Знание-сила, 2008 № 09 (975)

Так как наиболее экономный способ производства низкоэнтропийного продукта состоит в комбинировании уже имеющихся низкоэнтропийных структур, эволюция должна происходить не только и даже не столько путем малых изменений, сколько скачками, обусловленными новыми сочетаниями старых структур. Это относится к генам. Новые комбинации генов могут вести к резким и существенным фенотипическим изменениям. Наличие одинаковых генов в геномах организмов не обязательно свидетельствует о принадлежности к общей ветви эволюционного древа. Геномы организмов могут черпать генетический материал из общего генного пула биосферы. Это согласуется с нарастающим в последнее время числом наблюдений (по мере расшифровки новых геномов), свидетельствующих о так называемом горизонтальном переносе генов. Возможность комбинаторной эволюции дает новый угол зрения проблеме видообразования. В частности, возникает вопрос о возможной роли в видообразовании рассеянного генетического материала, находящегося в форме вирусов, плазмид, интронов.

Свойством эволюции, развивающейся путем комбинационного упорядочения, должен быть эволюционный консерватизм. Эволюционирует то, что уже есть, комбинируются те сочетания, которые к данному моменту возникли. Отсюда, с одной стороны, неизбежные эволюционные упущения форм и вариантов упорядочения, которые были в принципе возможны, но не реализованы, с другой — избыточная сложность биологических структур.

В структуре ДНК, помимо участков, кодирующих определенные белки (экзонов), присутствуют участки (интроны), не используемые при копировании матричной РНК (м-РНК). Количество интронов увеличивается у высших организмов. Например, у человека считываемая информация содержится в 1 — 3% кодирующего пространства. Остальные 97 — 99% не участвуют в синтезе белков. Избыточную ДНК рассматривали как «генетический мусор», поскольку эти структуры не могли появиться в результате естественного отбора. В этой связи высказывалась идея естественного отбора на генном уровне, т.е. молекулярной борьбы за существование внутри хромосомы — представление об «эгоистическом гене» (Р. Доукинс). При этом генам приходится приписывать свойства, например, желание как можно чаще воспроизводиться, выходящие за разряд физико-химических свойств органических молекул. Концепция эволюционного упорядочения согласуется с экзон-интронной структурой генома. Создание низкоэнтропийного продукта и его эволюционное сохранение не нуждаются в верификации естественным отбором.

Процесс возникновения и эволюции жизни

Поэтому новый шаг в упорядочении может быть фенотипически не выражен. Латентное накопление функциональных соответствий может со временем воплотиться в существенно новое, фенотипически выраженное, свойство.

Результирующая эволюция, если под этим понимать наблюдаемое изменение со временем форм, функций, разнообразия организмов, определяется не только упорядочением. Одновременно с упорядочением действует тенденция к разупорядочению: деградации (в которой более устойчивые компоненты обнаруживают селективное преимущество). Именно на этом пути проявляется роль естественного отбора.

Жизнь требовательна к условиям своего первичного возникновения. Однако, раз возникнув и пройдя стадию становления генетического кода, она приобретает уникальную способность к адаптации и может сохраняться в условиях, в которых она не могла бы возникнуть. Поэтому, если имеются условия перенесения ее с планеты на планету в пределах Солнечной системы, то имеется вероятность обнаружения ее в условиях, существенно отличных от земных. На Земле обнаружены фрагменты пород Марса (марсианские метеориты) и пород Луны (лунные метеориты). Поэтому обмен веществом между телами Солнечной системы возможен. Возникла концепция литопанспермии, которая рассматривает возможность перенесения и выживания в космосе микроорганизмов, запечатанных в обломках пород, выброшенных с поверхности планет при ударах крупных метеоритов и астероидов.

Вполне возможно, что на Марсе в ранний период его истории были условия для возникновения жизни, в том числе жидкая вода, восстановленная атмосфера и др. В последующем условия существенно изменились, но жизнь могла приспособиться к ним и в латентном виде, пусть в самой примитивной форме, сохраниться до сегодняшнего дня.