej úrovne a po tom, čo ľudstvo dosiahne dokonalosť, aj keď je pre nás ťažké si predstaviť čo je dokonalosť, pretože: „Teraz vidíme, akoby cez matné sklo, náhodne, potom tvárou v tvár; teraz viem čiastočne a potom budem vedieť, tak ako som známy."

Tieto princípy sú plne v súlade s druhom myslenia, ktoré ľudstvo potrebuje. Akademik L.V. Shaposhnikova navrhuje nazvať nové myslenie, spájajúce ducha a hmotu, kozmické myslenie. „Hlavným cieľom evolúcie je zduchovnenie hmoty, zvýšenie jej energie a jej následná zmena a zjemnenie. To sa dá dosiahnuť pomocou sily, akou je duch. V procese zduchovňovania a zušľachťovania hmoty slúži ako hlavná cesta smerovanie k syntéze. Kultúra a v jej priestore vznikajúca Láska a Krása nesúca v sebe jemnú vysokovibračnú energiu a napokon aj samotná psychická energia človeka sú základom evolúcie a určujú jej kvalitu. Absencia ktoréhokoľvek z týchto základov prerušuje cestu kozmickej evolúcie a vedie proces do lievika involúcie.

Zákony organizácie života nás učia láske, ktorá je v nevedomom stave prítomná ako organizujúci a zjednocujúci princíp vo všetkých prejavoch života a ako univerzálny princíp Tao nikdy neprestáva, hoci „proroctvá sa zastavia a jazyky vedomosti budú zrušené“. Človek sa potrebuje naučiť milovať, vedome využívať energiu lásky na tvorbu. „Jedného dňa som si ľahol do trávy, roztiahol ruky a pozeral na oblohu. A zrazu som cítil, že zmyslom existencie celého vesmíru je LÁSKA “(Walt Whitman).

Altruizmus v biologických systémoch

„Nové kozmické myslenie si vyžaduje iný systém poznania a iné základné metodologické opatrenia, než aké sú obsiahnuté v „starých“ teóriách poznania. Pochopenie a formovanie nového systému je naliehavou potrebou pre ďalší rozvoj kozmického myslenia.

Kozmos je v novom myslení chápaný nielen ako astronomický pojem, ale v celej jeho energetickej bohatosti a rozmanitosti stavov hmoty. Pre jeho správne pochopenie je nevyhnutný holistický prístup k štúdiu Vesmíru. Vzťah medzi kozmickými procesmi a ľudskou existenciou by sa mal brať do úvahy pri štúdiu človeka a kozmu.

Život je otvorený systém. Energia a informácie do nej vstupujú v nepretržitom toku, transformujú sa, živia život. Živý systém sa vzdáva svojej časti energie a informácií priestoru, čím pretvára svet inertnej prírody. Zákon výmeny energie a informácií medzi časťami systému je jedným z najdôležitejších vesmírnych zákonov. Na úrovni ľudskej morálky je to zakotvené v koncepte: ak chceš prijímať, nauč sa dávať.

V biologickom systéme všetky jeho zložky „obetujú svoje záujmy“ v mene jediného cieľa – života a rozvoja celého organizmu. Altruizmus nie je len morálna vlastnosť človeka, je to predpoklad života. Každá jednotlivá bunka tela musí obetovať svoj rast, vývoj, spotrebu v prospech iných buniek, pretože nutričné ​​podmienky vývojového prostredia sú vždy obmedzené. Pri správnej energo-informačnej výmene, prítomnosti spätnej väzby, dodržiavaní princípu hierarchickej podriadenosti dostávajú bunky mnohobunkového organizmu všetko potrebné a celý organizmus sa vyvíja, pričom si zachováva svoju homeostázu. Ak sa jedna bunka tela vymkne kontrole a nereaguje na regulačné príkazy, prestane koordinovať svoju individuálnu rozvojovú stratégiu so stratégiou celku, v reči morálky sa „správa sebecky“, potom sa prerodí do nádoru. bunka.

Nádorovým bunkám chýba kapacita na kontaktnú inhibíciu delenia. Jej podstata spočíva v tom, že „ak kultúra normálnych buniek dostane experimentálne možnosť rozmnožiť sa v špeciálnej sklenenej nádobe Karla, tak sa množia dovtedy, kým jedna vrstva buniek (monovrstva) nepokryje dno nádoby. Potom sa normálne bunky prestanú množiť, netvoria druhú vrstvu buniek. Ak sa časť tejto bunkovej kultúry odstráni, uvoľnený priestor sa opäť začne zapĺňať deliacimi sa bunkami. Každá bunková transplantácia sa nazýva "pasáž". Počet „priechodov“ pre normálne bunky je obmedzený. Nádorové bunky v kultúre sa neustále množia a vytvárajú viacvrstvový systém."

Všetky zdravé bunky tela majú mechanizmus na aktiváciu inhibície delenia, bunka sa „zrieka svojich záujmov v mene záujmov iných“. Môžeme hovoriť o „spoločnosti buniek mnohobunkového organizmu, kde je určené miesto a úloha každej zložky a všetky sú navzájom spojené s jediným cieľom - vývojom a životom celého organizmu.

Je známe, že celkový počet buniek v ľudskom tele je 10 15, tvoria povrch 2 000 000 m 2 (200 hektárov). Zavlažovanie tohto povrchu prebieha systémom kapilár s celkovou dĺžkou 100 000 km. V ľudskom tele s priemernou hmotnosťou 52-54 kg sa to robí len s 35 litrami tekutín (krv - 5 litrov, lymfa - 2 litre, extracelulárna a intracelulárna tekutina - 28 litrov). Na zásobovanie rovnakého počtu jednobunkových organizmov žijúcich v mori je potrebných 107 litrov morskej vody. Takéto hospodárne využívanie zdrojov životného prostredia je možné len za podmienky vzájomnej dohody, spolupráce, dobrovoľného podriadenia sa vyšším koordinačným štruktúram a neustálej výmeny energeticko-informačných informácií. Nevedomý „altruizmus“ buniek je podmienkou pre život mnohobunkového organizmu.

Zákon analógií naznačuje, že dobrovoľná voľba altruistického správania človeka je nevyhnutnou podmienkou pre život a rozvoj ľudskej spoločnosti. Vedomá služba spoločnému dobru poskytuje príležitosti pre ľudský rozvoj a vedie k šťastiu, pričom jeho stratégiu zosúlaďuje so všeobecnou stratégiou ľudského rozvoja.

Rakovinová bunka je príkladom „bunkového egoizmu“, je nesmrteľná a svoju nesmrteľnosť dosahuje na úkor zdrojov celého organizmu. „Dĺžku života normálnych buniek určuje počet delení. Napríklad životnosť ľudského embryonálneho tkaniva (fibroblastov) je určená 52 deleniami, kuracie embryá - asi 40 delení a myšie embryá - 10 delení. Nádorové bunky sa môžu v kultúre deliť na neurčitý počet „pasáží“. Táto vlastnosť nádorových buniek je tzv zvečnenie(nesmrteľnosť). Väčšina výskumníkov tomu dnes verí nádory multiklonálneho pôvodu, t.j. rastú z jednej bunky.

Je známe, že genóm e (súbor génov) buniek obsahuje protoonkogén, ktorý je zodpovedný za nekontrolovaný rast a degeneráciu bunky na rakovinovú, ale je „vypnutý“, zablokovaný. Vplyvom málo známych faktorov (externé mutagény, vírusové agens, ionizujúce žiarenie, prípadne myšlienky a nemorálne činy človeka) môže dôjsť k odstráneniu génu a odstráneniu kinetického bloku a bunka prestane reagovať na koordinačné faktory. . Účinok kontaktného brzdenia sa neprejavuje, chýba spätná väzba. Nekonečný rast a rozmnožovanie zmenenej bunky pokračuje až do vyčerpania všetkých zdrojov. Metastázy prenikajú do nových oblastí ešte neobsadeného prostredia. Rakovinová bunka vytláča všetky ostatné bunky. Účel organizmu ju „nezaujíma“, ak by bolo dostatok zdrojov, tak by ona a jej potomkovia naplnili celý organizmus, ale skôr ako sa tak stane, zomrie. Sebectvo vedie k stagnácii a smrti, altruizmus k rozvoju a životu... Je dané človeku, aby si vybral. čo budeme my? Otvorení, duchovne slobodní, schopní milovať a obetovať sa pre spoločné dobro, dôstojne znášať ťažkosti, alebo uzavretí, podľa svojich nerestí a túžob, konzumujúc čo najviac, nevediac, že altruis tická láska, a preto nešťastná? Je na každom, čo si vyberie samostatne, no pri výbere si spomeňme na rakovinovú bunku, chceme sa jej podobať?

Život, míňať sa v hojnosti je rovnako nebezpečné ako žiť v úplnej chudobe. To aj ďalšie sú dôsledkom porušenia zákona o zachovaní a transformácii energie. Človek sa potrebuje naučiť znášať útrapy v živote, vychádzať s málom, neplytvať nadarmo a neplytvať zdrojmi iných. „Človek by mal mať v živote nejakú vyššiu, všetko určujúcu hodnotu, ktorú skutočne najviac miluje a ktorá túto lásku vlastne lieči... Toto je posvätné a posväcujúce slnko lásky, pred ktorým nie je núdza a hrozby. nie su strasne... Človek potrebuje schopnosť sústrediť svoju pozornosť, svoju lásku, svoju vôľu a svoju predstavivosť, chýba mu to, o čo je „ochudobnený“, ale na to, čo je mu dané,“ píše filozof A.I. Ilyin.

charakterizovať viera do racionálneho prírody realita... "K učiteľ kresba“, v ktorej predvídal modernú teóriu farieb. Toto kniha preložené do natívny Jazyk...

Oparinova proteín-koacervátová teória

Možno prvú vedeckú, dobre premyslenú teóriu vzniku života abiogénnym spôsobom navrhol biochemik A.I. Oparin ešte v 20. rokoch minulého storočia. Teória bola založená na myšlienke, že všetko začalo proteínmi, a na možnosti, za určitých podmienok, spontánnej chemickej syntézy proteínových monomérov – aminokyselín – a proteínom podobných polymérov (polypeptidov) abiogénnym spôsobom. Zverejnenie teórie podnietilo početné experimenty v množstve laboratórií po celom svete, ktoré ukázali reálnosť takejto syntézy v umelých podmienkach. Teória sa rýchlo stala všeobecne akceptovanou a nesmierne populárnou.

Jeho hlavným postulátom bolo, že proteínom podobné zlúčeniny, ktoré sa spontánne objavili v primárnom „bujóne“, sa spojili do koacervátových kvapiek – samostatných koloidných systémov (solov) plávajúcich v zriedenom vodnom roztoku. Keďže niektoré proteínové zlúčeniny koacervátových kvapiek môžu mať katalytickú aktivitu bolo možné podstúpiť reakcie biochemickej syntézy vo vnútri kvapiek - došlo k zdaneniu asimilácie, čo znamená rast koacervátu, po ktorom nasledoval jeho rozpad na časti - reprodukcia. koacervát bol považovaný za prototyp živej bunky (obr. 1).

Ryža. 1. Schematické znázornenie cesty vzniku života podľa proteín-koacervátovej teórie A.I. Oparina

Všetko bolo dobre premyslené a vedecky podložené v teórii, až na jeden problém, pred ktorým takmer všetci špecialisti v oblasti vzniku života dlho zatvárali oči. Ak sa spontánne, náhodnými syntézami bez vzoru v koacerváte, objavili jednotlivé úspešné konštrukcie proteínových molekúl (napríklad účinné katalyzátory, ktoré poskytujú výhodu tomuto koacervátu pri raste a reprodukcii), ako by sa potom mohli skopírovať na distribúciu vo vnútri koacervátu? ešte viac pre prenos na potomstvo koacervátov? Táto teória nebola schopná ponúknuť riešenie problému presnej reprodukcie - v rámci koacervátu a medzi generáciami - jednotlivých, náhodne vznikajúcich účinných proteínových štruktúr.

Svet RNA ako predchodca moderného života

Nahromadenie poznatkov o genetickom kóde, nukleových kyselinách a biosyntéze proteínov viedlo k schváleniu zásadne novej myšlienky TOM, že všetko nezačalo vôbec proteínmi, ale RNA. Nukleové kyseliny sú jediným typom biologických polymérov, ktorých makromolekulárna štruktúra vďaka princípu komplementarity pri syntéze nových reťazcov umožňuje kopírovať vlastnú lineárnu sekvenciu monomérnych jednotiek, inými slovami, schopnosť reprodukovať (replikovať) polymér, jeho mikroštruktúra. Preto môžu byť genetickým materiálom iba nukleové kyseliny, ale nie proteíny, to znamená reprodukovateľné molekuly, ktoré opakujú svoju špecifickú mikroštruktúru po celé generácie.

Z mnohých dôvodov to bola RNA, a nie DNA, ktorá mohla predstavovať primárny genetický materiál.

po prvé, pri chemickej syntéze aj biochemických reakciách ribonukleotidy predchádzajú deoxyribonukleotidom; deoxyribonukleotidy sú produkty modifikácie ribonukleotidov.

po druhé, sú to skôr ribonukleotidy ako deoxyribonukleotidy, ktoré sú široko zastúpené v najstarších, univerzálnych procesoch vitálneho metabolizmu, vrátane hlavných nosičov energie, ako sú ribonukleozidové polyfosfáty (ATP atď.).

po tretie, Replikácia RNA môže prebiehať bez akejkoľvek účasti DNA a mechanizmus reduplikácie DNA aj v modernom živom svete vyžaduje povinnú účasť RNA primeru na iniciácii syntézy reťazca DNA.

po štvrté, RNA, ktorá má všetky rovnaké templátové a genetické funkcie ako DNA, je tiež schopná vykonávať množstvo funkcií, ktoré sú vlastné proteínom, vrátane katalýzy chemických reakcií. Existujú teda všetky dôvody považovať DNA za neskoršiu evolučnú akvizíciu - ako modifikáciu RNA, špecializovanú na vykonávanie funkcie reprodukcie a uchovávania jedinečných kópií génov v bunkovom genóme bez priamej účasti na biosyntéze proteínov.

Po objavení katalyticky aktívnych RNA dostala myšlienka prvenstva RNA pri vzniku života silný impulz pre rozvoj a koncept bol sformulovaný. sebestačný svet RNA, predchádza modernému životu. Možná schéma vzniku sveta RNA je znázornená na obr. 2.


Ryža. 2. Schematické znázornenie cesty vzniku života podľa modernej koncepcie prvenstva sveta RNA.

Abiogénna syntéza ribonukleotidov a ich kovalentná asociácia do oligomérov a polymérov typu RNA by mohla prebiehať za približne rovnakých podmienok a v rovnakom chemickom prostredí, ktoré sa predpokladalo pre tvorbu aminokyselín a polypeptidov. Nedávno A.B. Chetverin a kolegovia (Institute of Protein, RAS) experimentálne ukázali, že aspoň niektoré polyribonukleotidy (RNA) v bežnom vodnom médiu sú schopné spontánnej rekombinácie, to znamená výmeny segmentov reťazca transesterifikáciou. Výmena segmentov krátkeho reťazca za dlhé by mala viesť k predĺženiu polyribonukleotidov (RNA) a samotná takáto rekombinácia by mala prispieť k štrukturálnej diverzite týchto molekúl. Medzi nimi by mohli vzniknúť aj katalyticky aktívne molekuly RNA.

Dokonca aj extrémne zriedkavý výskyt jednotlivých molekúl RNA, ktoré boli schopné katalyzovať polymerizáciu ribonukleotidov alebo spájanie (zostrih) oligonukleotidov na komplementárnom vlákne ako na templáte, znamenalo vytvorenie mechanizmu replikácie RNA. Replikácia samotných RNA katalyzátorov (ribozýmov) mala viesť k vzniku samoreplikujúcich sa populácií RNA. Produkovaním svojich kópií sa RNA množili. Nevyhnutné chyby pri kopírovaní (mutácie) a rekombinácie v populáciách RNA, ktoré sa replikujú, vytvorili stále väčšiu rozmanitosť tohto sveta. Predpokladaný staroveký svet RNA teda je „sebestačný biologický svet, v ktorom molekuly RNA fungovali ako genetický materiál aj ako katalyzátory podobné enzýmom“.

Vznik biosyntézy bielkovín

Ďalej, na základe sveta RNA, tvorba mechanizmov biosyntézy proteínov, vznik rôznych proteínov s dedičnou štruktúrou a vlastnosťami, kompartmentalizácia systémov biosyntézy proteínov a súborov proteínov, prípadne vo forme koacervátov, a vývoj posledne menovaných do bunkových štruktúr – živých buniek, malo prebehnúť.

Problém prechodu z antického sveta RNA do moderného sveta syntetizujúceho proteíny je najťažší aj pre čisto teoretické riešenie. Možnosť abiogénnej syntézy polypeptidov a látok podobných proteínom nepomáha pri riešení problému, pretože nie je viditeľná žiadna špecifická cesta, ako by sa táto syntéza mohla spojiť s RNA a dostať sa pod genetickú kontrolu. Geneticky riadená syntéza polypeptidov a proteínov sa musela vyvinúť nezávisle od primárnej abiogénnej syntézy, vlastným spôsobom, na báze už existujúceho sveta RNA. V literatúre bolo navrhnutých niekoľko hypotéz o pôvode moderného mechanizmu biosyntézy proteínov vo svete RNA, ale možno ani jednu z nich nemožno považovať za premyslenú a bezchybnú z hľadiska fyzikálno-chemických schopností. Uvediem moju verziu procesu evolúcie a špecializácie RNA, vedúcej k vzniku aparátu biosyntézy bielkovín, no ani tá sa netvári ako úplná.

Navrhovaná hypotetická schéma obsahuje dva podstatné body, ktoré sa zdajú byť zásadné.

po prvé, predpokladá sa, že abiogénne syntetizované oligoribonukleotidy sa aktívne rekombinujú prostredníctvom mechanizmu spontánnej neenzymatickej transesterifikácie, čo vedie k tvorbe predĺžených reťazcov RNA a vedie k ich diverzite. Práve týmto spôsobom by sa v populácii oligonukleotidov a polynukleotidov mohli objaviť katalyticky aktívne typy RNA (ribozýmy), ako aj iné typy RNA so špecializovanými funkciami. Navyše, neenzymatická rekombinácia oligonukleotidov, ktoré sa komplementárne viažu na polynukleotidový templát, by mohla poskytnúť zošívanie (zostrih) fragmentov komplementárnych k tomuto templátu do jedného vlákna. Týmto spôsobom a nie katalyzovaným polymerizáciou mononukleotidov bolo možné uskutočniť primárne kopírovanie (množenie) RNA. Samozrejme, ak sa objavili ribozýmy s polymerázovou aktivitou, potom účinnosť (presnosť, rýchlosť a produktivita) kopírovania na komplementárnom. matica mala výrazne narásť.

Po druhé zásadným bodom v mojej verzii je, že primárny aparát biosyntézy bielkovín vznikol na základe niekoľkých typov špecializovaných RNA ešte predtým, ako sa objavil aparát na enzymatickú (polymerázovú) replikáciu genetického materiálu - RNA a DNA. Tento primárny aparát zahŕňal katalyticky aktívnu proribozomálnu RNA s peptidyltransferázovou aktivitou; súbor pro-tRNA, ktoré špecificky viažu aminokyseliny alebo krátke peptidy; inú proribozomálnu RNA schopnú súčasne interagovať s katalytickou proribozomálnou RNA, pro-mRNA a pro-tRNA. Takýto systém by už mohol syntetizovať polypeptidové reťazce vďaka ním katalyzovanej transpeptidačnej reakcii. Medzi ďalšími katalyticky aktívnymi proteínmi – primárnymi enzýmami (enzýmami) – sa objavili proteíny, ktoré katalyzujú polymerizáciu nukleotidov – replikázy, alebo NK polymerázy.

Je však možné, že hypotéza starovekého sveta RNA ako predchodcu moderného živého sveta nebude schopná získať dostatočné opodstatnenie na prekonanie hlavného problému - vedecky hodnoverný popis mechanizmu prechodu z RNA a jej replikácie. k biosyntéze bielkovín. Existuje atraktívna a dobre premyslená alternatívna hypotéza A.D. Altsteina (Ústav génovej biológie Ruskej akadémie vied), v ktorom sa predpokladá, že replikácia genetického materiálu a jeho translácia – syntéza proteínov – vznikali a vyvíjali sa súčasne a v spojení, počnúc interakciou abiogénne syntetizovaných oligonukleotidov a aminoacylnukleotidov. - zmiešané anhydridy aminokyselín a nukleotidov.


Zdieľajte to