Физическая эволюция
Прочитал статью Д.С. Чернавского "Проблема происхождения жизни и мышления с точки зрения современной физики. Статья 2000г, поэтому можно считать, что она устарела, но тем не менее. Подход сильно отличается от химико-биологического Никитина и Кунина, и тем интересен.
Чернавский рассматривает несколько принципиальных проблем происхождения жизни и эволюции:
1. Возникновение механизма авторепродукции и генетического кода.
2. Проблему хиральной ассиметрии
3. Проблему больших эволюционных скачков
Первая проблема -- это именно то, что заставило Кунина вспомнить о мультиверсе. Уж слишком маловероятно случайное появление готовой системы трансляции/репликации, а правдоподобных сценариев постепенного усложнения не видно. У Никитина, впрочем, описаны возможные пути решения. Чернавский предлагает (и, судя по ссылкам на предыдущие работы эта идея с середины 70х) изменить постановку задачи. Первые системы репликации не обязаны быть универсальными, они могли реплицировать вполне конкретный белок или несколько белков, например, себя. Без всякого генетического кода. Близкая аналогия -- иероглифическая письменность и алфавит. Генетический код появился позднее в результате мутаций и конкуренции подобных простейших репликаторов. Модель, как это могло происходить, приведена в статье. В этом случае вероятности уже вполне укладываются в возможности случайного перебора на протяжении сотен миллионов лет.
Хиральная ассиметрия, с его точки зрения, могла возникнуть вместе с системой репликации. При репликации уже необходима оптическая согласованность аминокислот и сахаров, то есть простейшие репликаторы отбирали правильно ориентированные молекулы. Одновременно могли существовать и "правые" и "левые" варианты репликаторов, но это равновесие неустойчиво, и в конце концов остался только один. При этом подходе нет смысла искать внешние причины появления ассиметрии, различные гипотезы которых рассмотрены у Никитина.
Проблема эволюционных скачков тоже решается неожиданно, но я не уверен, что такое решение соответствует текущим знаниям о строении геномов, которых 15 и более лет назад просто не было. Чернавский предполагает, что наряду с активной, кодирующей частью, в ДНК есть большой пассивный некодирующий архив, склад генов, которые подвергаются мутациям, как и все остальное, и как-то меняются, но до поры до времени "спят". И этом пассиве и возникают случайным образом достаточно сложные участки, которые в результате мутации могут блоком, целиком "включиться" в активную кодирующую часть и привести к появлению эволюционных скачков. В некотором роде это согласуется с теорией нейтральной биологической эволюции.
Дальше в статье большой раздел про информацию, ее (само-)цель и жизнь как самовоспроизводство информации, который мне показался в целом мутным. И последний раздел про возникновение мышления. Мышление понимается как распознавание образов. Это, насколько я понимаю, достаточно ограниченная и устаревшая на сегодня концепция.
В целом, несмотря на год написания статьи (2000), у меня сложилось впечатление, что эта работа из 70-80х, когда еще не было геномики. С одной стороны, это ее ограничивает, с другой, заставляет искать решения биологических проблем небиологическими способами.
Чернавский рассматривает несколько принципиальных проблем происхождения жизни и эволюции:
1. Возникновение механизма авторепродукции и генетического кода.
2. Проблему хиральной ассиметрии
3. Проблему больших эволюционных скачков
Первая проблема -- это именно то, что заставило Кунина вспомнить о мультиверсе. Уж слишком маловероятно случайное появление готовой системы трансляции/репликации, а правдоподобных сценариев постепенного усложнения не видно. У Никитина, впрочем, описаны возможные пути решения. Чернавский предлагает (и, судя по ссылкам на предыдущие работы эта идея с середины 70х) изменить постановку задачи. Первые системы репликации не обязаны быть универсальными, они могли реплицировать вполне конкретный белок или несколько белков, например, себя. Без всякого генетического кода. Близкая аналогия -- иероглифическая письменность и алфавит. Генетический код появился позднее в результате мутаций и конкуренции подобных простейших репликаторов. Модель, как это могло происходить, приведена в статье. В этом случае вероятности уже вполне укладываются в возможности случайного перебора на протяжении сотен миллионов лет.
Хиральная ассиметрия, с его точки зрения, могла возникнуть вместе с системой репликации. При репликации уже необходима оптическая согласованность аминокислот и сахаров, то есть простейшие репликаторы отбирали правильно ориентированные молекулы. Одновременно могли существовать и "правые" и "левые" варианты репликаторов, но это равновесие неустойчиво, и в конце концов остался только один. При этом подходе нет смысла искать внешние причины появления ассиметрии, различные гипотезы которых рассмотрены у Никитина.
Проблема эволюционных скачков тоже решается неожиданно, но я не уверен, что такое решение соответствует текущим знаниям о строении геномов, которых 15 и более лет назад просто не было. Чернавский предполагает, что наряду с активной, кодирующей частью, в ДНК есть большой пассивный некодирующий архив, склад генов, которые подвергаются мутациям, как и все остальное, и как-то меняются, но до поры до времени "спят". И этом пассиве и возникают случайным образом достаточно сложные участки, которые в результате мутации могут блоком, целиком "включиться" в активную кодирующую часть и привести к появлению эволюционных скачков. В некотором роде это согласуется с теорией нейтральной биологической эволюции.
Дальше в статье большой раздел про информацию, ее (само-)цель и жизнь как самовоспроизводство информации, который мне показался в целом мутным. И последний раздел про возникновение мышления. Мышление понимается как распознавание образов. Это, насколько я понимаю, достаточно ограниченная и устаревшая на сегодня концепция.
В целом, несмотря на год написания статьи (2000), у меня сложилось впечатление, что эта работа из 70-80х, когда еще не было геномики. С одной стороны, это ее ограничивает, с другой, заставляет искать решения биологических проблем небиологическими способами.