Сначала проделаем инволюционный путь, то есть, предположим, что сразу возник человек, а от него путем определенных изменений получились все низшие формы. Спустимся по морфологическому древу, перепрыгивая с ветви на ветвь, от человека до истоков жизни, сопоставляя морфологическую форму с количественными параметрами ДНК.
Радиостанция 'Немецкая волна' http://www.dw-world.de/dw/0,1595,3392,00.html <Новости науки и техники: Выпуск от 03.09.2005. Генетика> сообщает:
"Исследователи из США, Израиля, Италии, Испании и Германии завершили работу над расшифровкой генома шимпанзе. Оказалось, что он на 98,7 процента идентичен геному человека. У шимпанзе не достаёт всего лишь 50-ти генов из тех, что имеются у человека”.
В таблице 1 приведены данные, как количество кодирующих генов в организме коррелируется с его морфологической сложностью. Из таблицы видно, что в основном, чем примитивней организм, тем беднее его кодирующий геном. Если сравнить кодирующее количество генов человека и прокариотной клетки, то увидим, что они отличаются в 25 раз. А может быть еще и в меньшее количество раз, так как некоторые исследования показывают, что практических работающих генов в человеческом организме, примерно, 20 000:
“…оказалось, что базовые процессы жизнедеятельности кодируются сравнительно небольшим числом генов, пул которых, вероятно сформировался на заре эволюции при участии горизонтального переноса (Шестаков, 2003а, б) и с тех пор отличается значительным сходством и эволюционной стабильностью у эвкариот и архей, с одной стороны (Суслов и др., 2004, Марков, Куликов, 2005), и у эвбактерий — с другой (KEGG)”.
Поэтому может оказаться, так что работающих генов в человеческом организме и в рыбе фугу, почти одинаковое количество.
Но если мы посмотрим на общую длину молекулы, то есть на сумму пар оснований в зкзонной и интронной частях молекулы, то увидим, что здесь никакого порядка нет.
Такое положение вещей ставит ученый мир в тупик. Зачем природа создала такую длинную молекулу для цветка? Биологи более эмоциональны, чем физики. Последние не удивляются, что атомные веса элементов таблицы Менделеева не совпадают с удельными весами этих элементов.
Такое происходит по тому, что учет различия ведется только по морфологическому признаку молекулы: количеству генов и их размеров, а их внутренняя структура не учитывается. Очень часто бывает, когда ближайшие родственники, с одной и той же ДНК, сильно различаются и по морфологии и по психике. Молекула это книга с некоторым набором листов, вот это мы пока и видим, а содержание книги нам не доступно, но оно есть. ДНК рептилии то же будет отличаться от ДНК обезьяны по объему экзонного участка, но возможно еще больше оно будет отличаться по содержанию. А ДНК трилобита будет еще беднее и по количеству и качеству. У вируса настолько мало развит наследственный аппарат, что ему для размножения необходимы специальные условия, т.е. особое излучение, которое есть только в другой клетке. Вирус табачной мозаики в совершенно уникальных условиях внутри клетки, где все есть, синтезирует всего один белок. Его генный аппарат заключает себя в оболочку (капсид) из этого белка. Но этот генный аппарат, ни в виде ДНК, ни в виде РНК не может быть запущен без митохондрий. Можно предположить, что если убрать из любой клетки митохондрии, то получим тот же вирус – эта клетка сможет ожить только в другой живой клетке и то не в каждой. Это все витки спирали. Уже на уровне вирусов сложно сказать живое это существо или кристалл. Вне клетки это кристалл, внутри клетки это живое существо. Опускаясь еще ниже по спирали можно ожидать встречи все с более короткими ДНК и пептидными цепями вплоть до нуклеотида и аминокислоты. Возможность синтеза нуклеотидных и аминокислотных цепей, хотя и бессмысленных, показал Анатолий Альтштейн в Пущино. Но смысл можно получить только в том случае, когда они (цепи) будут катализаторами друг для друга, когда будет связь не только от ДНК к белку, но и от белка к ДНК. И связи эти должны быть главными при синтезе смысловых генов.
Проследуем еще раз путем обратным классическому эволюционному пути. Еще в середине XX века господствовала единственно возможная идея монофилии – происхождения от одного предка. Вот этим обратным путем мы и проследуем в центр спирали. Сын получил от отца ДНКi, отец от деда получил ДНКi-1 и т.д. Где-то в четвертичном периоде мы встретим своего прародителя в виде кроманьонца, далее неандертальца, питекантропа, человека умелого. Затем в неогеновом периоде мы встретим своего родителя в виде человекообразной обезьяны. На сколько сильно будет отличаться ДНКi от ДНКi-k точно определить не возможно, но поскольку современный человек все-таки имеет отличие от обезьяны, то нет смысла утверждать, что эти молекулы тождественны. Даже если они тождественны по своему морфологическому строению (что маловероятно – наверное, мясо обезьяны и человека разное по вкусу, ибо белки разные), то они отличаются по своей квантовой начинке. Началом появления антропоидов можно считать время около 66 миллионов лет назад. А сами антропоиды произошли от некоторых млекопитающих, появившихся из пресмыкающихся. Трудно представить, что молекула наследственности пресмыкающегося богаче не только человека, но и даже антропоида. Понятие богаче включает в себя количество молекулярного содержания (количество генов и их размер) и качество этого содержания.
Это значит, что энергетическое состояние молекулы играет не меньшую роль в существовании живых организмов, чем их химическая структура.
Через земноводных, через организмы, не имеющих скелетных образований (поздний протерозой) и через наших предков в виде фотосинтезирующих организмов (ранний протерозой) окажемся в мире бактерий. Бактерия очень мало похожа на человека, но все равно ее ДНК состоит примерно из такого же химического набора нуклеотидов, как и ДНКi. Естественно количество этих нуклеотидов различно, но еще больше различны энергетические состояния этих нуклеотидов. Возможно, отсутствуют целые наборы генов: костной ткани, нервной ткани, гемоглобина и т.д. и т.п. Несомненно, что для воспроизводства жгутика на бактерии надо значительно меньше информации, чем для строительства пальца человека. Хотя даже самая простая архебактерия со жгутиком, построенная на основе прокариотной клетки, имеет достаточно сложное устройство.
Прокариотной клетке не нужно было иметь информации о жгутиках, ворсинках, клеточной клетке, слизистой капсуле и всего того, чего нет в клетке. Ее генный аппарат может быть еще беднее. Прокариотная клетка тоже не сразу родилась в своем целостном виде.
В природе обнаружены прокариоты, не содержащие клеточной стенки. Это группа микоплазм, сапрофитов и внутриклеточных паразитов растений, животных и человека. Формы, сходные с микоплазмами, были получены также опытным путем с помощью пенициллина, лизоцима и других веществ. Потом уже сама клетка начала терять свои элементы (мы движемся по спирали к центру): исчезали из ЦПМ углеводы, липиды, некоторые белки и т.д. Все беднее и беднее становился набор и качество генов, через дырявую мембрану уходили от ДНК органеллы и, в конце концов, наша клетка осталась без источника питания. Теперь она не может воспроизводить себя без особых внешних условий.
Дальше она может разложиться на более мелкие органические составляющие, такие как гены, нуклеотиды, сахара и дальше до простых не органических молекул.
В принципе такой путь возможен. Например, бесчисленные маугли подтверждают эту возможность. Если бы таких маугли одинаковые стаи волков вырастили без влияния маугли друг на друга, чтобы не вымывались волчьи привычки, и потом получали потомство от этих маугли, то человек вполне мог бы стать на четыре опоры. Естественно таких глупостей никто делать не будет.
Для нас важно, что размер молекулы по химическому состоянию мало коррелируется со сложностью живого организма. Это заставляет нас углубиться в квантовое состояние молекулы и искать изменения в ДНК от витка к витку в спирали жизни.
Для человечества более интересен обратный эволюционный путь развития живой материи. Оно хочет понять как из простых неодушевленных атомов и молекул природа создала живые организме, в том числе и его самого. Но перед ним возникли многие непонятные проблемы:
- как из простых элементов возникла молекула жизни? Ее устройство оно уже знает.
- как возникла первая клетка?
- как возник многоклеточный организм?
- как возникло сознание?
На эти вопросы мы и будем пытаться ответить, опираясь на квантовые явления.
