 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
204
образовались пусть даже очень сложные органические соединения, отдельные молекулы ДНК и др., а
тогда, когда начал действовать механизм конвариантной редупликации. Именно поэтому завершение
процесса биогенеза связано с возникновением у более стойких коацерватов способности к
самовоспроизведению составных частей, с переходом к матричному синтезу белка, характерному для
живых организмов. В ходе предбиологического отбора наибольшие шансы на сохранение имели те
коацерваты, у которых способность к обмену веществ сочеталась со способностью к
самовоспроизведению.
Переход к матричному синтезу белков был величайшим качественным скачком в эволюции
материи. Однако механизм такого перехода пока не ясен. Основная трудность здесь состоит в том, что
для удвоения нуклеиновых кислот нужны ферментные белки, а для создания белков — нуклеиновые
кислоты. Как разорвать эту «замкнутую цепь»? Иначе говоря, нужно объяснить, как в ходе
предбиологического отбора объединились способности к самовоспроизведению полинуклеотидов с
каталитической активностью полипептидов в условиях пространственно-временного разобщения
начальных и конечных продуктов реакции.
Существуют разные гипотезы на сей счет, но все они так или иначе не полны. Однако в настоящее
время наиболее перспективными здесь являются гипотезы, которые опираются на принципы теории
самоорганизации, синергетики *, на представления о гиперциклах, т.е. системах, связывающих
самовоспроизводящиеся (автокаталитические) единицы друг с другом посредством циклической
связи. В таких системах продукт реакции одновременно является и ее катализатором или исходным
реагентом. Потому и возникает явление самовоспроизведения, которое на первых этапах вовсе могло
и не быть точной копией исходного органического образования. О трудностях становления
самовоспроизведения свидетельствует само существование вирусов и фагов, которые представляют
собой, по-видимому, осколки форм предбиологической эволюции.
* См.: Эйген М., Шустер П. Гиперцикл. Принципы самоорганизации макромолекул. М., 1982.
В последующем предбиологический отбор коацерватов, по-видимому, шел по нескольким
направлениям. Во-первых, в направлении выработки способности накопления специальных
белковоподобных полимеров, ответственных за ускорение химических реакций. В результате строение
нуклеиновых кислот изменялось в направлении преимущественного «размножения» систем, в которых
удвоение нуклеиновых кислот осуществлялось с участием ферментов. На этом пути и возникает
характерный для живых существ циклический обмен веществ:
Во-вторых, в системе коацерватов присходил и отбор самих нуклеиновых кислот по наиболее
удачному сочетанию последовательности нуклеотидов. На этом пути формировались гены.
Самовоспроизводящиеся системы со сложившейся стабильной последовательностью нуклеотидов в
нуклеиновой кислоте уже могут быть названы живыми.
В проблеме возникновения жизни еще много неопределенного, она еще далека от своего
окончательного разрешения. Так, например, не ясно, почему все белковые соединения, входящие в
состав живого вещества, имеют только «левую симметрию». Какие механизмы предбиологической
эволюции могли к этому привести?
Знание условий, которые способствовали возникновению жизни на Земле, позволяют понять,
почему в наше время невозможно появление живых существ из неорганических систем. В нашу эпоху
отсутствуют условия для синтеза и усложнения органических веществ: простые соединения, которые
могли бы где-то образоваться, сразу же были бы использованы гетеротрофами. Теперь живые
существа появляются только вследствие размножения.
Возникнув, жизнь стала развиваться быстрыми темпами (ускорение эволюции во времени). Так,
развитие от первичных протобионтов до аэробных форм потребовало около 3 млрд лет, тогда как с