Крах концепции абиогенеза

Творение или Большой взрыв? Разум или случайность? Кто мы: дети Божьи или потомки обезьян?
Ответить
Аватара пользователя
FontCity
Сообщения: 4372
Зарегистрирован: 28 мар 2011, 00:34
Откуда: Тверь
Контактная информация:

Крах концепции абиогенеза

Сообщение FontCity » 03 апр 2011, 01:54

Крах концепции абиогенеза (возникновение живого из неживого)

Немного ликбеза. Факты таковы, что живая клетка у нас состоит из многих сложных веществ. В ней есть белки, ДНК, РНК, липиды, углеводы (простые и сложные) и пр. пр. пр. Таким образом, ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза ДОЛЖНА правдоподобно объяснить, каким образом все эти вещества могли возникнуть.

Факты так же таковы, что все вышеперечисленные вещества не просто так "дремлют" в клетке, а работают, сложнейшим образом взаимодействуя друг с другом. Например, белки заставляют реплицироваться ДНК. Но сам состав белка закодирован именно в ДНК, а строительство этого белка идет на рибосомах, состоящих из р-РНК и других белков, с участием м-РНК и разных видов т-РНК. Таким образом, ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза ДОЛЖНА объяснить, каким образом возник этот сложнейший механизм взаимодействующих сложнейших молекул.

Факты так же таковы, что всё это сложнейшее "хозяйство" изолировано от агрессивной окружающей среды эффективнейшей "оградой" - клеточной мембраной, чтобы всё это "хозяйство" элементарно не расплылось по окружающей водной среде. Таким образом, ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза ДОЛЖНА объяснить, каким образом описанное сложнейшее "хозяйство" в нужный момент "обросло" именно подходящей "оградой", и поэтому не расплылось по мировому океану.

Итак, это три основные проблемы, которые должна решить ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза.

Факты так же таковы, что белки - очень хорошие катализаторы, но никуда не годные хранители информации. А ДНК - очень хороший хранитель информации, но совсем не обладает каталитической активностью. Таким образом, ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза должна была, казалось бы, объяснить трудно объяснимую вещь - каким образом сформировался (сразу, одновременно) ДНК-белковый функционирующий комплекс, где в ДНК были закодированы именно те белки, которые реплицировали именно эту ДНК. Эта трудность подавляющему большинству специалистов представлялась почти невероятной.

Вот здесь на помощь ученым и пришла гипотеза РНК-мира. Оказалось, что РНК в этом отношении - универсальная молекула. РНК обладает и каталитическими свойствами, и способна хранить информацию. Таким образом, возник соблазн считать, что первые организмы сплошь состояли только из РНК. И лишь потом, уже в ходе нормальной, по сути, биологической, эволюции, в ходе естественного отбора, конкуренции и пр. - каким-то образом "обросли", с одной стороны, ДНК, а с другой - белками.

Поэтому, безусловно, гипотеза РНК-мира - самая простая из гипотез абиогенеза. Ибо в этой гипотезе достаточно было бы показать ТОЛЬКО механизм образования нуклеотидов, и показать естественный механизм их полимеризации. И ВСЁ. В других гипотезах абиогенеза нужно было показать ТО ЖЕ САМОЕ, ПЛЮС механизм образования аминокислот, и механизм их полимеризации (а по максимуму - и механизм образования мембран (т.е. указать природный источник фосфолипидов)).

Так вот, факты оказались таковы, что гипотеза РНК-мира споткнулась уже на стадии образования нуклеозидов. Но и готовые (искусственно сделанные учеными) нуклеозиды тоже отказались спонтанно лепиться в нуклеотиды. А готовые (искусственно сделанные) нуклеотиды, в свою очередь, отказались полимеризоваться в нуклеиновые цепи. Т.е. гипотеза РНК-мира рухнула в самом начале своих построений.

И это только МАЛАЯ ЧАСТЬ противоречий, на которые натокнулись исследователи РНК-мира (обо всех противоречиях можно прочитать в обзорах по РНК-миру, ссылки на которые здесь давались). Под давлением всех этих противоречий некоторые исследователи пришли к выводу, что должен был существовать еще и пре-РНК-мир. Поскольку специалисты даже предположить не могут, что это были за вещества, которые "запустили" пре-РНК-мир (никакие известные науке вещества на эту роль не тянут (кроме самой РНК)), то на этой стадии гипотеза пре-РНК-мира и застряла. А А.С. Спирин по этой же причине (отсутствия в объективном мире таких веществ) вообще отбрасывает данную фантастику.

Ну что, ликбез прошел на пользу или нет? Теперь Вы в курсе, почему крах гипотезы РНК-мира - это, по сути, крах всей концепции абиогенеза?

© Imperor (Илья Рухленко, кандидат биологических наук, доцент, декан экологического факультета ВУиТ)
• «Слова мудрых - как иглы и как вбитые гвозди...»
• «The words of the wise are as goads, and as nails fastened...»

Аватара пользователя
FontCity
Сообщения: 4372
Зарегистрирован: 28 мар 2011, 00:34
Откуда: Тверь
Контактная информация:

Теория ID

Сообщение FontCity » 03 апр 2011, 01:55

Все химические элементы - известны. Их химические свойства - известны. Все классы химических веществ, которые образуются из этих химических элементов - уже известны. Их химические свойства - тоже уже известны. Все природные катализаторы - уже известны. Абсолютно известно также то, что нам нужно получить - так как мы знаем, из чего состоит живая клетка.

Итак, нам нужно получить: азотистые основания, сахара, из них - нуклеозиды, а далее, присоединением фосфорного остатка - нуклеотиды. Далее эти нуклеотиды нам необходимо заставить полимеризоваться (именно нужным образом). Вот и всё, что нам нужно.

Физико-химические свойства всех этих веществ - известны. Потенциал Гиббса для всех этих реакций - давно рассчитан. Известны условия, в которых эти вещества будут образовываться (друг из друга). Искусственный синтез практически всех этих веществ - осуществлён. Таким образом, наши задачи предельно ясны - найти в природе условия, при которых данные реакции могли идти. Причём, мы знаем примерные условия, которые должны соблюдаться для того, чтобы интересующие нас реакции шли.

Всё, что мы можем, так это экспериментировать с этими условиями в довольно узком "коридоре" предельных допустимых значений. 40 лет интенсивных исследований по подбору необходимых условий окончились чисто отрицательным результатом. Этот неутешительный результат обусловлен тем, что природные условия Земли не в состоянии обеспечить необходимые условия в принципе. Если, конечно, мы не начнём предполагать наличия на древней Земле либо принципиально иных химических элементов, либо принципиально иных классов химических веществ, либо принципиально иных физико-химических законов. Однако, имхо, подобные допущения следует отбросить ввиду их откровенной спекулятивности.

Обнаружить новый класс химических веществ в природе - это всё равно, что обнаружить сейчас новую гору посреди Русской равнины. Можно даже попытаться такую гору найти... Только вот как отнесутся к подобному поиску географы? Имхо, высказывания о том, что мы ещё не знаем про эти химические вещества чего-то очень важного - профессиональными химиками воспринимается примерно так же, как географами - попытки найти гору на Русской равнине.

... В конце концов, концепция ID - весьма давняя гипотеза, которой придерживалось подавляющее большинство ученых на протяжении столетий. Наука всё время проверяла всевозможные явления на - "это чудо господне, или не чудо господне, а естественный процесс?" Очевидно, что в ходе своего развития, наука, постоянно осуществляя такие "проверки" и расширяя и углубляя горизонты человеческого знания, должна была, в конце концов, натолкнуться на "критический эксперимент". Вот она, похоже, и натолкнулась. Сейчас уже очевидно, что скорее мы сами соберём живую клетку 1.000.000.000 раз подряд, чем эта клетка "самоорганизуется" в грязной луже.

... Я совсем не являюсь "потомственным креационистом". Институт я заканчивал чрезвычайно убеждённым атеистом. Отказаться от атеизма и перейти к концепции Разумного замысла меня вынудило углубленное знакомство именно со слабыми местами концепции глобального эволюционизма, откровенно не выдерживающими элементарной критики. Причем, по мере дискуссий и погружений в тему я открываю (для себя) всё больше таких "горячих" мест. Все эти "горячие места" находятся в русле проблемы упорядоченности нашего мира, которую так замечательно описал Эйнштейн, что лучше мне уже никогда не сказать: «Априори (идя от причины к следствию) следовало бы ожидать, что в мире царят закон и порядок только в той степени, в какой мы (люди) вторгаемся в него с нашим рациональным мышлением... Но вместо этого мы находим в объективном мире такой высокий порядок, который априори не было никаких оснований ожидать. Это есть чудо, которое кажется все более и более необыкновенным по мере углубления нашего знания.»

Кстати, этот удивительный порядок поражает не только Эйнштейна. Я знаю многих хороших учёных, которые считают, что фантастически сложный порядок нашего мира мог образоваться только под воздействием Разума. Эти учёные могут отклонять все остальные постулаты религии - типа "Бог нас любит", "Бог создавал Вселенную ради нас" и пр. пр., как ничем не подтверждаемые спекуляции. Но саму идею Разумного Замысла они считают наиболее рациональным объяснением столь удивительной упорядоченности нашего мира.

© Imperor (Илья Рухленко, кандидат биологических наук, доцент, декан экологического факультета ВУиТ)
• «Слова мудрых - как иглы и как вбитые гвозди...»
• «The words of the wise are as goads, and as nails fastened...»

Аватара пользователя
FontCity
Сообщения: 4372
Зарегистрирован: 28 мар 2011, 00:34
Откуда: Тверь
Контактная информация:

Мнение академика Спирина

Сообщение FontCity » 03 апр 2011, 01:56

Например, известно, что пептидная связь идет с отщеплением молекулы воды... Следовательно, для этой реакции нужно искать безводные условия... Известно, что образование пептидной связи - термодинамически невыгодно - это сильно эндотермическая реакция... Следовательно, необходимо подобрать среду с достаточным количеством свободной энергии. Это может быть либо среда, насыщенная хорошими восстановителями (например, полифосфатами), либо среда с высокой температурой... Если мы принимаем второй вариант, то необходимо, чтобы температура была такой, чтобы пептидная связь образовывалась, но при этом бы исходные вещества (и, кстати, сам продукт реакции) сохраняли бы достаточную устойчивость (не разлагались бы термически). Известно так же, что в таких высокотемпературных условиях присутствие кислорода, например, смертеподобно для этих молекул. Следовательно, кислород надо исключить...

И ТАК ДАЛЕЕ... По этому пути пошёл Фокс и синтезировал... хаотическую смесь беспорядочно соединённых друг с другом аминокислот (не только по пептидным связям, а и вообще по всем возможным). Таким образом, нам следует откатиться назад, и проверить гипотезу с наличием полифосфатов, или других восстановителей (например, серы)... Далее эти предположения проверяются, и если не подтверждаются - отбрасываются, и выдвигается новый вариант... И ТАК ДАЛЕЕ...

Вот так здесь и шли исследования 40 лет. Результат - отрицательный. За 40 лет подобных химических исследований не найден возможный путь спонтанного химического синтеза ни одного из нуклеотидов. Не найден также удовлетворительный механизм полимеризации нуклеотидов и аминокислот в соответствующие биополимеры.

Такие итоги исследований в данном направлении и сообщили (в соответствующих статьях) исследователи данного вопроса (например, А.С. Спирин).

... Вот смотрите пример нормального химического исследования ("Водный парадокс"):
А.С. Спирин:
Каким бы образом ни появилась РНК на Земле, для ее структурирования - причем как для формирования двойных спиралей за счет Уотсон-Криковского спаривания азотистых оснований (A:U и G:C), обязательных для воспроизведения, так и для образования компактно свернутых специфических структур, необходимых для выполнения всех негенетических функций - нужна вода. Вода стабилизирует двойную спираль, отдельные двуспиральные блоки компактно свернутых одноцепочечных РНК и саму компактную упаковку макромолекул за счет гидрофобных взаимодействий плоскостей колец азотистых оснований. При этом жидкая вода является растворителем для РНК, позволяющим свободные диффузионные перемещения макромолекул РНК при выполнении ими своих функций. С другой стороны, ковалентная полирибонуклеотидная цепь РНК в воде термодинамически нестабильна и спонтанно гидролизуется, особенно при повышении температуры, сдвиге рН и в присутствии катионов ряда ди- и поливалентных металлов. В отличие от ДНК, ей свойственна и кинетическая нестабильность, обусловленная прежде всего природой сахарного компонента ее остова: остаток рибозы несет свободную 2'-гидроксильную группу в цис-положении по отношению к фосфорилированной 3'-гидроксильной группе и может атаковать фосфат, связывающий два рибозных остатка, результатом чего является образование нестабильной триэстерной группировки, спонтанный гидролитический распад которой ведет к разрыву рибозофосфатного остова. Кроме того, в воде, особенно при подкислении, нестабильна связь пуринового основания с остатком рибозы (гидролитическая депуринизация РНК), а при подщелачивании аденин и цитозин легко подвергаются окислительному дезаминированию и превращаются, соответственно, в гипоксантин и урацил. Это и есть так называемый «водный парадокс» (см. Benner et al., 2006).
А.С. Спирин:
Предполагался и принципиально иной способ стабилизации РНК на первобытной Земле - замена растворителя, а конкретно - замена воды на формамид, которого могло быть достаточно на ранних стадиях эволюции планеты (см. Benner et al., 2006). Действительно, РНК хорошо растворима в формамиде и вместе с тем термодинамически стабильна. Однако, авторы этой идеи забыли, что для существования и функционирования РНК необходима не только целостность ее ковалентной цепи, но и ее структурирование в двойные спирали и компактные глобулы, а формамид является сильным денатурирующим агентом, в среде которого эти пространственные структуры существовать не могут.
Вот так вот. Как видно из этих цитат, РНК может "работать" только в воде (причём только в узком диапазоне температуры, pH и состава ионов). Но в этих условиях она нестабильна и разрушается. Молекула РНК - исключительно нежная штука. Это есть "проза жизни", которая моментально приземляет любого исследователя, разглагольствующего о самоорганизации материи "с высоты птичьего полёта", как только этот исследователь решает экспериментально "пощупать" самоорганизационные возможности нуклеотидных цепочек. И Ваши чаяния того, что РНК вдруг начнёт вести себя по другому (при добавлении ещё каких-то там неизвестных солей, или изменения давления, или под гамма-лучами)... такие ожидания для химика аналогичны ожиданиям того, что ёжик вдруг родит слона - для биолога.

... Создатель мог сотворить живую клетку именно таким способом, какой описан в библии - приказать Земле породить "зелень". Мы пока еще слишком мало знаем о фундаментальных законах физического мира. Поэтому нам пока просто невозможно себе представить сотворение чего-либо по подобной технологии. Но вполне возможно, что если бы знали больше, то тоже бы так смогли.

© Imperor (Илья Рухленко, кандидат биологических наук, доцент, декан экологического факультета ВУиТ)


P.S.
Рухленко Илья Александрович - кандидат биологических наук, доцент, декан экологического факультета ВУиТ, автор более 60 научных и учебно-методических работ.

Спирин Александр Сергеевич - доктор биологических наук, профессор, академик, директор Института белка РАН, член Президиума РАН, автор более 350 научных трудов, лауреат премии Кребса Федерации Европейских биохимических обществ (1969), Ленинской премии (1976), государственных премий СССР (1986) и России (2000), дважды кавалер ордена Ленина, кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени.
• «Слова мудрых - как иглы и как вбитые гвозди...»
• «The words of the wise are as goads, and as nails fastened...»

Аватара пользователя
LUCA
Сообщения: 10
Зарегистрирован: 04 фев 2012, 09:01

Re: Крах концепции абиогенеза

Сообщение LUCA » 04 фев 2012, 09:29

"... не расплылось по мировому океану." Очень странно, что именно в океане. Наверно не стоит приписывать это ВСЕМ предположениям и моделям абиогенеза.
"А ДНК - очень хороший хранитель информации, но совсем не обладает каталитической активностью". Хотя данный вопрос в современных моделях абиогенеза не существенен, и мало связан с этими моделями, то всё же правды ради скажу, ан нет, обладает. Причём разной. Конечно ПО РАЗНООБРАЗИЮ ферментативных активностей молекулы ДНК ОЧЕНЬ УСТУПАЮТ ферментативным возможностям РНК и РНК-кофакторов. Напомню, что предположение о предшествовании мира РНК является ОБЩЕПРИНЯТЫМ в научной среде.

"Таким образом, ЛЮБАЯ гипотеза абиогенеза должна была, казалось бы, объяснить трудно объяснимую вещь - каким образом сформировался (сразу, одновременно) ДНК-белковый функционирующий комплекс, где в ДНК были закодированы именно те белки, которые реплицировали именно эту ДНК. Эта трудность подавляющему большинству специалистов представлялась почти невероятной". Неуместность и явная неадекватность ТАКОЙ такой постановки вопроса иллюстрируется простой аналогией. Требовать ОДНОВРЕМЕННОЕ происхождение ДНК, синтеза белка и прочего ТАК ЖЕ ГЛУПО, как требовать, чтобы в первобытном человеческом обществе СТРАЗУ И ОДНОВРЕМЕННО возникли космические корабли. Очень-очень странное требование.
Требование такого рода ОДНОВРЕМЕННОСТИ событий своей нелогичностью скорее отталкивает, чем что-то обосновывает. НИ В ОДНОЙ из моделей абиогенеза НИКОГДА речь не шла о требовании ОДНОВРЕМЕННОСТИ. Это - явная Ваша выдумка. Явная неправда. Прежде, чем что-то критиковать, нужно КАК МИНИМУМ знать, что критикуешь. Ни одна модель абиогенеза не рассматривает одновременное появление того, что Вы написали.
"Таким образом, возник соблазн считать, что первые организмы сплошь состояли только из РНК". Не знаю, как насчёт соблазна, но только если всё-таки НА САМОМ ДЕЛЕ познакомиться с современными моделями, рассматривающими РНК-мир, то в них обычно НЕ ПОДРАЗУМЕВАЕТСЯ, что РНК-организмы были обязательно первыми.

"Поскольку специалисты даже предположить не могут, что это были за вещества, которые "запустили" пре-РНК-мир (никакие известные науке вещества на эту роль не тянут" Зачем же ТАК обманывать публику. Хорошо известна дискуссия, растянувшаяся на 15 лет, которую можно прочитать в разных журналах (Nature, Science и др.), где обсуждается возможность предшествования метаболизма миру РНК - даны более конкретные модели.
Конечно понятно, что на русском языке этого почти не пишется, но это не значит, что такого нет на самом деле.
Чтобы понять, КАК возникла жизнь, надо знать, КАК она устроена. Здесь действительно поле непаханное. Есть вещи относительно этих событий, про которые можно быть достаточно уверенным - предшествование РНК молекуле ДНК. Возникновение ДНК только после возникновения белоковго синтеза.
Примерно известен исходный спектр первых аминокислот. И многое другое. Здесь действительно нужен ликбез.
На ликбез как-то не тянет. Общие фразы.
"Известны условия, в которых эти вещества будут образовываться (друг из друга)" - такую глупость даже не всякий школьник уже стал бы писать. Вот предсказал Вехтерхойзер пептидный цикл в 90-х годах (экспериментально подвтерждённый только через 10 лет) кстати В ВОДНЫХ УСЛОВИЯХ (писать, что пептиды не могут образовываться в водной среде - это уже, скажем мягко, фантазия, не соответствующая действительности) - и ведь не были известны условния.
И зачем это люди с помощью минералов моделируют ацетил-коэнзимный путь фиксации углерода или архаичные аналоги восстановительного цикла Кребса - ведь по Вашей необоснованной фантазии УЖЕ ВСЁ ИЗВЕСТНО. Ай да ликбез!

Аватара пользователя
FontCity
Сообщения: 4372
Зарегистрирован: 28 мар 2011, 00:34
Откуда: Тверь
Контактная информация:

Крах концепции химической эволюции

Сообщение FontCity » 12 июн 2012, 08:49

Претензии к эксперименту Миллера по самозарождению жизни

А. В этих экспериментах производится очень малое количество биохимических веществ. Современные геологи теперь склоняются к мнению, что древняя атмосфера состояла из углекислого газа, водяного пара, азота и небольшого количества водорода. Если такая смесь помещалась в аппарат Миллера, никакие аминокислоты, кроме глицина, там не образовывались. Сложные аминокислоты образуются в аппарате только в присутствии метана. Но считается, что этот газ не присутствовал в атмосфере древней Земли в существенных количествах.

Б. Даже если допустить, что атмосфера была богата метаном, то все же кажется маловероятным, что первобытный бульон образовался в океанах. Этот вывод следует из вычисления количества энергии, необходимого, чтобы вывести беспорядочные химические процессы из равновесного состояния, при котором концентрация органических веществ в громадных океанических массах была ничтожно мала.

В. Даже если в первобытной атмосфере и образовывались органические вещества, то они наверняка быстро разрушались под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения Солнца, причем задолго до того, как смогли бы соединиться в более сложные молекулы, и уж тем более до того, как смогли бы попасть в океаны.

Г. Предполагается, что в первобытной атмосфере должны были образоваться цианистый водород (HCN) и формальдегид (HCHO). Но в таком случае они должны были быстро вступить в реакцию с некоторыми другими органическими соединениями, превращая их в смолы и слизи. Далее предполагается, что формальдегид мог полимеризоваться, при этом образовывались сахара, возможно - рибоза, углеводная составляющая нуклеиновой кислоты. Хотя это и не исключено, но непритязательность и простоту этой идеи омрачают несколько проблем:

   (1) если бы образовывалась рибоза, то она находилась бы в смеси с огромным количеством других сахаров, и тогда ее было бы невозможно выделить

   (2) даже если бы она и образовалась, то представляла бы собой равномерную смесь правосторонних (D-) и левосторонних (L-) форм. Поскольку нуклеиновые кислоты содержат только D-форму, как она могла выделиться из смеси?

   (3) формальдегид действительно может образовывать сахароподобные молекулы, но эти сахара быстро реагируют с избытком формальдегида, образуя карамель и вновь превращаясь в липкое месиво.

Д. Даже если на первобытной Земле образовывались молекулы органических веществ, как они могли выделиться, очиститься от примесей настолько, чтобы участвовать в дальнейшем синтезе? Современных студентов-химиков учат, что даже если исходные материалы чисты, то тем не менее синтезировать более сложные вещества чрезвычайно тяжело.

Е. В огромном количестве экспериментов, подобных миллеровскому, не образовывалось сколь-либо существенных количеств протеиновых аминокислот, не говоря уже о более сложных веществах - тирозине, триптофане и фенилаланине, жизненно необходимых для образования энзимов. Фактически, большинство аминокислот, обнаруженных в экспериментальном бульоне - например, аланин, саркозин и диаминопропионовая кислота - вовсе не обнаружены среди протеинов! Есть и другие, не менее существенные соображения, которые также в большинстве случаев игнорируются сторонниками концепции химической эволюции.

Ж. Кроме того, все аминокислоты, образующиеся в экспериментальном бульоне, представляют собой равномерные смеси правосторонней (D-) и левосторонней (L-) форм. Жизнь попросту не может развиться из подобных смесей. Энзимы, например, активны только потому, что состоят из цепочек исключительно L-типов - а без энзимов невозможна никакая жизнь. До сих пор сторонники эволюции не могут предложить какой-либо приемлемый механизм выделения из смеси только одного типа энзимов.

З. Среда, предположительно существовавшая в первобытном бульоне, попросту несовместима с развитием жизни - это по определению должен быть винегрет из всевозможных химических веществ, какие только можно вообразить. В такой смеси должно присутствовать бесчисленное количество ингибиторов, т.е. веществ, тормозящих действие энзимов. Они дезактивировали бы энзимы сразу же после их появления. То же относится и к нуклеиновым кислотам; их воспроизводство невозможно в бульоне, содержащем бесчисленное количество простых соединений. Таким образом, примитивный метаболизм тормозит развитие жизни еще до того, как оно успело начаться.


Теперь давайте рассмотрим некоторые другие проблемы, относящиеся к любому варианту теории химической эволюции


Генетический материал

Основной характеристикой любой живой клетки является наличие в ней химической основы для хранения генетической информации. Все необходимые для этого качества имеют нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, и нам до сих пор неизвестны никакие другие молекулы, способные хранить генетическую информацию. Маловероятно, что для этого пригодны протеины. Это приводит к выводу, что зарождающаяся жизнь должна была основываться на нуклеиновых кислотах. Но возможно ли это? В клетках современных организмов для создания нуклеиновой кислоты нужны протеины (энзимы), но как могут нуклеиновые кислоты возникнуть без протеинов? Недавно было обнаружено, что некоторые молекулы РНК имеют ограниченную активность энзимов. Исходя из этого, было сделано предположение, что первые жизненные формы базировались на РНК-молекулах. В поддержку этого вывода отмечалось, что современным клеткам РНК требуются раньше, чем формируется ДНК. При биосинтезе нуклеотидов (цепочек нуклеиновых кислот) те из них, что используются для создания РНК, образуются раньше тех, что идут для создания ДНК.

И все же не стоит с уверенностью утверждать, что первая клетка была основана на РНК-молекулах. Во-первых, РНК относительно неустойчива по сравнению с ДНК. Во-вторых, РНК недостаточно подвижна для того, чтобы создать "энзимные" молекулы; и в-третьих, в рамках теории химической эволюции не найден теоретически возможный путь к возникновению РНК. И вновь поднимается главный для теории химической эволюции вопрос - как возникли нуклеиновые кислоты?


Происхождение нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты, РНК и ДНК, состоят из цепочек нуклеотидов, каждая из которых, в свою очередь, состоит из органического основания, сахара и фосфата. Сахар в РНК - это рибоза, а в ДНК - 2-(дезокси)рибоза. Есть много вариантов соединения этих трех веществ, однако в нуклеиновых кислотах они всегда связаны вполне определенным образом. Случайная комбинация этих трех соединений дает бесчисленное количество растворов, не нужных для формирования нуклеиновых кислот. С другой стороны, можно рассматривать нуклеиновые кислоты как цепочки нуклеозидов, соединенных фосфорной кислотой. Тогда нуклеозид представляет собой соединение основы с сахаром (рибозой). Если допустить, что первобытный бульон содержал как основы, так и сахара, то могли бы образоваться нуклеозиды. Но они бы представляли собой смеси с огромным количеством изомерных форм, что не могло бы привести к образованию нуклеиновых кислот. Кроме того, наличие множества подобных изомеров привело бы к подавлению любого процесса воспроизводства. Такое подавление демонстрировалось в лабораторных исследованиях. Все это подводит нас к еще одной проблеме:


Происхождение репликации

Репликацией называется копирование генетической информации. Когда внутри клетки начинается репликация, она идет с огромной скоростью и сопровождается крайне малым количеством ошибок. Это достигается вовлечением большого комплекса энзимов, которые непрерывно корректируют процесс: энзимы выявляют ошибки и тут же исправляют их. В этом процессе согласованно действуют протеины и энзимы. Как мог появиться столь согласованный процесс?

Такой системе требуется генетический материал с достаточно стабильной степенью репродукции, превосходящей степень распада. Для этого необходим готовый запас строительных блоков (нуклеозидов) и система прямого управления ими. Однако пока что невозможно рассматривать вопрос спонтанного зарождения самовоспроизведения нуклеиновых кислот, поскольку нет никакого экспериментального подтверждения этой концепции, несмотря на огромные усилия в этой области.


Происхождение генетического кода

Жизнь на Земле основана на взаимодействии между нуклеиновыми кислотами и протеинами. Мы рассматривали вопрос о возникновении репликации, но неизмеримо сложней объяснить, как возник механизм синтеза протеинов. Это самый сложный из всех известных нам биохимических процессов, происходящих в клетке. В нем задействовано более ста различных протеинов (каждый из которых выполняет собственную задачу), а также по меньшей мере 30 различных типов РНК. Для производства протеина нужен протеин, и этот факт приверженцы химической эволюции объяснить не в состоянии. Кроме того, есть особый генетический код, необходимый для передачи информации от нуклеиновой кислоты к протеину. Это универсальный код, существующий во всей биосфере. Эволюционисты не имеют никакого представления о том, как мог возникнуть такой механизм. Несмотря на огромные усилия, они не смогли предложить какое-либо приемлемое объяснение. Среди ученых крепнет убеждение, что генетический код не мог эволюционировать, а возник in toto (сразу во всей полноте), и это убеждение больше согласуется с идеей Творения, чем с эволюционной теорией. Согласно теории информации, генетическая информация не может возникнуть случайно, ее появление требует вмешательства разумной силы.


Первые клетки

В структуру живой клетки заложен чудесный механизм - механизм точного регулирования. Во времена Дарвина клетка рассматривалась как простой студенистый комочек. Знания о внутриклеточном строении, о структуре клетки появились только в последние десятилетия. Даже в 30-е годы нашего столетия, когда Опарин и Хэлдейн предложили свою теорию первобытного бульона, они еще не знали об изумительном порядке внутри клетки, о ее поразительной конструкции. Некоторые работы Опарина о так называемых протоклетках в наши дни уже выглядят слишком примитивными - тем не менее, понятие протоклетка до сих пор включено в учебники.

В одном из экспериментов Опарин получил капельки гуммиарабика и протеина, которые он назвал коацерватами. Когда был введен энзим и его субстрат растворился в окружающем растворе, капелька стала увеличиваться и в конце концов разделилась пополам. Опарин заявил, что это аналогично процессу деления клетки. Ошибка заключалась в том, что вещества, из которых возник коацерват, были извлечены из живой клетки. Кроме того, раствор состоял только из молекул субстрата и имел очень мало общего с разнородной смесью первобытного бульона. Опаринские коацерваты не имели отношения к происхождению первой клетки. Тем не менее, эволюционисты продолжают настаивать на этой ошибочной аналогии.

Сидней Фокс из Университета Майами много лет работал над разрешением проблемы капелек полимеризованных аминокислот, которые он назвал протеиноидами. Фокс утверждал, что протеин был первым веществом, на основе которого возникла жизнь. Согласно теории Фокса, аминокислоты, появившиеся в первобытном бульоне, постепенно концентрировались в бассейнах, рассеянных по всей поверхности Земли, а в районах вулканической активности высокая температура окружающей среды способствовала их полимеризации. Образовались протеиноиды, которые при растворении в воде превращались в микроскопические шарики, покрытые оболочкой или мембраной. Фокс считал, что они были похожи на клетки и могут быть названы протоклетками или первобытными клетками. Однако, теория Фокса имеет так мало экспериментальных подтверждений, что считается весьма сомнительной.

Итак, можно сделать вывод, что у эволюционистов нет правдоподобного объяснения, как органическая материя могла преобразоваться в первые живые клетки.


Происхождение метаболических процессов

Все клетки можно разделить на два типа: гетеротрофные и автотрофные. Автотрофные клетки способны выжить в простой неорганической среде и способны самостоятельно производить все сложные соединения, необходимые для их существования. Гетеротрофы, напротив, не приспособлены для этого и должны получать многие молекулы из внешних источников. Эволюционисты утверждают, что первые клетки были гетеротрофами и поэтому у них отсутствовал комплекс тех обменных процессов, которые есть в клетках в настоящее время. Следовательно, их питание должно было зависеть от компонентов первобытного бульона.

Проблема состоит вот в чем: как эти простые клетки могут распознавать определенные молекулы? Ведь необходимо распознать не только молекулы простых веществ, таких, как глицин и аланин, но и их оптические изомеры. Необходим чрезвычайно сложный механизм, чтобы отличать одну молекулу от другой. Еще более сложно понять, как в автотрофных организмах возникли процессы обмена веществ.

Согласно одной из гипотез, с течением времени часть веществ в первобытном бульоне истощилась, и в этих обстоятельствах выжили организмы, которые смогли мутировать и самостоятельно синтезировать жизненно важные питательные вещества; остальные же организмы вымерли. Так возникли современные метаболические процессы.

Ошибочность этой теории заключается в том, что она предполагает наличие в первобытном бульоне не только всех простых веществ, но и весьма больших молекул. Но ведь многие из них крайне сложны, так что утверждение, что они могли сформироваться в первобытном бульоне благодаря воле случая, попросту нелепо!

Итак, у эволюционистов нет удовлетворительного объяснения тому, как в клетке могли возникнуть сложные метаболические процессы.


Заключение

Основное допущение теории химической эволюции заключается в том, что первобытная Земля имела атмосферу из метана, воды, водорода и аммиака. Однако, геологи пришли к выводу, что ранняя атмосфера в основном состояла из нейтральных газов, таких, как азот, углекислого газа, воды и небольшого количества водорода. При этих условиях синтез органических молекул был бы чрезвычайно затруднен. Но, несмотря на это, некоторые эволюционисты все еще держатся за концепцию разреженной атмосферы.

Сейчас совершенно ясно, что ультрафиолетовое излучение Солнца обладает сильным разрушительным действием на молекулы органических веществ; свидетельство тому - выцветшие на солнце занавески и пожелтевшие газеты. Бедная кислородом атмосфера должна быть лишена озонового слоя, защищающего живые системы, и в особенности нуклеиновые кислоты, от опасного ультрафиолетового излучения. Озон (О3) - это иная форма кислорода (О2), и обе эти формы кислорода находятся в равновесии. Но если кислород присутствовал в первобытной атмосфере, то молекулы органических веществ, таких, как аминокислоты, окислились бы прежде, чем смогли синтезировать живую клетку. Поверхность Марса подвергается воздействию интенсивного ультрафиолетового излучения и совершенно лишена молекул органических веществ.

Итак, в фундаментальных положениях теории химической эволюции найдены ошибки. Теория не объясняет ни происхождения подавляющего большинства аминокислот, ни происхождения нуклеиновых кислот, их саморепликации и способности собирать протеины из аминокислот с помощью генетического кода. Не более удачно и объяснение того, как из всех этих компонентов образовалась клетка, как в ней возникли метаболические процессы. Концепция первобытного бульона больше не считается научной, а относится, скорее, к мифологии. У нее нет ни серьезной теоретической основы, ни достаточного экспериментального подтверждения. Но почему же эта теория до сих пор печатается в учебниках и изучается в школах и колледжах?


(Источник: http://ufolog.nm.ru/life01.htm)
• «Слова мудрых - как иглы и как вбитые гвозди...»
• «The words of the wise are as goads, and as nails fastened...»

Ответить
 

Вернуться в «Эволюция и креационизм»