Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
33. P a t t e e H., Biophys. J., 1, 683 (1961).
34. Crick F. H. C., Symp. Soc. Exptl. Biol. (Great Britain), 12, 138 (1958).
35. T u r i n g A. M. Proc. Lond. Math. Soc., 2—42, 230 (1956).
36. S t a h 1 W. R„ Goheen H. E., J. Theoret. Biol. 5, 266 (1963).
37. Pringle J. W. S., Behavior, 3, 174 (1951).
38. A s h b у W. E., «Design for a brain», Wiley, New York (1952). (Эшби, Конструкция мозга, «Мир», М., 1964.)
39. Т u г i n g А. М., in «The World of Mathematics» (J. R. Newman, ed), Simon and Shuster, New York, Vol. IV, p. 2099 (1956).
40. Newell A.,Shaw J. C., Simon H. A., in «Self Organizing Systems» N.C. Yovits and S. Cameron, eds), Pergamon Press, New York, p. 153 (1960).
41. H a d a w a r d J., The Psychology of Invention in the Mathematical Field, Princeton Univ. Press, Princeton, New Jersey (1945).
42. Campbell D. Т., in «Self-Organizing Systems» (М. С. Yovits and
S. Cameron, eds), Pergamon Press, New York, p. 205 (1960).
43. von Foerster H., in «Self-Organizing Systems» (М. C. Yovits and
S. Cameron, eds), Pergamon Press, New York, p. 31 (1960).
44. Ashby W. R., in «Principles of Self-Organization» (H. von Foerster and Q. W. Zopf, Jr., eds), Pergamon Press, New York, p. 255 (1962).
45. Fox S. W., H a r a d a K., J. Am. Chem. Soc., 82, 3745 (1960).
46. S i m h a R., Zimmerman J. М., J. Theoret. Biol., 2, 87 (1962).
47. W i 1 1 i a m s J., С 1 e g g J.B., Mutch М. O., J. Mol. Biol., 3, 532 (1961).
48. P a t t e e H., Thiebaux H. J., 8th Ann. Meeting, Biophys. Soc., Chicago (1964).
49. Freese E., J. Theoret. Biol., 3, 82 (1962).
50. S u e о к a N., J. Mol. Biol., 3, 31 (1961).
51. Schachman H. K., Adler J., Radding С. М., Lehman J. S., К о r n b e r g A., J. Biol. Chem., 235, 3242 (1960).
52. Szant-Gyorgyi A., Nature of Life. A Study on Muscle, Academic Press, New York (1948).
ОБСУЖДЕНИЕ ДОКЛАДА
Мора. Замечания, высказанные по поводу выступления д-ра Шрамма, я могу повторить и сейчас. Я не могу понять постепенной эволюции отбора молекул, обладающих устойчивой способностью к образованию копий (репродуцибельностью), если не предположить, что начальная степень этой способности была достаточно высока, чтобы преодолеть эффекты рандомизации; и я не понимаю, как это свойство молекул можно объяснить с помощью общепринятых физических и химических представлений.
Д-р Патти в своей модели отмечает определенное влияние, которое могут оказывать соседние группы на последовательность в процессах сополимеризации, и предполагает, что именно оно определяет линейную последовательность. Действительно, это предположение, базирующееся на законах полимеризации; весьма вероятно, однако,— и я думаю, что д-р Патти также согласится со мной,— это означает лишь, что вы имеете тактический полимерный кристалл, и вовсе не означает, что порядок наследуем или что система обладает способностью к самовоспроизведению или к эволюции.
Патти. Д-р Мора затронул проблему возникновения устойчивой саморепликации из хаоса. Это, конечно, основной вопрос. Уровень сложности, характерный для самореплицирующейся единицы, способной к мутированию и развивающейся путем естественного отбора, выходит далеко за пределы моей темы. Прежде чем можно будет сказать, как функционируют такие сложные организмы, мы должны изучить основные процессы, происходящие на уровне макромолекул. Я предположил, что даже в случае простых полимеров наблюдаются достаточно сложные взаимодействия последовательности г структуры и функции, позволяющие на основе
наследственного процесса объяснить постепенную эволюцию, кульминационный пункт которой — появление самореплицирующихся систем. Так же, как все вычислительные машины независимо от степени их сложности должны обладать некоторой минимальной сложностью структуры и функций, для того чтобы служить в качестве счетно-решающих устройств, для существования и воспроизведения живых систем необходим какой-то минимальный набор молекулярных процессов. Я предположил, что основные процессы в обоих случаях логически одинаковы, хотя их физические проявления различны. Для обоснования этой мысли нужно было бы привести экспериментальные данные по зависимости последовательности в простых сополимерах от их конформации. С физической точки зрения это вполне вероятно. Наличия подобной зависимости достаточно, чтобы говорить о молекулярных автоматах, которые очень примитивным способом могут обучаться, запоминать и развиваться. Я думаю, что более плодотворным было бы обсуждать эти вопросы с помощью понятий химии полимеров, а не примитивной биологии.
О р о. Мы пользуемся терминами «хаос», «абсолютная неупорядоченность» и «максимум энтропии» так, как если бы такие состояния существовали, хотя в действительности это не имеет места. Может быть, во Вселенной такие состояния могут быть достигнуты, но в настоящее время они нереальны. Кто-то сказал, что хаос — это непонятый порядок. Это означает, что если мы более детально изучим систему, которую называли хаотичной или беспорядочной, мы в^конце концов найдем в ней какую-то степень порядка. Я хочу проиллюстрировать это положение, которое, полагаю, связано с темой лекции д-ра Патти и экспериментальными наблюдениями проф. Шрамма. Шрамм синтезировал разветвленные полинуклеотиды, содержащие 3',5'- и 2',5'-фосфодиэфирные связи. Нашей первой реакцией было назвать эти полинуклеотиды неупорядоченными полимерами. Однако это было бы ошибочным заключением. Предположим, что мы имеем разветвленную полиуридиловую кислоту (поли-У), и пусть в рассматриваемой нами части молекулы будет, скажем, 30 У, связанных 3',5'-фосфодиэфирными связями. Это отражает существование определенной, хотя и малой степени порядка в молекуле, и вполне возможно, что этот небольшой упорядоченный участок внутри так называемого неупорядоченного поли-У может выполнять роль матрицы для образования полифенилаланина, содержащего десять остатков фенилаланина. Если бы это действительно происходило, тогда в результате синтеза молекулы полифенилаланина, состоящей всего из десяти остатков,тимело бы место значительное (примерно десятикратное) увеличение порядка в сравнении с порядком, существовавшим в системе из молекул свободных аминокислот. Следовательно, так называемые неупоря-
