Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
Поиски болеутоляющих препаратов привели к обнаружению соединения — производного морфина. Оно существует в двух зеркально симметричных молекулярных формах, причем снимает боль только левая форма (леворфанол), потому что рецептор нервных клеток обладает избирательным сродством
именно к ней; правая форма связывается неспецифичио (Chan-geux, 1985). Это — еще один пример роли асимметрии в таком функционально важном явлении, как снятие боли.
Эти данные приводят меня к постулату: асимметрия порождает функцию, а симметрия создает форму. Другими словами: если данная система в состоянии симметрии порождает некую форму, то та же система в условиях асимметрии порождает функцию (рис. 4.1). Надо заметить, что в природе нет идеальных форм и совершенной симметрии. Есть только приближения к геометрически строгим формам, существующим лишь в нашем воображении. Нет ни цветка с четырьмя одинаковыми лепестками, ни насекомого с шестью идентичными ножками, ни кристалла с идеально правильными гранями. Ни одно дерево не растет строго по прямой и никто не видел фрукта абсолютно сферической формы. Почему форма и симметрия существуют лишь в приближенном виде? Дело в том, что жизнь и существование вообще суть динамические процессы, в которых всегда проявляется функция. Форма и функция — это два полюса неизменно противоречивого состояния. Его симметрия постоянно нарушается, возникающая асимметрия так же постоянно преодолевается с возвращением к симметричным условиям. Плодами этого изначального и постоянного противоречия являются вещества, минералы и живые организмы.
Определение структуры и функции
Структура—это пространственная конфигурация, воспринимаемая нашими органами чувств, прежде всего зрением. Структура есть состояние материи, взятой в отрыве от динамической, функциональной стороны ее бытия. Она сопряжена с наличием симметрии.
Функция проявляется в том случае, когда некая последовательность событий не может осуществляться без участия данной структуры. Можно утверждать, что фермент выполняет свою функцию в реакции в том случае, если она протекает в его присутствии и практически не идет без него. Непременным динамическим и энергетическим компонентом большинства ферментативных реакций является перенос электронных пар (Walsh, 1979).
Функция есть поток энергии между двумя или несколькими структурами. Она приводит к канализации динамических процессов. Непременной характеристикой этого состояния представляется асимметрия. Все вещество включено в систему энергетического обмена, и поэтому трудно разделить форму и функцию.
Я сознаю, что этн определения не являются ни исчерпыва-
Ю1ЩШИ, ни окончательными. Они представляют собой лишь предварительный подход к сути проблемы.
Свойства кристаллов, обычно приписываемые только живым организмам
Минералам присущи многие свойства, которые обычно считают характерными только для живых организмов. Указывают на пять таких свойств: 1) образование двойников; 2) неравномерности наращивания слоев; 3) замещение катионов; 4) рост в преимущественных направлениях; 5) разломы или расщепления по определенным плоскостям (Cairns-Smith, 1986). Все это — свойства, изначально присущие и клеткам, и тканям, что видно из следующих сопоставлений: 1) двойники — это сим-
метричные сростки двух одинаковых кристаллов; они напоминают клетки в начальной стадии деления; 2) неравномерности наслаивания приводят к изменениям направления роста, что ведет к появлению новых форм; 3) замещение катионов (у солей) можно сравнить с заменой оснований, происходящей а ДНК и ведущей к мутациям; 4) рост в преимущественных направлениях— основная причина образования характерных конфигураций; 5) прямым следствием разлома или расщепления, по определенным плоскостям является разделение на идентичные или сходные образования; подобный процесс лежит в основе репродукции (рис. 9.1 и 9.2).
Вирусы и макромолекулы внутри клетки существуют в кристаллической форме
Вирусы состоят в основном из нуклеиновых кислот и белков. Их генетическое вещество — это ДНК или РНК; часто они имеют белковую оболочку. После того, как в 1940-х годах была обнаружена способность вирусов кристаллизоваться, нх. посчитали переходной ступенью между живыми системами и структурами минерального типа. Никто не ожидал, что организм, способный инфицировать и воспроизводиться, может в то же время принимать форму, свойственную минералам. Кристаллы некоторых вирусов, например вируса желтой мозаики, турнепса, имеют форму октаэдра (рис. 9.3). Этот вирус относится к кубическому типу и не имеет оболочку. Существуют и другие типы вирусов: кубический с оболочкой, спиральный или сложный (Kleinschmidt, 1969; Stryer, 1981).
Молекулы белков, постоянно присутствующих в клетке, например молекулы ферментов, также могут образовывать кристаллы: таковы альдолаза и гексокиназа (рис. 9.4). Могут кристаллизоваться и антитела.
В растительных клетках часто встречаются крупные кри.-
8 А. Лима-де-Фарв*
S'-'”' • —ЛVf'l ;
