Наука о возникновении жизни на земле

На этом форуме мне уже писали о том, что будто бы наука и религия несовместимы:

Я уже писал, что

Вот поэтому я решил создать тему для публикации научных статей.

 

Источник: http://www.proza.ru/2013/02/18/2342

Андрей Лучник

Возникновение жизни на земле
(начало)



ФОТО: Концепция параллельных вселенных, являющихся многочисленными зеркальными отражениями друг друга [ссылка (11)].
(18+).

Что такое жизнь?

Имеется ввиду жизнь на планете земля, поскольку информацией о жизни на других планетах современная наука не располагает.
Итак, что же такое жизнь на планете земля? Или, говоря другими словами, какие свойства объединяют все живые организмы на земле, начиная от самых мелких вирусов и кончая человеком? (Точное определение понятия "жизнь" будет дано ближе к концу статьи, после рассмотрения существенной для понимания этого слова информации).
Для начала заметим, что все вирусы для своего размножения используют живую клетку бактерии, животного, либо растения. Без самовоспроизводящейся живой клетки жизнь вирусов становится невозможной. Таким образом, вся жизнь на земле сводится к делению (самовоспроизведению) живых клеток. В таком случае, нам остается ответить на вопрос, почему живые клетки могут копировать самих себя, а лишь затем перейти к вопросу о том, откуда взялась первая клетка на земле.

Зеркало мира.

Все живые клетки, начиная от самых простых бактерий и кончая клетками многоклеточных организмов могут точно копировать самих себя благодаря одному и тому же механизму, общему для всех клеток.

Химическая, или, точнее, биохимическая машина самовоспроизведения любой клетки начинается с самокопирования молекулы ДНК. Что такое ДНК, и каким образом происходит ее точное воспроизведение, хорошо описано в школьных учебниках биологии (1). Молекула ДНК любой клетки содержит текст, написанный четырьмя буквами: А, Т, Г, Ц (или A,T,G,C на латинице). Длина этого текста у самой простой бактерии сильно превышает длину текста школьного учебника. А длина текста человеческой ДНК превышает длину всех текстов Российской государственной библиотеки, вместе взятых. Ответом на недоуменный вопрос читателя - а почему в ДНК используется лишь четыре буквы, и чем они отличаются друг от друга, подобно отличию гласных и согласных букв в человеческих алфавитах, будет то, что буквы А и Г в ДНК, условно говоря "гласные", а буквы Т и Ц -"со-гласные". Подробнее об этом можно прочесть в учебниках.

В современных информационных технологиях используют лишь две "буквы", т.е. "символы", или "цифры" - это 0 и 1. Поэтому современные информационные технологии и называются цифровыми. Ответом на вопрос, почему в молекуле ДНК природа использовала 4 буквы, а не 2 будет то, что каждая буква в ДНК сама по себе, - это сложно устроенный материальный объект (органическая гетероциклическая молекула). А две "буквы", применяемые в информатике - это чисто виртуальная реальность, но никак не материальная. Более подробное рассмотрение молекулярной структуры букв ДНК выходит за рамки этой статьи, поскольку оно хорошо хорошо описано в школьном учебнике биологии.

Каждая молекула ДНК представляет собой двойную нить, закрученную в правую спираль. А каждая из нитей представляет собой длинную цепочку, состоящую из букв. При этом одна нить является полным "зеркальным отражением" другой нити. В этом зеркале напротив буквы А всегда стоит ее "зеркальное отражение" - буква Т. А напротив буквы Г всегда стоит ее "зеркальное отражение - буква Ц. При этом, все четыре буквы встречаются в обоих КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ (зеркальных) нитях.

Для того, чтобы молекула ДНК точно воспроизводила саму себя, каждая из двух комплементарных нитей просто должна "посмотреться в зеркало". Однако, если отражение в зеркале человеческого лица или тела чисто виртуально, т.е. не является живым реальным человеком, то "зеркальное" отражение любой из двух нитей ДНК вполне материально. Каждый процесс нового "отражения в зеркале" любой из двух нитей ДНК называется "репликация ДНК". Таким образом, основой для воспроизведения живой клетки является материализованное "зазеркалье" нитей ДНК.

Теперь перейдем к вопросу о том, как же устроено это волшебное зеркало, которое делает мир зазеркалья, или попросту говоря "мираж", вполне материальным.

Зеркало, в котором отражаются комплементарные нити ДНК, а вместе с ними и вся живая клетка целиком, устроено не менее интересно, чем молекулярная структура двойной спирали ДНК. В основе конструкции такого зеркала лежит перевод текста молекулы ДНК (но только лишь одной "правой" из двух нитей) на другие языки. И прежде всего, на язык молекул белков. В молекулах белков текст записан уже с помощью 20 букв, которые называются АМИНОКИСЛОТЫ. Именно белки помогают ДНК "посмотреться в зеркало".

Слово из трёх букв.

Машина перевода (перекодирования) на другие языки устроена следующим образом.

Первый этап перевода - копирование нити ДНК в нить матричной РНК (мРНК) называть переводом можно лишь условно. Этот процесс называется "транскрипция ДНК". Заключается он в том, что буква Т в ДНК превращается в букву У в РНК. Буква У отличается от буквы Т лишь отсутствием одной метильной группы. Транскрипцию осуществляет большая машина из очень сложных белков, витаминов и множества других сложных молекул, вся информация о которых закодирована в самой ДНК.

В ДНК и РНК "слова" состоят из ТРЁХ БУКВ (триплетов или "кодонов"), т.е. 64 возможных сочетаний из четырех букв по три, например АТТ, ТГЦ, ААА, ЦТГ и т.д. в ДНК. Или, после транскрипции, это будет АУУ, УГЦ, ААА, ЦУГ и т.д. в РНК. А в белках каждое из 20 слов (аминокислот) соответствует одному, двум, трем и так до шести разных матерных (материнских) триплетов ДНК (РНК) на одну и ту же букву (аминокислоту) в молекуле белка. Поэтому информационный код ДНК называется словом "вырожденный", т.е. избыточный. Действительно, иначе и быть не может, ведь число 64 существенно больше, чем число 20. Лишь две аминокислоты - метионин и триптофан кодируются только одним триплетом каждая, а такие аминокислоты как серин, аргинин, лейцин - кодируются шестью разными триплетами каждая. Три триплета из 64 (УГА, УАА, УАГ) являются стоп-сигналами, а остальные 61 кодируют 20 аминокислот.

Нет пророка в своем отечестве

Впервые полную таблицу расшифровки генетического кода ДНК, т.е. перевода с языка триплетов на язык аминокислот (белков) впервые опубликовал российский ученый Н.В.Лучник в 1968 году в своей книге "Биофизика цитогенетических повреждений и генетический код" (таблица 21) (2). Книга была сдана в печать в 1966 году одновременно с защитой докторской диссертации и опубликованием автореферата (3), содержащего таблицу расшифровки. Однако известный всем "анонимный" рецензент держал ее два года. И тем не менее, несмотря на "железный занавес", американец литовского происхождения М. Ичас в своей книге "Биологический код", впервые изданной в 1968 г. а затем переведенной на русский язык в 1969 году (4,5) приводит многочисленные таблицы и рисунки из предварительных публикаций Н.В. Лучника (6) на русском языке и его книги, явившейся по сути дела изложением докторской диссертации, защищенной в 1966 году (Ичас знал Лучника по переписке). Ниренберг и соавторы получили в 1968 году Нобелевскую премию, и в том же 1968 году опубликовали неполную таблицу, содержащую только 54 кодона вместо 64. Непонятно, как и за что с такой фантастической скоростью дали Нобелевскую премию.
Подробнее про гонку "за генетический код" можно прочесть в книге Н.В.Лучника: "Почему я похож на папу?" (7)

Машина перевода с матерного (материнского).

Каким образом, текст из 64-х трёх-буквенных слов 4-х буквенного алфавита превращается в текст из 20-буквенного алфавита?

КОТ РЁК МЯУ. ПЁС РЁК ГАВ. ПЁС ВЫЛ, ЖИЛ ДЛЯ СУК. ДЛЯ НИХ ШЁЛ МАЙ - ЭТО БЫЛ ГОН. ЭТО - БАЛ ДЛЯ ПСА, ЕГО АКТ. ВОТ ЧАС ПСА! МЕЖ СУК, ТАМ, ГДЕ МЕХ. РЫК ПСА - ЭТО КАК ЛЕВ. ШЁЛ ДЫМ. БЫЛ МИР. ШЁЛ ПИР. ПЁС БЫЛ СЫТ.
МЕЖ ДОЛ, ГОР РОС ДУБ. ПЁС, КАК ВОР, БЫЛ ТАМ, ГДЕ РОС ДУБ. ЛОГ МЕЖ ДОЛ БЫЛ СУХ, КАК СУК. МАК ЯРА РОС МЕЖ РОЗ КАК НОЖ. ТЛЯ ЕСТ ПУК РОЗ, ЕСТ МАК, ЛУК, ЛЁН, БОБ, НУТ, СОЮ. ЕСТ НАС. НЕТ ДНЯ БЕЗ НЕЁ. ВЕК - ЭТО СТО ЛЕТ. ЖДИ, ИЛИ МРИ, ГОД, ДВА, ТРИ. ГОД - ДЛЯ ДНЯ. ЕСТ НАС ТЛЯ. СОК ТЁК ТАМ, ГДЕ ОСА ЕСТ. РОТ ОСЫ, КАК МЁД? НЕТ, - ЭТО ЛЁД!
КОК ПИЛ РОМ, ТАМ, ГДЕ БУЙ, БОТ, БАК. ПОТ ЕГО ЩЁК ТЁК КАК СОК. РОТ ЕГО РЁК МАТ - ЕЩЁ КАК! ЛЁД ВОД ЛЁГ КАК МЁД - БЕЗ ДЫР. КОК ЕСТ РЫБ. ТОЖ РАК ЕСТ РЫБ. ТЛЯ ЕСТ НАС.
ПОП ПИЛ ЧАЙ, ТЁР РОТ, ОЧИ, ЛОБ, УШИ. ЗУБ БЫЛ БЕЛ. НОС БЫЛ КОС. ПОП БЫЛ СИВ, БЕЛ, КАК МЕЛ, БЕЗ БЕД. БЫЛ РАД.
РАБ РЫЛ РОВ ТРИ ДНЯ. МЫЛ ПОЛ, БЫЛ ГОЛ. ТЁР СЫР БЕЗ ДЫР, БЫЛ СЫТ, БЫЛ БИТ. РАБ БЫЛ ЗОЛ - ВЫЛ КАК ВОЛ! ПАН БЫЛ РАД, ВОТ ГАД! ВОЛ ВЁЗ ВАЛ ЕГО ДЕЛ. ШЕФ БЫЛ СЫТ.
МУЖ ЖЁН ЛЁГ ДЛЯ ЧАР ДЕВ МЕЖ НОГ ДЛЯ ТЕХ НЕГ. МУЖ ПИЛ РОМ ЖЁН ТРИ ДНЯ, ГОЛ МЕЖ ТЕЛ. ЗРИ ЗРЯ НИЗ ТЕХ ДЕВ - ЧАР ТАМ НЕТ. ГОЛ ПОЛ ЖЁН - ТАМ ГУБ ДОЛ. ТАМ ЛАЗ - ЭТО НИЗ БЕЗ ДНА. ЗРИ БЕЗ СНА ЭТИ ОЧИ! МУЖ БЕЗ БАБ - ЭТО РАБ. ЕГО КИЙ ДАЛ ШАР ДЛЯ ЛУН. МУЖ, КАК МОГ - ТАК ЛЁГ МЕЖ ТЕХ ГУБ. ЩИТ, МЕЧ, МУЖ, КИЙ - КАК МЯЧ ДЛЯ ТЕХ ЖЁН.
ЗОЯ ШЛА КАК ФЕЯ. АНЯ ЕЛА МЁД, НУТ, ЛУК. БЫЛ САД ДЛЯ РОЗ, ЕЩЁ МАК ТАМ РОС. АСЯ ШЛА ЯКО УЖЕ ДВЕ ФЕИ. МЕЖ ТЕХ КОС - РОС МАК. ЭТО БЫЛ БИГ МАК. МЕЖ ТЕХ ГУБ УЖЕ ОЧИ ЗРЯ.
ВАШ СЫН ПАС КОЗ, ПИЛ СОК, ТЁР СЫР. БЫЛ СЫТ. СЫН ЕЩЁ ТОТ. ГНИ ГЕН!

Как видно, наша повесть, выраженная только "тремя буквами" не может описать всё богатство человеческих отношений и красоту мира. Нужны длинные слова. Иначе, в Союз Писателей не возьмут. Хотя, есть уже там "члены" у них.

Для перевода триплетного текста в клетке есть "шпильки"-переводчицы (короткие молекулы-адапторы, называемые транспортными РНК [тРНК]). Эти шпильки имеют форму листа клевера. Они узнают три буквы в молекуле матерной (материнской) РНК (мРНК) и прилипают к ним, как банный лист прилипает к членам нашего тела. Для каждого триплета - свой банный лист. Всего их 61 разных листочков, согласно генетическому коду, по числу слов, кодирующих аминокислоты. Они обеспечивают точный перевод всех 61 разных слов из трёх букв в полноценную картину мира.
У каждого клеверного листа есть черешок, держащий одну из 20 аминокислот. Листочки выстраиваются в очередь, прилипая к телу материнской РНК. На конец черешка каждого из листочков садится своя аминокислота. Эти аминокислоты соединяются в ветви и стволы будущего дерева - полноценного длинного белка, после чего клеверные листочки (шпильки) возвращаются снова в "севооборот" машины перевода.
Всего в каждой клетке имеется "касса" из тысяч молекул тРНК 61-ого различного сорта. Каждая молекула тРНК используется многократно. Размеры тРНК ничтожно малы по сравнению с материнской РНК - всего в пределах 73-93 нуклеотидов. Число 61 соответствует числу кодирующих триплетов в ДНК и, соответственно, в мРНК.

 

Источник: http://www.proza.ru/2013/02/18/2342

Андрей Лучник

Возникновение жизни на земле
(окончание)

Люди гибнут за металл

Многочисленные молекулы белков осуществляют в каждой клетке тысячи различных химических реакций путем ферментативного (энзиматического) катализа. Энзиматический катализ становится возможным благодаря коферментам, входящим в активный центр фермента. Коферменты (простетические группы) очень разнообразны, начиная от витаминов, флавинов и гемов и кончая атомами различных МЕТАЛЛОВ. Среди металлов, обязательными являются: кальций, медь, железо, магний, никель, селен, цинк и МОЛИБДЕН. Единственный атом металла включается в активный центр фермента путем нековалентных (координатных) связей. Катализ осуществляется путем быстрых обратимых конформационных переходов в трехмерной структуре белковой молекулы, в миллионы раз ускоряющих скорости химических реакций, катализируемых металлом. Таким образом, белки создают огромное разнообразие различных сложных органических молекул - аминокислот, иРНК, тРНК, органических кислот, липидов, сахаров, полисахаридов, витаминов и прочих молекул, без которых "зеркальное отражение" молекулы ДНК в живой клетке является абсолютно невозможным.

Зачем светит солнце?

Кратко описанный выше процесс точного воспроизводства молекул ДНК и, соответственно, живых клеток, совершенно одинаков в общих чертах у всех бактерий и у высших организмов, включая человека. А, "откуда дровишки"? То есть энергия, необходимая для самовоспроизводства. "Из лесу, вестимо!". Вернее от предков леса - одноклеточных сине-зелёных водорослей. Именно они научились использовать термоядерную энергию солнца для самовоспроизведения.
Эти первые клетки на земле содержат в себе фикобилин - светоулавливающий хромофор (предок хлорофилла) и тилакоиды (батареи-конденсаторы с зарядами + и - на обкладках, как на современных флэшках) для того, чтобы ловить энергию солнца и использовать ее на благо воспроизводства молекул ДНК. Таким образом, первая клетка на земле обязательно содержала в себе солнечные батареи. Такими клетками и были первые одноклеточные сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Именно из этих клеток произошли хлоропласты всех зеленых растений на земле, являющихся, по сути дела, СОЛНЕЧНЫМИ БАТАРЕЯМИ, обеспечивающими энергией всех животных и бактерий, не имеющих хлорофилла и хлоропластов. Из фикобилина цианобактерий произошли и все прочие порфирины, например гемы гемоглобина, без которого ни человек, ни животные не могли бы окислять макромолекулы, получаемые из поедаемых растений и животных.
Наиболее древние ископаемые останки жизни на земле - строматолиты - отпечатки нитчатых цианобактерий. Например, в докембрийских отложениях Гренландии они насчитывают возраст более 3,5 миллиардов лет.
Именно сине-зелёные водоросли создали на земле атмосферу, содержащую кислород. И только они могли и могут усваивать атмосферный азот и создавать из него БЕЛКИ И ДНК. Все остальные растения - зелёные водоросли, леса, поля и огороды на это не способны. Всем им нужен КИСЛОРОД (от сине-зелёных, создающих его из воды) и соединения АЗОТА, поставляемые ими же (сине-зелёными) "из воздуха", т.е. из атмосферы. Без кислорода и азотистых соединений невозможно сделать ни белок ни ДНК, ни РНК. (Клубеньковые бактерии-азотфиксаторы не могут жить без "хозяина" на котором живут, а также и без кислорода, создаваемого цианобактериями).
Таким образом, с самого начала и по сей день цианобактерии поставляют всем остальным растениям и животным КИСЛОРОД и СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА.
ТЕРМОЯДЕРНУЮ ЭНЕРГИЮ СОЛНЦА с самого начала и по сей день могут совершенно автономно использовать ТОЛЬКО ЦИАНОБАКТЕРИИ. Зелёные растения "фотосинтезируют" только благодаря цианобактериям, поставляющим кислород для "темновой фазы" фотосинтеза всех остальных растений. Благодаря солнцу цианобактерии и их родственники, СОЗДАЛИ ВСЕ МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ, НЕФТИ и ГАЗА. И множество других месторождений полезных ископаемых. А человек до сих пор тщится использовать термоядерную энергию в мирных целях. Но за него это делают цианобактерии уже много миллиардов лет. С помощью МОЛИБДЕНА, без которого невозможно использовать термоядерную энергию, включая энергию солнца.
Таким образом, энергию солнца "приручили" для нас эти маленькие загадочные ПЕРВЫЕ КЛЕТКИ НА ЗЕМЛЕ. И продолжают это делать и сейчас.
Недаром, древние люди поклонялись Солнцу, как источнику жизни на земле, хорошо понимая, отчего зависит их жизнь. Древние люди создали также "культ мирового дерева" - антенны, улавливающей и преобразующей энергию солнца. Современные люди этого не понимают, а потому заменили космический источник жизни весьма сомнительными и шаткими "источниками" (догматическими религиями), основанными на местном национализме тех или иных племён.

Но даже самая простая одноклеточная сине-зеленая водоросль - это "вещь в себе", как мы уже выяснили. Так откуда же она взялась?

Так что же такое жизнь?

Теперь, наконец, мы можем дать определение понятию жизнь. "Жизнь - это материализованное зеркальное отражение молекулы ДНК, ключом к которому является генетический код и термоядерная энергия космической звезды, под названием Солнце".

Таким образом, круг замкнулся. Для того, чтобы молекула ДНК точно скопировала саму себя, она должна быть окружена многими тысячами внутриклеточных органических молекул, осуществляющих этот процесс, но все эти молекулы закодированы в самой же ДНК. И преобразование термоядерной энергии солнца - тоже закодировано в ДНК. Возникает извечный вопрос, наподобие вопроса: "Что было раньше - курица или яйцо?" Вот тут мы и подошли к самой большой головоломке нашего времени: ОТКУДА ВПЕРВЫЕ ВОЗНИКЛА ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ? Ответ ясен - сама по себе она возникнуть никак не могла. А тогда, откуда же она возникла? Может быть, её создал Бог?


Кто такой Бог?

Догматические религии утверждают, что Бог - это "человекообразное существо с бородой и с усами".
Ведь мы молимся так: "Услышь мою молитву!". "Преклони ухо к молению моему!". "Узри мои печали!". Так обращаются только к родному человеку, либо человекоподобному, но очень родному существу.
Впервые в истории, понятия "Космический Бог" (космос, галактики, звёзды, солнце)" и "Космический Разум (Дух)" (мудрость, доброта, снисхождение) соединил друг с другом создатель письменного монотеизма, обращавшейся ко Творцу со вполне человеческими словами, просьбами и гимнами. "Космический Дух" (мудрый, добрый и милосердный), по мнению этого Пророка, изливается и посылается к нам "с неба" и "от солнца". Жил Пророк в Древнем Египте времён 18 династии.
Однако, вспомним известный роман Станислава Лема "Солярис" и кинофильм, созданный по теме этого романа известным режиссёром Андреем Тарковским. Этот "космический океан" (Солярис) обладал разумом, но не был человекообразным существом. Можно ли молиться "Солярису"? Ведь это слово происходит от слова "солнечный" на многих языках... Но Тарковский снял также и фильм под названием "Андрей Рублёв". Стоит задуматься.
Снял Тарковский и фильм "Зеркало". Этот фильм о "зеркальном отражении", которому и посвящена данная моя статья. Хотя, Тарковский ничего не знал о ДНК во время создания фильма. Значит - он гений! Вот что значит настоящее искусство. Это - прозрение.

Как возникла жизнь?

Теперь вернёмся к вопросу, откуда же всё-таки взялась жизнь на земле?
На этот вопрос имеется только два ответа, причем каждый из них совсем не исключает справедливости другого (из двух) ответа.

1. Жизнь на земле создал Бог.
2. Жизнь на землю была занесена из космоса (панспермия).

Естествоиспытатели обычно предпочитают второй ответ на поставленный вопрос. Так, например, среди них лауреат нобелевской премии Фрэнсис Крик - это тот самый ученый, который описал модель "зеркального отражения" молекулы ДНК вместе со своим коллегой Джеймсом Уотсоном в журнале Nature в 1953 году (8,9). Ф.Крик совместно с Лесли Оргелом в 1973 году опубликовал концепцию "целенаправленного заноса жизни с других планет разумными существами" (10). Эта концепция панспермии была аргументирована двумя обстоятельствами. Во-первых - это универсальность генетического кода для всех живых существ (и это главное). А во-вторых, Крик и Оргел обратили внимание на то, что МОЛИБДЕН, абсолютно необходимый для жизни, - очень редкий элемент во всей солнечной системе. Но не знали Крик и Оргел о работе РОССИЙСКИХ УЧЁНЫХ, доказавших, что только МОЛИБДЕН даёт возможность использовать энергию термоядерного синтеза.
Однако, термин "жизнь из космоса" все-таки очень напоминает термин "жизнь от Бога". Ведь если на землю цианобактерии прилетели с другой планеты (на комете), то откуда же они взялись на той планете? Опять занеслись с третьей планеты? И т.д. Получается "дурная бесконечность"...

Не будем торопиться.

"Марсоход НАСА Curiosity измерил всплеск метана в атмосфере Марса и обнаружил органические молекулы в извлеченных в ходе бурения скалы Камберленд образцах", сообщается на сайте НАСА от 16 декабря 2014 года. Это может указывать на существование жизни на планете в прошлом или настоящем, пишут комментаторы. Панспермия?

Подводя итоги скажу, что я кратко и популярно изложил суть самовоспроизводства жизни на земле, но так и не ответил на вопрос - откуда взялась на земле первая живая клетка, способная к "зеркальному отражению". Думаю, что сообщение НАСА вносит определённую ясность в ответ на этот вопрос.

Зеркальные миры

Ситуация напоминает ту, которая сложилась в современной физике, астрофизике и космологии (космогонии), где все больше начинает доминировать концепция параллельных вселенных, являющихся многочисленными зеркальными отражениями друг друга, где существуют не два, а возможно много большее число понятий сходных с человеческим "право" и "лево". Эта концепция, сформулированная Полом Стейнхардтом и Нилом Тьюроком изложена в интервью Стейнхардта в статье (11), и также представлена в статье на рисунках, изображающих множественные вселенные, которые не имеют ни начала, ни конца в ходе своего бесконечного циклического самовоспроизведения. И эти вселенные не видны и не заметны ни в один даже самый мощный телескоп. А ведь глядя в зеркало, мы постоянно убеждаемся, как легко "лево" и "право" легко меняются местами друг с другом. Осознать это в полной мере может каждый глядя на свои собственные фотографии.

ЛИТЕРАТУРА
1. Захаров В.Б. и др. Общая биология. 10-11 классы. (любой год)
2. Лучник Н.В. Биофизика цитогенетических повреждений и генетический код. Л.: Медицина, 1968
3. Лучник Н.В. Молекулярные основы мутационных изменений. Автореферат докторской диссертации, 1966, М.: Изд. АМН СССР, 24 стр.
4. Ycas M. The biological code. Amsterdam, London: North-Holland, 1969.
5. Ичас М. Биологический код. М.: Мир, 1971.
6. Лучник Н.В. О последовательности нуклеотидов в триплетах рибонуклеиновой кислоты, определяющих включение аминокислот в белки. Биохимия, 1962, 27, №6, стр. 1032-1046.
7. Лучник Н.В. "Почему я похож на папу?" Издание второе. М., "Молодая гвардия", 1969.
8. Watson J.D., Crick F.H. Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 171: 737-738. PMID 13054692
9. Watson J.D., Crick F.H. Genetic implications of the structure of deoxyribonucleic acid. Nature 171: 964-967. PMID 13063483
10. Crick F.H.C., Orgel L.E. "Directed panspermia", Icarus 19, 341-346 (1973)
11. Левин А. За триллион лет до большого взрыва. Популярная механика №6 (92), 2010, стр. 32-38. (www.popmech.ru).

 

Это единственное место в статье Андрея Лучника, с которым я не согласен. Оно, как видите, к науке не относится.
На самом деле догматические религии утверждают, что Бог трансцендентен по отношению к нашему мiру, ибо создал мiр из ничего.

 

Источник: http://www.proza.ru/2013/03/03/1494

Андрей Лучник

Возникновение человека и других видов
(начало)



Что такое биоразнообразие живых существ на нашей планете - всем хорошо известно. Также хорошо известна и причина возникновения такого богатства форм живых существ. Дело в том, что каждый биологический вид занимает свою ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ НИШУ. Под этим термином подразумевается та среда обитания, к которой данный вид максимально приспособлен. Это относится и к природно-климатическим условиям и к взаимодействию с другими видами микро и макроорганизмов, населяющих данный БИОТОП (природный дом).

Каждый биологический вид защищен от скрещивания с другими видами, пусть даже очень близкими, путем РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ. Под этим термином подразумевается неспособность давать плодовитое потомство при скрещивании. Например, мул - продукт скрещивания лошади и осла - неспособен давать потомство. Репродуктивная изоляция достигается в основном путем возникновения хромосомных перестроек, произошедших в момент образования нового вида. Подробнее о механизме образования хромосомных перестроек будет рассказано ниже.

Однако, существуют и универсальные виды обладающие очень широким ареалом распространения, в пределах которого природно-климатические и экологические факторы (экологическая ниша) очень разнообразны. Прежде всего, это относится к человеку (Homo sapiens). Все остальные виды со столь же широким или сходным ареалом распространения являются продуктом их взаимодействия с человеческой популяцией. Сезонные миграции перелетных птиц и морских животных сюда не относятся, так как они строго регламентированы двумя-тремя контрастными биотопами.

Чем же обусловлено то, что один и тот же биологический вид (человек) довольно быстро распространился в столь разные экологические ниши, и, при этом, не возникло репродуктивной изоляции между отдаленными человеческими популяциями?

Дело объясняется тем, что человек - это очень молодой вид. И, поэтому, возникновение различных антропологических типов ("человеческих вариантов", рас, или "пород") было связано с ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ. Репродуктивная изоляция так и не успела вмешаться и заменить собой географическую и экологическую изоляцию.

Географическая изоляция возникает у любого вида путем ДРЕЙФА ГЕНОВ (см. статью) и последующего естественного отбора вариантов, жизнеспособных в совершенно новых условиях.

Таким образом, возникновение разных антропологических типов у человека было связано с образованием популяций, географически и экологически изолированных друг от друга на длительное время. Попутно заметим, что огромное разнообразие пород и сортов одомашненных животных и растений было связано с человеческой деятельностью. У некоторых видов домашних животных и растений, при этом, полностью вымерли их естественные природные предки.

Наиболее ярким и бросающимся в глаза является разнообразие пород домашней собаки. На первый взгляд, болонка или китайский мопс отличаются от дога или сенбернара больше, чем те или иные природные виды. Но, тем не менее, все домашние собаки - это один вид, не имеющий репродуктивной изоляции между разными породами, либо дикими волками. При этом, различные породы собак не испытывают никакой ксенофобии в отношении друг друга.

Механизм происхождения вида под названием Homo sapiens ничем не отличается от механизма происхождения всех остальных видов животных и растений (многоклеточных эукариот, т.е. имеющих в каждой клетке ядро, содержащее хромосомы).

Хромосомы, иначе называемые "группы сцепления генов", представляют собой гигантские молекулы ДНК, стабилизированные гистоновыми белками (нуклеосомами), а также белками "хромосомной оси", называемой также "скелет хромосомы".

Размеры гигантской молекулы ДНК в составе любой хромосомы, как правило варьирует в пределах 50.000.000-250.000.000 нуклеотидных пар (50-250 megabasepairs [Mbp]). У человека 23 хромосомы гаплоидного генома составляют около 3.080 Mbp. Из них, около 2% составляют гены, числом 32.185, по предварительной оценке.

Каждая хромосома содержит в нуклеотидных последовательностях своей ДНК сотни генов (т.е. кодирующую ДНК), отделенных друг от друга некодирующей ДНК. При этом, некодирующая ДНК составляет более 95% всей ДНК каждой хромосомы. Совокупность хромосом (ДНК) каждого живого вида называется словом "геном". Кодирующая ДНК (гены) содержит всю информацию о каждом живом индивидууме, его облике, обмене веществ и образе жизни в экологической нише. Некодирующая ДНК занимается управлением генами. Таким образом, система управления генами во много раз превосходит по размеру всю совокупность генов каждого организма.

Каждая клетка высших организмов (эукариот) содержит двойной набор хромосом (групп сцепления генов). Парные (гомологичные) хромосомы имеют ИДЕНТИЧНЫЕ РАЗМЕРЫ своей гигантской молекулы ДНК, и абсолютно ОДИНАКОВОЕ КОЛИЧЕСТВО ГЕНОВ. Единственное отличие гомологичных (парных) хромосом друг от друга заключается в том, что одна из них была получена данной особью (индивидуумом) от собственной матери, а другая - от отца. Отличаются по размеру лишь ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ. Одна из них - Х-хромосома, полученная от матери, как правило существенно больше, чем Y-хромосома, полученная от отца.

Парные (гомологичные) гены всех хромосом отличаются друг от друга по своим нуклеотидным последовательностям, но не размерам генов. Это означает, что гомологичный ген, полученный от матери, может отличаться от своего партнера, полученного от отца, одной, двумя, тремя, четырьмя и т.д. буквами нуклеотидного текста. Такие разные "редактуры" одного и того же гена называются АЛЛЕЛЯМИ. А так как, в популяции человека имеется много самых разных женщин и мужчин, то количество АЛЛЕЛЕЙ (вариантов одного и того же гена) может достигать нескольких десятков, а иногда и сотен разных "редактур" одного и того же текста.

Вернемся к механизму образования нового вида. Как было отмечено в начале статьи, видообразование связано с РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ. А репродуктивная изоляция, как правило, возникает в результате хромосомных перестроек. Такие перестройки бывают разных типов - делеции, дупликации, инверсии, инсерции, транслокации, анеуплоидия и полиплоидия, а также слияние либо дробление хромосом.

 

Источник: http://www.proza.ru/2013/03/03/1494

Андрей Лучник

Возникновение человека и других видов
(окончание)

Чтобы не перегружать читателя, ответим только лишь на один вопрос: какая именно хромосомная перестройка положила начало человеческому виду (Homo sapiens)? Ответ на этот вопрос хорошо известен.
ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ ВИДЫ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ ТОЧНО ТАКЖЕ ПРОИЗОШЛИ ПУТЕМ ТОЙ ИЛИ ИНОЙ ХРОМОСОМНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ У МУЖЧИНЫ (САМЦА), ДАЖЕ У "ОДНОДОМНЫХ" РАСТЕНИЙ. У всех видов был свой "Адам" и своя "Ева", либо несколько "Ев", сблизившихся с "Адамом" в их интимной жизни.

Напомним, что у каждого человека есть 46 хромосом, причем 23 из них - от отца, и 23 - от матери. Отцовские и материнские хромосомы называются гомологичными, что подробно описано выше. Каждой гомологичной хромосоме присвоен свой номер - от №1 до №23, в основном по признаку их размеров, но не только. А у каждой человекообразной обезьяны 48 хромосом (по 24 гомологичные хромосомы от своих родителей - самца и самки). Известно также, что человеческая хромосома №2 является результатом слияния двух обезьяньих хромосом, с образованием огромной хромосомы №2. Это воздвигло непреодолимый барьер между обезьяной и человеком - репродуктивную изоляцию. А затем, на совершенно новом "поле деятельности" (геноме человека) начался отбор различных мутаций, главными из которых являются мутации, которые привели к возникновению членораздельной человеческой речи, со всеми вытекающими из этого факта последствиями (1).

Зададимся вопросом: как такое могло произойти, что у первого мужчины и у первой женщины ОДНОВРЕМЕННО произошло слияние двух обезьяньих хромосом, с образованием устойчивой человеческой хромосомы №2? Вероятность такого события практически равна нулю. Как же, в таком случае, возник человек?

Еще раз напомним, что среди 23 гомологичных хромосом человека, самая последняя бывает двух типов - X и Y. При этом материнская половая клетка содержит только Х-хромосому, а мужская (сперматозоид) содержит либо X, либо Y-хромосому. В сперме каждого мужчины содержится около 50% сперматозоидов для рождения мальчиков, а другие 50% - для рождения девочек. В каждом мужском эякуляте содержатся миллионы разных сперматозоидов, среди которых перетасованы гены его собственного отца и матери. Все это разнообразие сперматозоидов обеспечивает мейоз - деление диплоидных (46 хромосом) половых клеток, приводящее к возникновению гаплоидных (23 хромосомы) гамет (яйцеклеток и сперматозоидов).

Предшественники половых клеток человека (до мейоза) - это оогонии (у женщин) и сперматогонии (у мужчин) называются КЛЕТКАМИ ПОЛОВОГО ПУТИ. Эти клетки бессмертны, т.е. не подвержены старению, в отличие от всех остальных клеток человека.

Клетки полового пути обособляются у человеческого зародыша уже на очень ранней стадии, и выделяются в особый клон, устойчивый к разнообразным мутациям и хромосомным перестройкам гораздо больше, чем любая другая клетка организма.

Если же в клоне клеток полового пути мужчины (или самца) все-таки возникнет хромосомная перестройка, например слияние двух хромосом в одну, то такая клетка может образовать субклон среди диплоидных клеток полового пути мужчины. А когда клетки этого субклона пройдут через мейоз, то образуются множество сперматозоидов X-типа и Y-типа, но, при этом, половина из тех и других будет содержать новую хромосому №2.

Такой мужчина может оплодотворить одну, либо нескольких женщин. Но даже если он оплодотворит только одну женщину несколько раз, то среди ее детей будут мальчики и девочки, несущие новую хромосому. А если мужчина оплодотворит сразу нескольких женщин, то таких детей будет достаточно много. Однако при скрещиваниях с другими детьми данной популяции, у этих мальчиков и девочек не будет плодовитого потомства (так же как при скрещивании лошади и осла). Но если такие мальчики и девочки будут скрещиваться между собой - то они ДАДУТ НАЧАЛО НОВОМУ ВИДУ, среди 1/4 своих потомков. Это следует из генетического анализа расщеплений в потомстве таких мальчиков и девочек.

Именно таким путем и произошли первые люди, как говорится, "от Адама", т.е. того самца среди клеток полового пути которого образовался субклон, содержащий новую хромосому №2, как результат слияния двух обезьяньих хромосом. Однако, первые внуки такого "Адама" мало чем отличались от обезьян по своим возможностям. Окончательно они превратились в людей лишь вследствие цепочки событий, описанных в статье (1).

Коротко говоря, у нового вида "обезьяны" случились лишь ДВЕ МУТАЦИИ по одному и тому же гену FOXP2. И вот только лишь после этого "новая обезьяна" стала человеком.

Поясним.
"Возникновение членораздельной речи у человека связано с появлением ДВУХ ЗНАЧИМЫХ АМИНОКИСЛОТНЫХ ЗАМЕН в белке FOXP2, в результате мутаций в двух триплетах ДНК, кодирующих ген FOXP2 (генетическую терминологию см. в статье "Возникновение жизни на земле"). Этих двух аминокислотных замен НЕТ У ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫХ ОБЕЗЬЯН. Мутации человеческого гена FOXP2 вызывают дефекты речи, изменения в строении черепа и умственную неполноценность. Например, аутизм - следствие мутации этого гена, либо подконтрольных ему генов, в том числе гена CNTNAP2, повреждения которого тоже вызывают аутизм. Большинство случаев умственной неполноценности связано с наследственностью, т.е. выходом в гомозиготное состояние дефектных вариантов гена FOXP2, либо подконтрольных ему генов.

Таким образом, человеческое мышление связано с появлением "словесных образов" в сознании человека. Эти образы отсутствуют у обезьян и других животных. Все животные "мыслят" видео-образами, а также запахами, осязанием и нечленораздельными звуками. Массовый возврат человека к видео-мышлению в XX-XXI веках несет в себе страшную угрозу цивилизации, о чем предупреждал еще американский писатель Рэй Брэдбери в своей книге "450 градусов по Фаренгейту".

Интересно, что мутации именно в этом гене (FOXP2) привели к возникновению ВСЕХ МНОГОКЛЕТОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ (но не растений) из одноклеточной "инфузории". Так возникли первые гидры, медузы и прочие многоклеточные кишечнополостные, из которых произошли все остальные животные. ЭТО БЫЛО СОБЫТИЕМ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА.

Прошли сотни миллионов лет, возникли мыши, собаки, кошки, коровы, свиньи, обезьяны. Но принципиально ничего не изменилось. На операционном столе свинья ничем не отличается от человека или обезьяны. Не более, чем разные модели автомобилей одной фирмы. Да и все гены у свиньи, обезьяны и человека совпадают на 99%. Так в чем же разница между человеком и животными?

Разница в том, что у "новой обезьяны" произошло новое СОБЫТИЕ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА, т.е. две мутации по тому же гену FOXP2, которое привело к появлению первых животных на земном шаре. Казалось бы, появление животных (так же как и появление автомобилей, поездов и самолетов вместо телег) - событие эпохального масштаба. А появление "новой марки" того или иного "автомобиля" (человека) - событие "местного значения". Но это не так.

"Новая марка" обезьяны произошла в результате вполне обычной хромосомной перестройки, как мы уже выяснили. Но лишь две мутации по гену FOXP2 превратили эту "новую фотомодель" в СОБЫТИЕ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА.
Это было подобно возникновению животных вместо растений в результате мутаций по тому же самому гену. Хотя внешне человек очень не похож на елку или березу. Но добавочная мутация по гену FOXP2 имела именно подобное последствие по преобразованию "дуба" в человека.

Поэтому, не следует путать хромосомные перестройки (видообразование) с обычными мутациями (многообразие различных пород собак или автомобилей).

И не следует путать многообразие мутаций с САМЫМИ ГЛАВНЫМИ МУТАЦИЯМИ ТОЛЬКО ПО ОДНОМУ ГЕНУ FOXP2. Именно изменения в этом гене привели к появлению животных, а через миллионы лет этот "вулкан" опять проснулся и привел к появлению разума. Но внешняя "оболочка" от мутации по одному лишь гену почти не изменилась. Ведь человек - один из самых молодых видов, поэтому внешняя "оболочка", может через несколько тысяч лет сильно измениться. Так же как из медуз возникли кошки и собаки, не меняя при этом признак "животные". Так и человек не потеряет свой признак "разум", но вполне может через тысячи лет изменить свою "внешнюю форму".



ЛИТЕРАТУРА
1. Лучник А. "Человеческий разум и цивилизация" http://proza.ru/2013/02/24/1903


Ключевые слова: Происхождение человека, происхождение видов, origin of man, origin of species.

 

Мой комментарий к статье Андрея Лучника "Возникновение человека и других видов".

В этой научной статье речь идёт не о происхождении человека, а о происхождении человеческого тела - биологического вида homo sapiens. Человек существовал задолго до появления жизни на земле, существовал в раю.
Как я уже писал: