Реферат
Принципы автоэволюционизма
Основные процессы, которые необходимо осветить, прежде чем можно будет понять проблему эволюции
Проблему эволюции можно будет понять лишь после того, как получат объяснение три группы процессов. До тех пор мы будем наталкиваться на непреодолимую преграду собственного невежества.
1. Частные процессы, происходящие на каждом эволюционном уровне. Только сейчас мы начинаем понимать, что элементарные частицы, химические элементы и минералы претерпели, свою собственную эволюцию; однако до глубокого понимания этих процессов еще далеко.
2. Интеграция каждого эволюционного уровня с предшествующим. Многое еще предстоит исследовать, прежде чем удастся понять, как формы и функции животных и растений связаны с формами и функциями минералов и как формы и функции минералов связаны с таковыми элементарных частиц.
3. Комбинаторные процессы, характеризующие каждый уровень. В настоящее время известно, что комбинирование происходит, однако точный его механизм остается неясным. Так, например, установлено, что гены эукариот комбинируются, образуя большие группы прерывистых генов, но механизм этого процесса неизвестен. Именно поэтому нам трудно признать существование интеграции между разными уровнями и понять ее механизм. Когда комбинаторные процессы будут детально изучены, кажущиеся разрывы между человеком и млекопитающими, животными н растениями, бактериями и кристаллами, макромолекулами и элементарными частицами исчезнут, уступив место единому взгляду на всю Вселенную.
Однако мы уже достигли такого уровня знаний, который дает возможность сформулировать предварительные положения, могущие оказаться полезными для планирования будущих исследований.
Принципы автоэволюционизма
Автоэволюционизм — это такой подход, который пытается осветить процесс автоэволюции, т.е. эволюции, внутренне присущей веществу и энергии.
1. Эволюция — процесс, проистекающий из организации вещества в энергии. Автоэволюция — это облигатное состояние вещества и энергии, поскольку ее нельзя отделить от их других свойств.
2. Биологическая эволюция — терминальный и вторичный процесс, а не первичный или определяющий.
3. Корни биологической эволюции следует искать в неорганической материи, как это доказывает «молекулярная эволюция». Более важно, однако, что неорганическая материя прошла также собственный эволюционный путь, подчиняющийся собственным правилам, которые установились до появления биологического уровня.
4. Прежде чем был достигнут биологический уровень, вещество и энергия 'претерпели три отдельные и автономные эволюции. Это были: эволюция элементарных частиц, эволюция химических элементов и эволюция минералов.
5. Эти эволюции не только касались отдельных уровней, но были автономными, поскольку каждая явилась результатом особого сочетания специфических компонентов.
6. Эволюции элементарных частиц, химических элементов и минералов подчиняются строгим правилам закрепления и изменения, заложенным в их организации.
7. Эти правила, оказавшиеся общими для всех трех уровней, состоят в следующем: а) все формы и функции происходят от нескольких основных форм и функций; б) все новые формы и функции возникают, очевидно, исключительно путем комбинирования; в) в их организации участвуют принципы симметрии и асимметрии; г) число вариантов ограничено и невелико; д) на всех уровнях преобладает упорядоченность.
8. Эти правила соблюдаются и на биологическом уровне. В результате оказалось, что эволюция живых организмов предетерминирована и канализирована тремя предшествующими эволюциями.
9. Появление элементарных частиц создало некий физический импринт, обусловленный физическими явлениями: гравитацией, магнетизмом, электричеством, светом, температурой и т.п. Например, гравитация представляет собой один из основных детерминантов эволюции живого. С появлением химических элементов возник химический импринт, созданный сотней с небольшим элементов периодической таблицы. Некоторые из основных свойств живых систем обусловлены свойствами атомов углерода. С появлением минералов возник минеральный импринт; он был создан примерно 3000 существующих в природе соединений, каждое из которых принадлежит к одной из семи кристаллографических систем. Минералы входят в число непременных компонентов многих тканей. Именно минеральные импринты создали тот каркас, на основе 'которого формировалась эволюция бактерий, растений и животных.
10. Биологическая эволюция осуществляется не в результате изменчивости; напротив, ее основой служит главным образом закрепление. Именно благодаря закреплению поддерживается тот жесткий остов, в рамках которого может возникать и развиваться изменчивость. Изменчивость, выходящая за налагаемые этим остовом пределы, приводила бы к полной дезинтеграции при каждой новой модификации. Без этого остова вещество и энергия коллапсировали бы в самом начале.
11. Вся изменчивость упорядочена, поскольку она ограничивается пределами, допускаемыми изначальным закреплением. Упорядоченность возникает только из упорядоченности.
12. Каждый последующий уровень находится в зависимости от своего предшественника. Он может приобретать новые формы и функции только путем комбинирования компонентов предшествующего уровня. Допускаются только комбинации, а эти последние могут лишь следовать правилам и принципам предшествующих уровней.
13. В то же время каждый новый уровень возникает как типичное новшество не потому, что он создает нечто в корне новое, но потому, что он представляет собой продолжение лишь очень немногих уже ограниченных комбинаций предшествующих уровней. Все прочие альтернативы никогда не могли бы возникнуть или были бы отброшены.
14. Резкое отличие каждого из трех неорганических уровней эволюции, а также биологического уровня от всех предшествующих объясняется тем, что у нас нет возможности сравнивать их со всеми другими альтернативами, которые не смогли реализоваться.
15. В основе всех клеточных организмов лежит одна альтернатива, поскольку генетическим материалом у всех у них служит ДНК. Если бы жизнь существовала в сотне разных типовых форм, основанных на 100 различных генетических материалах, она выглядела бы гораздо менее единообразной и менее необыкновенной. То же самое относится к минералам или к химическим элементам. Последние также основаны на единственной альтернативе — атоме водорода. Все элементарные частицы также выглядят столь одинаковыми, потому что в их основе лежат два компонента — кварки и лелтоны.
16. Среди общих эволюционных процессов доминируют два антитетических процесса: один связан с веществом, симметрией и формой, а другой — с энергией, асимметрией и функцией. Они противостоят один другому, но в то же время не могут быть отделены друг от друга. Энергия превращается в вещество, а вещество — в энергию. Функция не может существовать без формы, а форма создает функцию. Симметрия ведет к стабильности, тогда как асимметрия порождает новые явления.
17. Типы симметрии, играющие главную роль в создании столь многих паттернов у растений и животных, выражены у минералов так же четко, как у живых организмов. Кристаллы минералов обычно обладают симметрией 1-, 2-, 3-, 4- и 6-го порядков. Симметрия 5-го порядка, так часто встречающаяся у растений и беспозвоночных, была недавно обнаружена у квазикристаллов.
18. Асимметрия в строении цветка или тела человека порождается асимметрией, свойственной макромолекулам, а эта последняя — асимметрией левоспиральных нейтрино. Асимметрия — необходимая предпосылка биологической функции — характерна также для минералов.
19. Считается, что часто наблюдаемые признаки сходства между растениями и животными или между организмами и минералами носят случайный характер или в лучшем случае являются аналогиями, но не гомологиями. Такая точка зрения проистекает от незнания физических и химических процессов, происходящих па нижних уровнях формирования структуры и функции.
20. Все формы гомологичны, варьирует только степень гомологии. Ни одна форма не является случайной, а возникает в результате изоморфизма. Основные паттерны листьев, стеблей, корней, скелетов или любой другой биологической структуры можно обнаружить у минералов и у исходных форм материи.
21. Все функции гомологичны, варьирует только степень гомологии. Точно так же нет случайных или аналогичных функций; любая функция возникает в результате изофункционализма. У минералов уже существует простая форма репликации, выражающаяся в добавлении сходных атомов к уже выстроенным в ряд атомам, — процесс, называемый кристаллизацией. Кристаллы тоже способны восстанавливать свои обломанные части, воссоздавая первоначальный паттерн, точно так же, как беспозвоночные и позвоночные регенерируют утраченные части, восстанавливая все тело. При дроблении яйца возникают конструкции, наблюдаемые у мыльных пузырей. Проведенный недавно молекулярный анализ мыльных пузырей и мембран яйцеклеток показал, что они имеют сходный химический состав.
22. Сходство формы и функции можно теперь проследить назад до атомной и молекулярной конфигураций, которые имеют близкие физико-химические свойства.
23. Приведенные выше концепции можно интерпретировать следующим образом: 1) форма возникает только из формы; ни один паттерн не может появиться из ничего, каждый из них возникает только из предшествующего паттерна; 2) функция возникает только из функции; подобным же образом функция не может появиться из ничего, но только из предшествующей функции.
24. Способность поддерживать постоянство и в то же время создавать изменчивость формы существовала до того, как появился ген. Вода, кварц и кальцит не имеют генов, но тем не менее сохраняют определенный фиксированный паттерн и в то же время способны к многочисленным вариациям своей основном формы. У снежинок можно встретить тысячи различных вариантов, но они имеют гексагональную симметрию. Кварц и кальцит могут находиться в более чем 2000 форм каждый, и все эти формы кристаллизуются в рамках гексагональной системы.