Реклама



Рефераты по философии

Гипотеза как форма развития биологического знания

(страница 5)

Резонно спросить :”Каким образом возникла молекула ДНК-гиразы?”Подобная молекула слишком сложна для того,чтобы возникнуть одним разом,в результате случайного соединения компонентов в первичном бульоне.Поэтому ученые,вероятнее всего,ответят,что фермент возник в процессе эволюции,поэтапно.Но тогда создается заколдованный круг:без ДНК-гиразы клетки не могут делиться,а без клеточного деления невозможна эволюция,необходимая для возникновения гиразы.Таким образом,происхождение гиразы остается одной из неразрешимых загадок клеточной эволюции.

Эти примеры наглядно показывают,насколько сложны структура и механизмы жизнедеятельности клетки.Нам не приходилось видеть ни одного сложного механизма,который был бы построен без чертежей и разработок инженера,поэтому вполне логично было бы предположить,что сложный механизм клетки тоже возник в результате сознательного акта творения.К сожалению,подобные логические заключения не принимаются в расчет ни одной из признанных учеными теорий эволюции жизни.Сторонники химической эволюции предпочитают изобретать альтернативные объяснения,в которых фигурируют только слепой случай и законы физики.

Как правило, сторонники теории химической эволюции описывают ее ход следующим образом:более четырех миллиардов лет назад облака газа и пыли начали конденсировать на поверхности древней Земли,сформировав первичную атмосферу.В этой атмосфере под воздействием ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов практически сразу образовались органические соединения,которые в течение последующих полутора миллиардов лет накапливались в первобытном океане.Эти органические соединения вступали в химические реакции друг с другом и в конце концов из них образовались примитивные полипептиды ( белки ),полинуклеотиды ( ДНК и РНК ),полисахариды и липиды.Популярный университетский учебник так описывает завершающий этап этого процесса :” В этой богатой органическими соединениями и полимерами среде ( первичном органическом бульоне ) вероятнее всего и зародились первые живые организмы “.

Бесспорно,интригующее и по-своему поэтичное описание.Однако может ли эта смелая гипотеза выдержать даже самую осторожную критику ?Мы уже обсуждали удивительную сложность самых простых организмов,поэтому любая гипотеза,присывающая слепым силам природы организующую роль в сборке сложных функциональных систем из простых молекул,должна объяснять непосредственные механизмы проходивших процессов и принципы,лежащие в их основе.

Иногда биохимики в качестве объяснения ссылаются на процесс естественного отбора,при котором в популяции сходных организмов самые приспособленные к условиям окружающей Среды получают преимущества перед другими.Однако принцип естественного отбора не подходит для объяснения зарождения первого живого организма.Отбор не может начаться до того, как возникнет самовоспроизводящаяся система,поскольку без воспроизведения природе не из чего будет выбирать.Но ,даже если бы ученые обнаружили простейшую самовоспроизводящуюся систему,они должны были бы конкретно указать,какие качества дали ей селективные преимущества и почему.Чтобы объяснить возникновение более сложных систем, мало просто взмахнуть рукой и произнести волшебные слова :” естественный отбор “.Если они не способны указать качества этой системы ,давшие ей преимущества в естественном отборе,значит у них нет даже рабочей гипотезы ,которую можно проверить,не говоря уже о доказанной теории.

К сожалению,ни одна из современных теорий не отвечает этому критерию.В 30-х годах Опарин предпринял первую серьезную попытку экспериментально подтвердить зарождение жизни в первичном бульоне.С тех пор многие ученые делали аналогичные попытки,но ни одна из них не увенчалась успехом.Все предложенные до сих пор модели расплывчаты,схематичны и неполны.Мы опишем лишь некоторые из этих попыток.Главный нерешенный вопрос- каким образом инертная материя,подчиняясь простым физическим законам,могла создать удивительно сложный и точный молекулярный механизм клетки? Альберт Ленинджер пишет в своем учебнике биохимии:”Ядром проблемы возникновения жизни является вопрос о самоорганизации материи”.Однако пока ученым не удалось продемонстрировать,что материя,способная к самоорганизации,и жизнь могут возникнуть без вмешательства высшей организующей силы или разума.

Чаще всего ученые ссылаются на два эксперимента,результаты которых выдаются за отчасти удавшуюся демонстрацию возможности возникновения жизни из химических веществ.Один из них- работа,проведенная С.Миллером,профессором биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего.Другой- “эксперименты с протоклетками”,проведенные С.Фоксом,директором Института молекулярной и клеточной эволюции при Университете штата Майями в Корал-Габлес.

Миллер попытался воссоздать условия,которые,по его мнению,существовали на “ заре творения “,и посмотреть,не приведет ли это к возникновению примитивных форм жизни из материальных компонентов.Он заполнил колбу различными газами,из которых предположительно состояла древнейшая атмосфера,и,пропуская через газы электрические разряды,получил на стенках сосуда коричневую смолянистую массу.Эта масса в числе прочего содержала аминокислоты- составные части белковых молекул .

Миллер объявил свои результаты огромным достижением, и очень многие ученые и неспециалисты поверили ему.Однако опыт Миллера,в сущности,ничего не доказывает.В том,что в его экспериментах образовались аминокислоты,нет ничего удивительного:с помощью подобной техники можно синтезировать практически любое простое органическое соединение,существующее в природе.Г.Ури,химик из Калифорнийского университета,на вопрос о том,какие соединения,по его мнению,должны были образовать в эксперименте Миллера,не задумываясь ответил :” Бильштейн “.( “ Бильштейн “- название немецкого каталога всех известных органических соединений.)Кроме того,аминокислоты- это сравнительно простые молекулы,служащие строительными блоками для куда более сложных белковых молекул клетки. Неудивительно,что с помощью этой простой техники Миллер получил простые химические вещества,но это никак не доказывает,что та же самая простая техника может приводить к образованию сложных клеточных компонентов и структур.Чтобы сваленные в кучу строительные материалы превратились в готовый дом,нужно немало потрудиться.

Химик С.Фокс тоже попытался продемонстрировать,как из химических соединений может постепенно сформироваться живая клетка.Нагревая смеси сухих аминокислот до 1400С помещая их затем в воду,он получил маленькие капельки пептидов,которые он оптимистично назвал “протоклетками”.Однако протоклетки Фокса тоже нельзя назвать очень впечатляющими.Структурно они представляли собой всего-навсего маленькие,полые,желеобразные глобулы,неспособные поглощать и трансформировать молекулы из окружающей среды.Они не проявляли никакой склонности к преобразованию даже немного в более сложные структуры, не говоря уже о клетках. Более того,Фокс не дал никакого разумного объяснения,каким образом его протоклетки могли возникнуть в добиологическом первичном бульоне.Чтобы представить себе,откуда в природе могли взяться сухие аминокислоты,разогретые до температуры 1400 С ,нужно обладать очень богатым воображением.Было приведено много других экспериментов с аналогичными результатами,но все они оставили те же самые вопросы без ответа.

Немецкий ученый М.Эйген дал свое объяснение тому,как из инертных химических соединений могут сформироваться самовоспроизводящиеся клетки. По Эйгену,в первичном бульоне существовало несколько видов молекул РНК,которые реплицировались независимо.Скажем,РНК типа А производила РНК типа А,а РНК типа Б производила РНК типа Б.Эти два цикла существовали независимо один от другого,но в какой-то момент,согласно Эйгену,молекула РНК типа А начала синтезировать фермент Ф-Б,который стал катализировать репликацию РНК типа Б,а молекула РНК типа Б начала синтезировать фермент Ф-А,который катализировал репликацию РНК типа А.С появлением этих ферментов образовался новый цикл А-Б-А-Б-А-Б,так называемый гиперцикл.Эйген предположил,что гиперциклы постепенно усложнялись,пока не превратились в живые клетки.

1234567

Название: Гипотеза как форма развития биологического знания
Дата: 2007-06-09
Просмотрено 11864 раз