Читаем История биологии с начала XX века до наших дней полностью

Включение катализаторов приводило к неравенству концентрации веществ в капле и в среде и автоматически превращало капли в открытые микросистемы, характеризующиеся постоянным обменом веществ со средой. Это и явилось, вероятно, предпосылкой для возникновения «естественного отбора» таких систем, который способствовал сохранению наиболее устойчивых. Назвав условно такие системы «пробионтами», Опарин указывает, что в первую очередь должен был совершенствоваться их каталитический аппарат как главный фактор организации обмена веществ. Каталитическая активность простейших катализаторов была очень невелика, однако в ходе естественного отбора пробионтов создавались каталитические комплексы — коферменты, обладавшие повышенной активностью. Повсеместное распространение в живых организмах коферментов указывает на их очень древнее происхождение. При дальнейшем усложнении обмена коферменты перестали удовлетворять потребностям живых систем: прогрессивная эволюция пошла по пути образования множества новых, гораздо более мощных катализаторов — ферментов. Таким образом, согласно Опарину, происходило совершенствование как всей системы в целом, так и отдельных ее механизмов.

Многочисленные геологические исследования показали невозможность установления на земной поверхности термодинамического равновесия с неизбежным для него полным распадом абиогенно возникших органических веществ. Вместе с тем наряду с синтезом все более сложных органических веществ на одних и тех же территориях и акваториях мог иметь место и их распад, сопровождавшийся затем новым синтезом. Чередование таких процессов могло приводить к многократному возникновению пробионтов.

А.Г. Пасынский (1959) показал, что в открытых химических системах ферментативные реакции проявляют некоторые особенности, отсутствующие в замкнутых системах. По его мнению, наиболее существенное эволюционное значение должны были иметь открытые системы, устойчивость которых динамически поддерживалась происходившими в системе химическими реакциями. Другой важной особенностью открытых систем является то, что в условиях сложного комплекса сопряженных реакций основное значение приобретает направление, по которому реакция может протекать с наибольшей скоростью. По мнению Пасынского, на добиологической стадии развития принцип максимальной скорости реакции мог обеспечивать преимущество одних открытых систем перед другими и лежать в основе естественного отбора. По-видимому, наиболее примитивные формы живых существ могли образоваться на основе открытых химических систем еще до того, как возникли формы передачи информации, связанные с молекулами нуклеиновых кислот.

Общей чертой любой многомолекулярной системы, выделившейся иэ «первичного бульона», должно было быть наличие определенной поверхности, отделявшей эту систему от окружающего раствора. Такие поверхности возникают спонтанно в результате физико-химических закономерностей, заложенных в особенностях химического состава и структуры сложных органических и полимерных веществ. По мнению Г.А. Деборина (1967), появление фазовой границы с измененными структурно-механическими свойствами должно было неизбежно привести к локализации в ней ряда физических и химических процессов, связанных с переносом веществ из одной фазы в другую, а затем, в ходе дальнейшей эволюции, и некоторых биохимических процессов, сопутствующих как явлениям переноса, так и пространственного монтажа ферментных систем. Таким образом, можно полагать, что важнейшим структурным элементом первичных многомолекулярных систем явилась самоформирующаяся поверхностная пленка, которая в процессе дальнейшей химической эволюции могла подвергаться под действием отбора усложнению в составе и тонком строении. Было показано, что одновременно с общим процессом эволюции предбиологических систем путем естественного отбора происходило постепенное приспособление молекулярной поверхности раздела к выполнению определенных функций, их превращение в более упорядоченные, многомолекулярные структуры, специализированные на переносе веществ и энергии, необходимых для жизнедеятельности и размножения клетки. Эта эволюция достигла наибольшего совершенства в клеточных органеллах, например, в мембранах митохондрий, где сосредоточены ферментативные механизмы дыхания и окислительного фосфорилирования.


Микросферы С. Фокса.

В качестве одного из возможных предшественников клетки большой интерес представляют микросферы, впервые полученные С. Фоксом и сотрудниками (1955). Фокс считает, что белок мог впервые образоваться на поверхности Земли близ областей с повышенной температурой, где смесь накопившихся аминокислот нагревалась, полимеризовалась, а затем вымывалась в океан. Р. Янгу (1964, 1970) удалось показать, что в процессе синтеза протеиноидов из аминокислот образуются гуанин, а также жирные кислоты. Это делает микросферы интересным объектом для изучения одного из возможных путей первичного образования клеток.


Микросферы, по С. Фоксу (1960).


* * *

Перейти на страницу:

Все книги серии История биологии с древнейших времен до наших дней

История биологии с древнейших времен до начала XX века
История биологии с древнейших времен до начала XX века

В книге освещены важнейшие события в познании живой природы и формирование современных отраслей биологии до начала XX в. Отобраны факты, имена и события, которые характеризуют магистральные линии развития биологии, раскрывают характер и уровень биологических знаний соответствующих эпох. Подобная книга на русском языке издается впервые. Она рассчитана на широкий круг научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов биологических факультетов. Илл. 132. Библ. на 36 стр.Книга подготовлена авторским коллективом в составе:Е.Б. Бабский, Л.Я. Бляхер, П.П. Гайденко, Н.А. Григорян, В.Н. Гутина, М.Т. Ермоленко, К.М. Завадский, А.Ф. Зотов, А.Н. Иванов, И.И. Канаев, К.В. Манойленко, С.Р. Микулинский, Э.Н. Мирзоян, В.И. Назаров, Г.А. Новиков, И.М. Поляков, В.Л. Рабинович, И.Д. Рожанский, Е.М. Сенченкова, П.Н. Скаткин, Б.А. Старостин, Л.В. Чеснова, С.Л. Соболь.В подготовке рукописи к печати принимала участие Е.Б. БаглайПод редакцией С.Р. МикулинскогоРедакционная коллегия:Л.Я. Бляхер, Б.Е. Быховский, С.Р. Микулинский, И.М. Поляков, В.И. Назаров (отв. секретарь).

Коллектив авторов

Учебники и пособия ВУЗов
История биологии с начала XX века до наших дней
История биологии с начала XX века до наших дней

Книга является продолжением одноименного издания, вышедшего в 1972 г., в котором изложение доведено до начала XX в. В настоящей книге показано развитие основных биологических дисциплин в XX в., охарактеризованы их современный уровень и стоящие перед ними проблемы. Большое внимание уделено формированию молекулярных отраслей биологии и их роли в преобразовании всего комплекса биологических наук. Подобная книга на русском языке издается впервые.Предназначается для широкого круга научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов биологических факультетов.Табл. 1. Илл. 107. Библ. 31 стр.Книга подготовлена авторским коллективом в составе:Е.Б. Бабский, М.Б. Беркинблит, Л.Я. Бляхер, Б.Е. Быховский, Б.Ф. Ванюшин, Г.Г. Винберг, А.Г. Воронов, М.Г. Гаазе-Рапопорт, О.Г. Газенко, П.А. Генкель, М.И. Гольдин, Н.А. Григорян, В.Н. Гутина, Г.А. Деборин, К.М. Завадский, С.Я. Залкинд, А.Н. Иванов, М.М. Камшилов, С.С. Кривобокова, Л.В. Крушинский, В.Б. Малкин, Э.Н. Мирзоян, В.И. Назаров, А.А. Нейфах, Г.А. Новиков, Я.А. Парнес, Э.Р. Пилле, В.А. Поддубная-Арнольди, Е.М. Сенченкова, В.В. Скрипчинский, В.П. Скулачев, В.Н. Сойфер, Б.А. Старостин, Б.Н. Тарусов, А.Н. Шамин.Редакционная коллегия:И.Е. Амлинский, Л.Я. Бляхер, Б.Е. Быховский, В.Н. Гутина, С.Р. Микулинский, В.И. Назаров (отв. секретарь).Под редакцией Л.Я. Бляхера.

Коллектив авторов

Биология, биофизика, биохимия

Похожие книги

Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных?
Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных?

В течение большей части прошедшего столетия наука была чрезмерно осторожна и скептична в отношении интеллекта животных. Исследователи поведения животных либо не задумывались об их интеллекте, либо отвергали само это понятие. Большинство обходило эту тему стороной. Но времена меняются. Не проходит и недели, как появляются новые сообщения о сложности познавательных процессов у животных, часто сопровождающиеся видеоматериалами в Интернете в качестве подтверждения.Какие способы коммуникации практикуют животные и есть ли у них подобие речи? Могут ли животные узнавать себя в зеркале? Свойственны ли животным дружба и душевная привязанность? Ведут ли они войны и мирные переговоры? В книге читатели узнают ответы на эти вопросы, а также, например, что крысы могут сожалеть о принятых ими решениях, воро́ны изготавливают инструменты, осьминоги узнают человеческие лица, а специальные нейроны позволяют обезьянам учиться на ошибках друг друга. Ученые открыто говорят о культуре животных, их способности к сопереживанию и дружбе. Запретных тем больше не существует, в том числе и в области разума, который раньше считался исключительной принадлежностью человека.Автор рассказывает об истории этологии, о жестоких спорах с бихевиористами, а главное — об огромной экспериментальной работе и наблюдениях за естественным поведением животных. Анализируя пути становления мыслительных процессов в ходе эволюционной истории различных видов, Франс де Вааль убедительно показывает, что человек в этом ряду — лишь одно из многих мыслящих существ.* * *Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека фонда «Династия». Дмитрий Борисович Зимин — основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время».Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомые читательской аудитории: издание научно-популярных переводных книг «Библиотека фонда «Династия», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Франс де Вааль

Биология, биофизика, биохимия / Педагогика / Образование и наука