Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Одна из гипотез о первых организмах

Материалы по биологии и химии / Происхождение жизни на Земле / Одна из гипотез о первых организмах

Страница 2

В каждом домене атомы алюминия имеют одну из трех возможных ориентации. В таких структурах может храниться уже много информации, и она может реплицироваться при условии, что во вновь образованном слое ориентация атомов алюминия будет связана с ориентацией предыдущего слоя. В идеальных кристаллах все соблюдено, а в реальных - встречаются ошибки. Эти кристаллы похожи на червей, у них ясно выраженная организация поперечного строения. А. Вейсс в Мюнхене исследовал слои кристаллов смектита и установил, что каждый новый слой выстраивается в соответствии с особенностями строения предыдущего, как бы получая от него информацию о строении.

При образовании песчаника растворы, содержащие продукты выветривания, просачиваются сквозь него, и в порах происходит кристаллизация глин. Процесс происходит одновременно в нескольких участках, в каждом из которых будут находиться миллионы кристаллов с определенными дефектами структуры. Где-то формы и размеры кристаллов будут таковы, что при прилегании друг к другу они образуют водонепроницаемый заслон. Где-то вода будет протекать свободно, а где-то кристаллы закрепятся в углублениях пор, и так начнут действовать некие факторы отбора кристаллов с определенными дефектами. В результате мутаций появятся новые варианты таких структур, и в разных участках возникнут структуры, отличающиеся своими дефектами. Это может привести к тому, что в одних местах рост пойдет быстрее, чем в других, одни части начнут лучше переносить периодические неблагоприятные условия, чем другие.

В более реальных (и более сложных) условиях почвенные растворы из песчаника попадают в быстро текущий поток, который из-за малой концентрации вещества в нем и повышенной кислотности, например, не обеспечивает условий для синтеза глин, но содержит один из компонентов, недостающих в песчанике. Может случиться, что это как раз тот компонент, которого недостает для образования «генетической

глины». Наиболее подходящим с точки зрения химии для образования такой глины будет поверхность раздела между средами. Эта поверхность невелика и меняется, поэтому с физической точки зрения такие условия далеки от идеальных, и образующиеся кристаллы могут вымываться потоком или растворяться вновь. Но она может и стабилизироваться другими кристаллами, прилепленными к песчанику. В результате около этой поверхности может держаться какая-то клейкая масса. Происходящие процессы, как мутации, будут менять форму образующихся кристаллов и их пористость, влияющих на кислотность и градиенты концентрации отдельных ионов. Таким путем естественного отбора находятся условия, подходящие для синтеза глин в данном месте, и наилучшие шансы получит тот «комок генов», который будет в самых подходящих условиях.

Такие организмы, состоящие только из генов, могли существовать, поскольку сам набор генов уже обладал фенотипом, или характеризовался комплексом физико-химических свойств, определяемым имеющейся в генах информацией, от которой зависит его эволюционная судьба. В реальных условиях этот набор частично загрязнялся другими глинами, но их совместная кристаллизация иногда могла и улучшить свойства агрегатов. Одновременно могли происходить мутации генов, попавших под действия отбора, который приводил к образованию «вторичных» глин.

А.Дж. Кернс-Смит из Кембриджа, сторонник зарождения жизни в кристаллах глины, считает, что предшественники РНК, появившиеся в развитых глиняных организмах, в первую очередь играли структурную роль. РНК-подобный полимер с отрицательно заряженным остовом молекулы должен был стремиться связываться с краями частиц глины, которые обычно заряжены положительно. Гетероциклические основания (типа молекул аланина) имеют склонность проникать между слоями глины. Возможно, некий РНК-полимер возник для взаимодействия с глинами или даже для «чтения» информации, запечатленной на краях одномерных глиняных «генов».

Как только РНК стала реплицирующей молекулой, произошел «генетический» захват, приведший к становлению существующих ныне механизмов биохимического контроля. Так возник новый тип «сотрудничающего» генетического материала. Чтобы отойти от глиняного каркаса, потребовалась длительная эволюция. И в этом важную роль сыграла сложная система механизмов белкового синтеза, которая постепенно усложнялась, а после исчезновения каркаса стала необходимой.