О зарождении жизни.
Давайте пофантазируем, что происходило в океанах Земли около миллиарда лет назад.
Тут мы имеем дело с белковыми культурами (без ДНК), которые нынче почти не встретишь, поскольку расплодившиеся современные бактерии, более устойчивые к колебаниям среды и разнообразным факторам, все сжирают, хотя так называемые прионы дают о них некоторое представление.
Как зародились белки? Не забываем, что мы имеем дело с громадным океаном, бурлящим вулканами, с аммиачно-метановой-углекислой безкислородной атмосферой - ведь стоило паре атомов кислорода попасть в воздух, как они взрываются в контакте с метаном с выделением углекислоты и воды... Аминокислоты, химически достаточно прочные, самостоятельно образуются в таких условиях в огромных количествах, и так и плавают, постоянно преобразовываясь друг-в-друга, но не почти не теряя аминной основы. А значит, очень скоро (жалкие сотни тысяч лет), наш океан напоминает вкусный питательный бульон.
И теперь, единственный раз за всю историю жизни на земле, в игру вступила госпожа случайность. Всем известно, что амины способны сцепляться друг-с-другом, образуя примитивные белковые цепочки. Что они с удовольствием и делают. Существует понятие химического равновесия - если какое-то вещество преобразуется в другое вещество и наоборот при одних и тех же условиях среды, то очень скоро эти два вещества находятся в строго определенной концентрацию друг-друга, зависимую от прочих параметров среды.
Аминокислота+аминокислота<=>биаминокислота. Биаминокислота+амиокислота<=>триаминокислота
И так далее...
И что же мы видим? Правильно. Чем больше у нас размерами океан, тем больше в нем возникнет сложных белковых веществ - по-настоящему сложных. Это процесс, требующий количества вещества среды, растущего по экспоненте, для собственного линейного роста - но, наверное(точно сейчас ни один человек не скажет), массы Земли хватило для образования одной, а может быть - и нескольких различных самореплицирующихся белков.
Вы - белок, сложенный так, что вам термодинамически выгодно выстраивать из окружающих вас аминокислот собственные копии. Вокруг вас - целый океан годной к пожиранию среды. Ваши действия? Правильно. Размножаться! И да помогут вам вулканы, щедро снабжающие вас энергией для ваших нужд в виде йонов серы и фосфора, что копятся внутри вас! Ваш род быстро пожрет прочие белки, совершающие хаотические, не ведущие к размножению, действия. Вы быстро мутируете - намного быстрее, чем бактерии сейчас, и более сильные и удачные для размножения мутации с удовольствием едят менее удачных. Океан стал менее питательным в смысле концентрации безхозной органики - теперь тут все жрут друг-друга, и выживают удачнейшие.
Какие есть пути для выживания? Выстраивать себя из неживой массы, неподвластной впитыванию со стороны других? Например из воды и углекислого газа? Очень хорошо, вы - комбинация из репликанта и фотосинтезатора. Почти водоросль. Сохранить себя от ошибок репликации, делающих столько ваших копий неудачными выродками, путем вписывания основ белковой структуры в что-нибудь интересное, например, в нуклииновые кислоты? Поздравляю, у вас теперь есть ДНК. Со временем ваши потомки отшлифуют его до совершенства - это вопрос выживания. Вы теперь плодитесь намного быстрее, и скоро завоюете этот мир. Кое-кого вы съедаете, кто-то станет вашими органеллами, благо удачная идея обнести себя жирной липидной пленкой позволила очередному потомку захватить океан в который уже раз, став доминирующим видом.
И вот мы уже имеем настоящую маленькую бактерию. Даже несколько веток - одни внедрили вовнутрь себя кучу белков для фотосинтеза, отбросив им ненужную реплицирующую часть - сами вас размножим, не маленькие! Другие стали хищниками разнообразных мастей, третьи приспособились к необычным для прочих видов местам обитания, и доминируют там... Позади и катастрофа, связанная с переполнением атмосферы ядовитым всеразрушающим кислородом, выделяемым растениями, и победа над вялотекущим вырождением ДНК при постоянном делении, осуществленная посредством спаривания генома двух протобактерий очередной модификации жизни, завоевавшей мир посредством небольшого, но действенного преимущества... И так - миллиарды лет творения, в которых сильнейший захватывал биосферу планеты и совершал революцию среди прочих форм жизни.
Одной из таких революций стало появление инстинкта - если вдуматься, неизбежное. Ведь что такое инстинкт? Это маленькие, вписанные на уровне ДНК, программки поведения - в случае превышения серных йонов в среде удирать со всех ложноножек, так как тут скоро проснется вулкан, в случае появления особых белковых флюидов - спариться с другой бактерией, в случае... И, разумеется, да, тот, кто получил инстинкты, в очередной раз завоевал мир, пожрал все несчастных безинстинктников и наплодил своих, с инстинктами самыми разнообразными и веселыми.
Постепенно, по мере совершенствования жизни, глобальные всемировые революции, охватывающие ВСЮ биосферу, сошли на нет. Анаэробные и аэробные бактерии - две ветви, для серных вулканов и поверхности океана соответственно, оказались совершенны для своего место обитания - в том смысле, что теперь, что-то улучшая в них в смысле приспособленности к среде, придется и что-то ухудшить. Увеличить размеры? Проблема с затратами энергии для жизни. Поглотить, увеличившись, нескольких бактерий и подружиться с ними, плодя внутри себя, взамен на подзарядку АТФ? Хорошо, они - митохондрии, а вы - живая клетка, но все равно вы неповоротливее бактерий. И плодитесь дольше. Зато вашу двойную внешнюю мембрану и клеточное ядро хрен пробьешь. И многоклеточность имеет и свои плюсы и минусы
. И если завтра возникнет форма жизни с каким-нибудь улучшением, всепланетной революции с поглощением или изменением всей биосферы Земли она не осуществит, как не осуществили его, не смотря на все старания, люди.
Вот потому нам и кажется, что инстинкт появился неоткуда, вместе с ДНК, и сложнейшим, в общем то, белковым строением бактерии. Для собирания "случайно" прямо из аминокислот, без бесчисленного множества предшественников, такой сложнейшей громадины, нужен океан размером с Солнечную систему...
Но не стоит быть наивным. Предки были. Их нет сейчас лишь потому, что их тела до последнего атома сожраны потомками - многократно и со вкусом.
Тут мы имеем дело с белковыми культурами (без ДНК), которые нынче почти не встретишь, поскольку расплодившиеся современные бактерии, более устойчивые к колебаниям среды и разнообразным факторам, все сжирают, хотя так называемые прионы дают о них некоторое представление.
Как зародились белки? Не забываем, что мы имеем дело с громадным океаном, бурлящим вулканами, с аммиачно-метановой-углекислой безкислородной атмосферой - ведь стоило паре атомов кислорода попасть в воздух, как они взрываются в контакте с метаном с выделением углекислоты и воды... Аминокислоты, химически достаточно прочные, самостоятельно образуются в таких условиях в огромных количествах, и так и плавают, постоянно преобразовываясь друг-в-друга, но не почти не теряя аминной основы. А значит, очень скоро (жалкие сотни тысяч лет), наш океан напоминает вкусный питательный бульон.
И теперь, единственный раз за всю историю жизни на земле, в игру вступила госпожа случайность. Всем известно, что амины способны сцепляться друг-с-другом, образуя примитивные белковые цепочки. Что они с удовольствием и делают. Существует понятие химического равновесия - если какое-то вещество преобразуется в другое вещество и наоборот при одних и тех же условиях среды, то очень скоро эти два вещества находятся в строго определенной концентрацию друг-друга, зависимую от прочих параметров среды.
Аминокислота+аминокислота<=>биаминокислота. Биаминокислота+амиокислота<=>триаминокислота
И так далее...
И что же мы видим? Правильно. Чем больше у нас размерами океан, тем больше в нем возникнет сложных белковых веществ - по-настоящему сложных. Это процесс, требующий количества вещества среды, растущего по экспоненте, для собственного линейного роста - но, наверное(точно сейчас ни один человек не скажет), массы Земли хватило для образования одной, а может быть - и нескольких различных самореплицирующихся белков.
Вы - белок, сложенный так, что вам термодинамически выгодно выстраивать из окружающих вас аминокислот собственные копии. Вокруг вас - целый океан годной к пожиранию среды. Ваши действия? Правильно. Размножаться! И да помогут вам вулканы, щедро снабжающие вас энергией для ваших нужд в виде йонов серы и фосфора, что копятся внутри вас! Ваш род быстро пожрет прочие белки, совершающие хаотические, не ведущие к размножению, действия. Вы быстро мутируете - намного быстрее, чем бактерии сейчас, и более сильные и удачные для размножения мутации с удовольствием едят менее удачных. Океан стал менее питательным в смысле концентрации безхозной органики - теперь тут все жрут друг-друга, и выживают удачнейшие.
Какие есть пути для выживания? Выстраивать себя из неживой массы, неподвластной впитыванию со стороны других? Например из воды и углекислого газа? Очень хорошо, вы - комбинация из репликанта и фотосинтезатора. Почти водоросль. Сохранить себя от ошибок репликации, делающих столько ваших копий неудачными выродками, путем вписывания основ белковой структуры в что-нибудь интересное, например, в нуклииновые кислоты? Поздравляю, у вас теперь есть ДНК. Со временем ваши потомки отшлифуют его до совершенства - это вопрос выживания. Вы теперь плодитесь намного быстрее, и скоро завоюете этот мир. Кое-кого вы съедаете, кто-то станет вашими органеллами, благо удачная идея обнести себя жирной липидной пленкой позволила очередному потомку захватить океан в который уже раз, став доминирующим видом.
И вот мы уже имеем настоящую маленькую бактерию. Даже несколько веток - одни внедрили вовнутрь себя кучу белков для фотосинтеза, отбросив им ненужную реплицирующую часть - сами вас размножим, не маленькие! Другие стали хищниками разнообразных мастей, третьи приспособились к необычным для прочих видов местам обитания, и доминируют там... Позади и катастрофа, связанная с переполнением атмосферы ядовитым всеразрушающим кислородом, выделяемым растениями, и победа над вялотекущим вырождением ДНК при постоянном делении, осуществленная посредством спаривания генома двух протобактерий очередной модификации жизни, завоевавшей мир посредством небольшого, но действенного преимущества... И так - миллиарды лет творения, в которых сильнейший захватывал биосферу планеты и совершал революцию среди прочих форм жизни.
Одной из таких революций стало появление инстинкта - если вдуматься, неизбежное. Ведь что такое инстинкт? Это маленькие, вписанные на уровне ДНК, программки поведения - в случае превышения серных йонов в среде удирать со всех ложноножек, так как тут скоро проснется вулкан, в случае появления особых белковых флюидов - спариться с другой бактерией, в случае... И, разумеется, да, тот, кто получил инстинкты, в очередной раз завоевал мир, пожрал все несчастных безинстинктников и наплодил своих, с инстинктами самыми разнообразными и веселыми.
Постепенно, по мере совершенствования жизни, глобальные всемировые революции, охватывающие ВСЮ биосферу, сошли на нет. Анаэробные и аэробные бактерии - две ветви, для серных вулканов и поверхности океана соответственно, оказались совершенны для своего место обитания - в том смысле, что теперь, что-то улучшая в них в смысле приспособленности к среде, придется и что-то ухудшить. Увеличить размеры? Проблема с затратами энергии для жизни. Поглотить, увеличившись, нескольких бактерий и подружиться с ними, плодя внутри себя, взамен на подзарядку АТФ? Хорошо, они - митохондрии, а вы - живая клетка, но все равно вы неповоротливее бактерий. И плодитесь дольше. Зато вашу двойную внешнюю мембрану и клеточное ядро хрен пробьешь. И многоклеточность имеет и свои плюсы и минусы
. И если завтра возникнет форма жизни с каким-нибудь улучшением, всепланетной революции с поглощением или изменением всей биосферы Земли она не осуществит, как не осуществили его, не смотря на все старания, люди.
Вот потому нам и кажется, что инстинкт появился неоткуда, вместе с ДНК, и сложнейшим, в общем то, белковым строением бактерии. Для собирания "случайно" прямо из аминокислот, без бесчисленного множества предшественников, такой сложнейшей громадины, нужен океан размером с Солнечную систему...
Но не стоит быть наивным. Предки были. Их нет сейчас лишь потому, что их тела до последнего атома сожраны потомками - многократно и со вкусом.