Читать онлайн «Эволюционный прогресс»
Автор А. В. Гуздь-Марков
lution. narod. ru/syngenesis. htm" усложнение сообществ или экосистем; усложнение всей биосферы в целом и многое другое. Мы сегодня поговорим только о прогрессе на уровне организмов.
Что же такое живой организм? Для наших целей можно схематично представить организм в виде разветвленной сети из функциональных элементов и их взаимодействий.
Лучше всего это видно на уровне клетки. Она состоит из двух основных слоев или уровней.
На первом уровне – химические вещества, молекулы и йоны, как совсем маленькие, так и огромные молекулы биополимеров; и химические реакции, в ходе которых вещества превращаются друг в друга. Подавляющее большинство химических реакций катализируется специальными белками – ферментами. Это – метаболическая сеть, или обмен веществ.
На втором, более высоком уровне, находятся регуляторные связи и эффекты. Сюда относятся специальные белки – рецепторы, которые реагируют на определенные внешние или внутренние факторы и передают химические сигналы, влияющие на работу других белков. Особую группу регуляторных белков составляют так называемые факторы транскрипции и другие специализированные белки, регулирующие различные этапы считывания генетического кода и синтеза белков. Например, рецептор А реагирует на свет и синтезирует сигнальное вещество Б, которое активизирует фактор транскрипции В, который, в свою очередь, прикрепляется к определенному участку ДНК и включает процесс считывания гена Г, в результате чего синтезируется фермент Д, который катализирует реакцию Е, в ходе которой синтезируется вещество Ж. В итоге получается, что клетка синтезирует вещество Ж на свету, а в темноте – не синтезирует. Это пример регуляторного эффекта, который как бы "сознательно" поддерживается клеткой, для реализации которого в клетке имеются специальные гены и белки. Но помимо таких "главных" регуляторных связей существует еще огромное количество побочных, второстепенных. Надо понимать, что любая химическая реакция, вообще любой процесс, происходящий в клетке, каким-то образом изменяет ее внутреннюю среду и в конечном счете влияет на ВСЕ без исключения другие процессы. В живых системах всё связано со всем. Например, когда одноклеточная водоросль осуществляет фотосинтез, "главный" результат этого состоит в преобразовании энергии света в энергию химических связей и в синтезе органических веществ из неорганических. Но существует еще и масса "побочных" эффектов. Например, в результате изъятия из окружающей среды углекислого газа, увеличивается pH среды, что, естественно, оказывает сильнейшее влияние на все процессы, происходящие в клетке.
В ходе эволюции любой из таких "побочных" регуляторных эффектов может быть "выделен", усилен и закреплен (т. е. , например, может появиться специальный новый белок, усиливающий данный эффект).
Таким образом мы получили самое общее представление об устройстве регуляторно-метаболической сети, которая составляет основу любой живой системы.
Что же такое живой организм? Для наших целей можно схематично представить организм в виде разветвленной сети из функциональных элементов и их взаимодействий.
Лучше всего это видно на уровне клетки. Она состоит из двух основных слоев или уровней.
На первом уровне – химические вещества, молекулы и йоны, как совсем маленькие, так и огромные молекулы биополимеров; и химические реакции, в ходе которых вещества превращаются друг в друга. Подавляющее большинство химических реакций катализируется специальными белками – ферментами. Это – метаболическая сеть, или обмен веществ.
На втором, более высоком уровне, находятся регуляторные связи и эффекты. Сюда относятся специальные белки – рецепторы, которые реагируют на определенные внешние или внутренние факторы и передают химические сигналы, влияющие на работу других белков. Особую группу регуляторных белков составляют так называемые факторы транскрипции и другие специализированные белки, регулирующие различные этапы считывания генетического кода и синтеза белков. Например, рецептор А реагирует на свет и синтезирует сигнальное вещество Б, которое активизирует фактор транскрипции В, который, в свою очередь, прикрепляется к определенному участку ДНК и включает процесс считывания гена Г, в результате чего синтезируется фермент Д, который катализирует реакцию Е, в ходе которой синтезируется вещество Ж. В итоге получается, что клетка синтезирует вещество Ж на свету, а в темноте – не синтезирует. Это пример регуляторного эффекта, который как бы "сознательно" поддерживается клеткой, для реализации которого в клетке имеются специальные гены и белки. Но помимо таких "главных" регуляторных связей существует еще огромное количество побочных, второстепенных. Надо понимать, что любая химическая реакция, вообще любой процесс, происходящий в клетке, каким-то образом изменяет ее внутреннюю среду и в конечном счете влияет на ВСЕ без исключения другие процессы. В живых системах всё связано со всем. Например, когда одноклеточная водоросль осуществляет фотосинтез, "главный" результат этого состоит в преобразовании энергии света в энергию химических связей и в синтезе органических веществ из неорганических. Но существует еще и масса "побочных" эффектов. Например, в результате изъятия из окружающей среды углекислого газа, увеличивается pH среды, что, естественно, оказывает сильнейшее влияние на все процессы, происходящие в клетке.
В ходе эволюции любой из таких "побочных" регуляторных эффектов может быть "выделен", усилен и закреплен (т. е. , например, может появиться специальный новый белок, усиливающий данный эффект).
Таким образом мы получили самое общее представление об устройстве регуляторно-метаболической сети, которая составляет основу любой живой системы.
