Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать

Вообще, даже некодирующие ДНК последовательности можно в каком-то смысле тоже принять за структурные элементы в составе хромосом. В этом случае движущей силой эволюции, ведущей к накоплению нуклеиновых кислот, могли бы служить циклические изменения физико-химических условий существования протобиологических ячеистых структур – геологические источники неравновесности (см. табл. 1). Было бы весьма соблазнительным вообразить, например, циклические изменения температуры в них в качестве основы работы своего рода природного ПЦР-термоциклера, пусть и невыносимо медленного (можно предполагать, что за время коронавирусной пандемии 2020 года все более-менее интересующиеся вопросами этой инфекции, узнали о полимеразной цепной реакции (ПЦР) – чрезвычайно чувствительном методе диагностики, основанном на циклическом двукратном увеличении количества искомой ДНК и/или РНК в циклах высокотемпературного разделения двойных цепочек этих молекул и последующего низкотемпературного (иногда) достраивания разделенных цепей – амплификации).

Разумеется, этот процесс мог бы происходить только при наличии необходимых в этом или любых подобных сценариях первичного накопления эволюционного капитала хотя бы самых примитивных инициаторов и катализаторов полимеризации и избытка отдельных нуклеотидов. Эти соединения могла бы поставлять эффективная система преобразования энергии химических градиентов в энергию химических связей базовых органических соединений. Способность определенных макроконфигураций ассоциированных с неорганическими мембранами нуклеиновых кислот поддерживать этот механизм могла сформировать первичный адаптационный ландшафт. При накоплении достаточного количества «бессмысленных» конструкционных нуклеиновых кислот спонтанное возникновение на этом множестве особо активных структур, способных разрушать соседние (хотя бы как источник собственных нуклеотидов в условиях их дефицита) и/или самовырезающихся (автосплайсирующихся) и самовстраивающихся структур, по сути первых мобильных генетических элементов, выглядит просто как вопрос времени (см., например, модель информационной динамической системы Д. С. Чернавского). Такие биохимические активные (каталитические) структуры должны были бы относиться скорее к РНК-фракции первичного нуклеинового бульона в силу достаточно известной ферментативной (рибозимной) способности РНК, составляющей фундамент представления о первичном РНК-мире живого.

Если в силу рибозимных процессов удалось бы накопить критическое количество структурно оптимальных нуклеиновых кислот (близких по размерам и физико-химическим свойствам), это смогло бы повысить стабильность и тем самым энергетическую и метаболическую эффективность первичных мембранных структур и обеспечить постоянный приток нуклеотидов, синтезированных de novo. В условиях избытка нуклеотидов рибозимная машина разрушения могла в силу стехиохимических закономерностей развернуться в обратную сторону и стать катализатором синтеза (полимеризации) нуклеиновых кислот.

Очевидно, что такой спекулятивный сценарий оставляет много противоречий, но он условно на порядок снижает тот фундаментально необходимый уровень функциональной сложности, необходимый для запуска спирали биологического саморазвития и самосовершенствования, а остающиеся противоречия по сути критически необходимы для возникновения фрустрированного состояния или пред-эволюционной ситуации. Остается неразрешенным, как далее, например, могла бы быть удовлетворена неизбежная потребность в белках, которым в своем самом минимальном начальном количестве нужно было бы откуда-то взяться – при отсутствии механизма их накопления и первоначального отбора, разве что также в качестве альтернативных элементов структурной поддержки мембран. Необходимое для рибозимной, как и любой другой ферментативной активности распознавание определенных последовательностей, физико-химически безусловно стереометрическое (то есть по материальной форме, например, электронных облаков), в силу своеговозрастающего сродства, то есть специфичности, оказывается уже по сути цифровым. Как аналоговая запись на бумаге последовательностей нолей и единиц или чередование на жестком диске компьютера сравнительно более или менее намагниченных областей в информационном смысле становится цифровой.