4. От элементарных частиц до человека. Человек

Путь от первого живого организма, от первой клетки до человека непредставимо долог – 4 миллиарда лет. Мы не знаем и не узнаем каково было строение первой клетки, да это и не важно, важно, что первая клетка дала жизнь всем ныне существующим формам жизни, одноклеточным, многоклеточным, растениям, животным и человеку.

О строении первой клетки можно судить по её потомкам - одноклеточным прокариотам (доядерным): археям и бактериям. ДНК в прокариотической клетке представлена одной кольцевой (у некоторых видов — линейной) двухцепочечной молекулой — нуклеоидом. Эта молекула не имеет оболочки и располагается непосредственно в цитоплазме.

Одноклеточные потомки первой клетки многочисленны по количеству, общая масса одноклеточных превышает массу всех растения и животных и, при этом, они чрезвычайно разнообразны. Количество видов одноклеточных не посчитано и по всей видимости посчитано никогда не будет. Производятся приблизительные оценки количества видов одноклеточных, и они имеют значительный разброс от10 миллионов до миллиардов, точная цифра нам не важна, важно разнообразие видов.

Естественно полагать, что разнообразие видов было обусловлено изменениями информации ДНК. А вот каким образом происходили эти изменения вопрос. Если принять гипотезу естественного, спонтанного происхождения жизни, записи информации в первую ДНК, то тогда и изменения в ДНК – происходят естественным образом, за счет мутаций. Ну а если принять гипотезу божественного происхождения жизни, то и изменения видов - следствие божественного вмешательства.

В науке существует несколько подходов для объяснения природы и механизмов образования мутаций. Общепринятой, в настоящее время, является полимеразная модель мутагенеза. Она основана на идее о том, что единственной причиной образования мутаций являются случайные ошибки ДНК-полимеразы (ДНК-полимераза – фермент участвующий в репликации ДНК).

Но случайные ошибки репликации ДНК приводят к случайной замене в триплете нуклеотидов только одного нуклеотида, а ДНК различных видов одноклеточных различаются не одним нуклеотидом, а целыми участками ДНК. Каким образом в ДНК появляются новые кодовые последовательности гипотеза случайных мутаций объяснить не может. Божественная гипотеза, в свою очередь, не объясняет каким образом нематериальная сущность вносит изменения в ДНК.

Одноклеточные прокариотические клетки представлены двумя принципиально различающимися видами: автотрофами и гетеротрофами. Автотрофы способны самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических. Это может происходить посредством фотосинтеза (с использованием световой энергии) или хемосинтеза (с использованием химической энергии). Гетеротрофы неспособны синтезировать органические вещества из неорганических соединений самостоятельно. Они питаются уже готовыми органическими веществами из среды обитания.
Интересен вопрос какие одноклеточные появились раньше - автотрофы или гетеротрофы. Питание гетеротрофов проще, они получают готовые органические вещества из окружающей среды и предполагаем, что в окружающей среде первобытной Земли было достаточное количество синтезированных органических веществ. Следовательно гетеротрофы первые? Прочёл в интернете недавно забавную заметку о происхождении автотрофов. Суть её заключается в том, что, когда в окружающей среде стало не хватать органических веществ, то гетеротрофы перестроились, перешли на другой тип питания - синтез органических веществ из неорганики и превратились в автотрофы. Забавная гипотеза. Есть стало нечего и вот пожалуйста.))

Появление автотрофов — это, пожалуй, ещё большая загадка чем появление гетеротрофов. Углекислый газ, минеральные вещества, вода, свет и на выходе полный комплект биологических молекул: белки, липиды, углеводы и нуклеотиды, а в качестве побочного продукта кислород. Вот бы человеку такую фабрику!

Появление различных видов одноклеточных — это так называемая горизонтальная эволюция, которая собственно эволюцией и не является, каждый новый вид не сложнее предыдущего, просто другой способ существования в окружающей среде. Иное дело вертикальная эволюция и первая ступень на ней — это появление многоклеточных организмов.

Многоклеточные организмы это не просто объединение одинаковых клеток в колонию, в многоклеточном организмы клетки различны, они специализированы на выполнении различных функций, что отражается и в их строении. Существует несколько теорий происхождения многоклеточных организмов. Согласно одной из них многоклеточные организмы развились из колонии однотипных клеток, которые в дальнейшем стали специализированными на выполнение разных функций. Согласно другой теории, многоклеточный организм развился из колонии разных клеток, которые «поняли», что в кооперации проще выживать. Эти теории предполагает наличие у клеток сознания – клетки объединяются потому, что «понимают» - это «выгодно».

Общий недостаток этих теорий в том, что современные многоклеточные организмы развиваются из одной клетки путём деления. В генетическом аппарате родительской клетки содержится информация о специализации всех клеток организма (в организме человека более 100 типов различных клеток). Каким образом в молекуле ДНК появилась информация о специализации клеток – неизвестно. Более того, в молекуле ДНК многоклеточного организма содержится информация о расположении специализированных клеток, о строении тела многоклеточного: растения, насекомого, животного, человека. В гипотезу о том, что информация о строении тела возникла случайным образом, в результате мутаций и в результате образовалось функционально целесообразное тело как-то не верится.

Появление нового вида многоклеточного объяснить случайными мутациями при репликации ДНК сложнее. Появление щупалец и специализированных органов для передвижения, появления крыльев у летающих насекомых, органов зрения слуха, нервной системы головного мозга и наконец сознания у человека, и всё это случайные мутации. Наоборот, прослеживается какая-то целенаправленность в вертикальной эволюции, некий план и цель – появление мыслящего, осознающего себя и окружающий мир человека. Если распространение мутации у одноклеточных объяснить просто – мутировавшая клетка делится и в процессе деления производит клетку с такой же мутацией, вот и новый вид одноклеточного. Распространение мутаций у животных, размножающихся половым путём объяснить гораздо сложнее.

Например, появилась у одного единственного предка необычная мутация - способность к речеобразованию. Изменился его артикуляционный аппарат, в коре головного мозга образовались новые зоны, ответственные за произношение и понимание речи. Хорошо, допустим это случайным образом у одного индивида произошло, но как эти случайные изменения распространились в группе. Никаких видимых преимуществ, «научившийся говорить» в среде не умеющих разговаривать не получит. Тут теория естественного отбора полезных мутаций не подходит. И в конечном итоге его гены растворяться в общей массе генов особей группы. И прямохождение, и, самое главное - генетически обусловленная потребность в познании, исследовании окружающего мира на первых порах никакого преимущества их обладателям не давали.

Вопрос происхождение человека, происхождение видов, происхождения жизни на Земле остаётся открытым. Как остаётся открытым и более глобальный вопрос эволюции материи от элементарных частиц до человека. Интуитивно чувствуется, что всё было не случайно и не бессмысленно и хочется верить, что в появлении человека есть высший смысл.