November 24th, 2014

geo

Создание искусственной жизни

считается делом времени, насколько можно понять по публикациям, специалисты уже с 80-х годов уверены, что ничего приниципиально невозможного тут нет.
Дальше будут утверждения, которые лучше бы обозначать вопросами. Просто читать текст из одних вопросов будет неудобно, поэтому я свои вопросы, а также и общие для всех вопросы сокращу.

Глубинным теоретическим основанием для взгляда о создании искусственной жизни является представление об уровневой организации. Либо есть особенная материя жизни, либо жизнь построена из того же, что и все прочее, и дело лишь в том, как это организовать. Поскольку это сейчас общепринятый взгляд, не находится возражений к теории искусственной жизни.

Тогда проблема построения искусственной жизни должна иметь параллели в возникновении многоклеточности - тоже уровневый феномен. Эта проблема не решена, и вокруг нее множество непонятностей. Почему многоклеточность не возникает на базе прокариот, а в основном на эукариотах? Точно не известно, есть разные гипотезы. Кажется, должно произойти несколько "межуровневых переходов", чтобы появилась сама возможность организовать следующий уровневый феномен. А ведь эукариотная клетка сама возникала путем нескольких "слияний", вроде слиние бактерии и археи доказано, но предполагается еще несколько необходимых. И, может быть, это произошло не один раз.

Каковы предпосылки многоклеточности? Нет точного ответа. В большинстве источников довольно хаотически перечисляется все, что только можно сказать - специализация, половое размножение, обмен и далее, далее. Несколько отличается по уровню ответ такого типа: а) надо как-то суметь заполнить щели между прежними единицами, для многоклеточных это межклеточное пространство и некой замазкой нужно все заполнить. Это, кажется, хорошее соображение, просто по уровню, но кажется, что не очень принципиальное; б) нужны сигнальные взаимодейсмтвия, сигнальные вещества для контактов между клетками; выполняют до того другие функции; кажется, однако, что на каких-то стадиях можно обойтись без этого элемента, он мог бы быть и вторичным; в) особенные способы соединения, межклеточные контакты, их делают большие группы трансмембранных белков, там еще участвуют скелетные белки; существует несколько типов межклеточного соединения, можно думать, какое первичное (может быть, не самое простое); белки, работаюзщие в этой функции, до появления многоклеточных выполняли иные функции; тут важно, что "простая механическая связь" требует отдельного и специального обеспечения;

Основные теории происхождения многоклеточных возникли еще в 19 веке. Для них характерно, что вся проблема видится в последующей специализации, а именно это объяснить довольно легко. То есть в качестве начала процесса берется неспециализированная колония, которая путем специализации элементов переходит к многоклеточному организму. Теория простая, правдоподобная, легко излагаемая. Совершенно не отвечает на вопросы вроде поставленных выше - отчего нет многоклеточных из прокариот.

Многоклеточность возникала не один раз в разных ветвях жизни. Это повторяемый, естественно-воспроизводимый процесс. Обычно причину возникновения многоклеточности сводят к размеру - стало полезно быть большим, вот и произошла многоклеточность. Дополнением служит теория хищничества - на определенном этапе все приспособления и защиты исчерпаны, и решительный перевес дает увеличение размера, то есть если смотреть на эволюцию жизни с позиции соревнования хищников и жертв, фактор размера должен играть, у клетки существует предельный размер, и в гонке вооружений неминуемо надо выходить выше - к многоклеточности. Однако это рассуждение целиком спекулятивное, оно рассказывает о том, как можно использовать многоклеточность, а не о том, как она возникала.
Интересно, что попытки искусственно созхдать многоклеточность проводились (например, опыты с дрожжами), но не получилось. Пока искусственные многоклеточные - такой же теоретический, воображаемый концепт, как и искусственная жизнь.

Еще недавно говорилось, что многоклеточные появились где-то 600 млн лет назад. Меж тем в 2010 году были найдены многоклеточные возрастом более 2 млрд. лет.

Это виртуальная реконструкция http://phys.org/news197132216.html
Collapse )