Последнее обновление: 10.02.2013 в 21:16
Подпишись на RSS
rss Подпишитесь на RSS, чтобы всегда быть в курсе событий.

Комментарии

Присоединяйтесь к обсуждению
  • Евгений: Доброго времени суток. Кто-то подскажет, как правильно настроить вывод мета-тэгов в результатах поиска. На...
  • Евгений: Доброго времени суток. Возник вопрос по специфике движка SilverStripe. Есть основное зеркало сайта вида...
  • Вадим: Спасибо помогло, сделал так date_timezone = Europe/Kiev
  • John Doe: Не помогло, шаблон все ровно всегда такой же как у главной страницы ((
  • Алексей: Здравствуйте. Спасибо за статью. Собираюсь осваивать MODx (сейчас сижу на WP) и статья очень пригодилась!...
21 Декабрь 2009 · MODx, о работе

Обещанная статья по созданию шаблонов на MODx. Данная статья написана мною исходя из достаточно большого практического опыта работы с MODx. Идеи изложенные здесь далеко не новы и опытный разработчик, вероятно не найдет здесь для себя ни чего нового.А вот новичкам изложенный здесь материал может быть не только интересен, но и полезен На мой взгляд проще [...]


7 Июль 2010 · о работе

При работе над одним из достаточно долгосрочных проектов меня возникла необходимость сохранять  данные в виде файлов, которые можно было бы правит в Экселе и в последствии заливать обратно на сервер.Первым, что пришло на ум в данной ситуации был формат CSV. Просто и со вкусом, но в связи с достаточно сложной структурой которую приходилось бы хранить [...]


2 Август 2013

Коацерваты — предбиологические системы

Рубрика: Эволюция биосферы.
Vote This Post DownVote This Post Up (-1 rating, 1 votes)
Loading ... Loading ...

Существенный этап в развитии жизни — формирование отдельных организмов, различающихся особенностями обменных процессов. Предложено несколько гипотез, позволяющих понять закономерность этого этапа. Наиболее разработана гипотеза А. И. Опарина о коацерватной стадии в развитии жизни.

Органические вещества, накапливающиеся в толще водоемов, распределялись в ней, видимо, неравномерно, образуя отдельные сгущения, своеобразные молекулярные рои. Наряду с этими сгущениями должны были возникать комплексы коллоидных частиц — коацерваты (coacervatus по латыни — накопленный, собранный). Коацерваты образуются в растворе гидрофильных коллоидов как органического, так и неорганического происхождения. Они могут, например, возникать из комплексных солей кобальта, кремнекислого натрия и нашатырного спирта, в растворе ацетилцеллюлозы, в хлороформе или бензоле, при смешивании растворов различных белков. Такой раствор, как правило, разделяется на два слоя — слой, богатый коллоидными частицами, и жидкость, почти свободную от коллоидов. В некоторых случаях коацерват образуется в виде отдельных капель, видимых под микроскопом. Основное условие образования коацерватов — одновременное присутствие в растворе двух или нескольких разноименно заряженных высокомолекулярных веществ. В водах первичного океана это условие было соблюдено. Значит, коацерваты должны были образовываться.

Для коацервации характерны следующие замечательные особенности:

во-первых, коацерваты представляют собой системы частиц, отграниченные от окружающей среды;

во-вторых, концентрация высокомолекулярных соединений в коацерватных частицах достигает больших степеней. Так, при коацервации в 1%-ном растворе желатина свыше 90 % этого вещества входит в состав коацервата. При более низких концентрациях различие между коацерватом и равновесной жидкостью оказывается еще более значительным.

В-третьих, состояние коацервата определяется не только особенностями веществ, входящих в его состав, но и внешними условиями. Водородные ионы, одно — и двухвалентные катионы, температура, влияя па взаимную растворимость веществ, слагающих коацерват, определяют степень его устойчивости.

В-четвертых, в результате образования поверхностной пленки на границе раздела коацервата и равновесной жидкости коацерват адсорбирует из раствора различные органические и неорганические вещества. Адсорбция наблюдается в равновесной жидкости даже при концентрации веществ, равной 0,001%. Замечательно, что эта адсорбция имеет избирательный характер, т. е. одни вещества извлекаются из окружающей жидкости, а другие нет.

В водах первичного океана в растворе находилось большое количество органических соединений, способных давать комплексные коацерваты.

Поскольку процесс коацервации происходил не в воде, а в растворе различных неорганических и органических веществ, коацерваты адсорбировали эти вещества. В результате внутреннее строение коацервата изменялось, что вело или к его распаду, или к накоплению веществ, т. е. к росту

и, наконец, к изменению химического состава, повышающего устойчивость коацервата. Судьба капли определялась тем, какой из этих процессов преобладал. Так как среда, в которой находились коацерватные капли, по своему составу мало отличалась от самих коацерватов, то сохранение относительной устойчивости не испытывало больших затруднений. Сохранялось и росло то, что на первых порах не особенно отличалось по своему составу от среды; наоборот, разрушалось все резко от нее отличное. А. И. Опарин отмечает, что в массе коацерватных капель должен был идти отбор наиболее устойчивых в данных условиях.

Достигнув определенных размеров материнская коацерватная капля должна была распасться на дочерние. Те из дочерних капель, структура которых мало отличалась от материнской, продолжали свой рост; резко отличающиеся коацерваты распадались. Если сходство со средой обеспечивало па первых порах возможность существования коацерватной капли, то относительная преемственность в организации «материнской» и «дочерней» капель позволяла сохранять структуру материнской капли и после ее распада на дочерние. Естественно, только те коацерватные капли продолжали существовать, которые, вступая в какие-то элементарные формы обмена со средой, сохраняли относительное постоянство своего строения.

Миллионы лет шел процесс естественного отбора коацерватных капель. Бесчисленное их количество разрушалось, растворившись в водах первичного океана. Ничтожная часть сохранялась. И, однако, сохранение каждой капли означало прогресс в совершенствовании ее организации. Способность к избирательной адсорбции, свойственная самым простейшим коацерватам, постепенно преобразовалась в специфику обмена веществ. Капли приобрели способность адсорбировать не всякие вещества, а лишь такие, которые обеспечивали их устойчивость. Параллельно с повышением способности к избирательной адсорбции увеличивалось различие между структурой капли и окружающей средой.

В процессе длительного естественного отбора сохранялись лишь те капли, которые при распаде на дочерние не теряли особенности своей структуры, т. е. приобретали свойство самовоспроизведения.

С возникновением самовоспроизведения окончилась предыстория развития жизни. Коацерватная капля превратилась в простейший живой организм.

Пять условий прогрессивной эволюции были соблюдены и на этой стадии:

1. Имелась масса относительно простых компонентов — молекул сахаров, аминокислот, азотистых оснований, жирных кислот и других органических веществ, а также минеральных соединений.

2. Эти компоненты взаимодействовали между собой, образуя более сложные комплексы, в частности коацерваты.

3. Имелась свободная энергия в виде ультрафиолетового излучения Солнца, под воздействием которой шел синтез более сложных соединений из относительно простых, а также, видимо, ускорялись синтетические процессы у протоорганизмов.

4. Неоднородность среды формирования обеспечивала в одних условиях деструкцию возникающих комплексов,- в других — оптимальный режим для протекания реакций синтеза. Взаимодействие процессов синтеза и деструкции привело к круговороту органического вещества — зародышу будущего биотического круговорота.

5. Возникновение способности к самовоспроизведению открыло широчайшие возможности прогрессивной эволюции.

И на этом этапе эволюции материи развивающееся новое, более сложное могло существовать лишь вместе со своим относительно простым предшественником, используя его энергию и вещество. При этом рассеянная информация, содержащаяся в химических элементах, равно как и во всем окружении, интегрировалась в форме новой организации. На базе элементарных форм отбора возникла способность к самовоспроизведению.

Известный американский математик Джон фон Нейман попытался решить проблему самовоспроизведения автоматов. Полученные им результаты представляют исключительный интерес. Оказалось, что способность к самовоспроизведению является функцией сложности организации: «…«сложность» на своем низшем уровне является, по-видимому, вырождающейся, т. е. …каждый автомат, который может воспроизводить другие автоматы, на этом уровне будет производить только менее сложные автоматы. Существует, однако, некоторый минимальный уровень, начиная с которого эта склонность к вырождению перестает быть всеобщей. Преодоление этого уровня делает возможным создание автоматов, которые воспроизводят себя или даже строят еще более сложные вещи. Тот факт, что сложность, точно так же как и структура организмов, ниже некоторого минимального уровня является вырождающейся, а выше этого уровня может стать самоподдерживающейся и даже расти, несомненно, играет важную роль во всякой будущей теории рассматриваемого нами предмета».

Теория автоматов, таким образом, доказывает принципиальную возможность возникновения самовоспроизведения на основе прогрессирующего усложнения организации. Естественный, хотя и весьма длительный, путь к этому — концентрация в малом объеме свойств (информации) , рассеянных в Космосе.

Основатель кибернетики Н. Винер говорит еще об одной весьма важной особенности, характеризующей процесс концентрации информации: «…способность системы поглощать информацию растет сначала довольно медленно. И лишь после того как вложенная информация перейдет за некоторую точку, способность машины поглощать дальнейшую информацию натает догонять внутреннюю информацию ее структуры. Но при некоторой степени сложности приобретенная информация может не только сравняться с той, которая была вложена в машину, но далеко превзойти ее…, действительно существенные и активные явления жизни и обучения начинаются лишь после того, как организм достиг некоторой ступени сложности» 42. Иначе говоря, способность к интеграции информации пропорциональна степени сложности системы ц, следовательно, в плане космического развития неизбежно выступает как самоускоряющийся процесс.

Самовоспроизведение живых существ, таким образом, является функцией их специфическим образом организованной сложности.

Читайте так же:

  • Нет схожих постов


Мы плетем паутину
Создание сайтов для меня это не просто работа, это то, что больше всего мне нравится в этой жизни. Я постояно учусь новому и кое-что попадает на страницы этого блога. Сюда же я выкладываю свои мысли о жизни. Заходите, читайте, спрашивайте.

Счетчик