Голосования

Какой теорией происхождения жизни вы придержавайтесь?
 

Узнал новое?

Поделись с друзьями:

Наша кнопка

88x31 Код




Ю. В. Чайковский ЭВОЛЮЦИЯ. Загадка начала жизни. Новая термодинамика: планета делает на себе жизнь.
(0 голоса, среднее 0 из 5)
Литература

О новой термодинамике мы уже не раз говорили, и я только повторю, что она, в отличие от прежней термодинамики (вернее - термостатики), утверждает неизбежность образования структур и их усложнения в любой системе, где налицо очень неравновесный поток вещества и энергии. Названные структуры являются диссипативными, т.е. существующими только в потоке, где идет диссипация (рассеяние) веществ и энергии. Диссипативной структурой (ДС) является и вся биосфера, и любой организм - вот почему неотъемлемой частью жизни является обмен веществ: организм создает и поддерживает свою структуру, непрерывно разрушая нечто внешнее и выбрасывая обломки вовне. Так требует термодинамика.

 

Для Земли как целого условие образования ДС с избытком выполнено, и с этой точки зрения неудивительно, что на ней возникли различные сложные структуры - континенты, круговороты и, наконец, биосфера. Тем самым, абиогенез термодинамически возможен, но как он на деле шел?

 

Горовицу, кроме "ретроградной концепции", принадлежит еще замечательная реплика, брошенная на том же Московском симпозиуме, где зародилась БКА: "Я считаю самовоспроизведение и обмен веществ важными, но недостаточными критериями наличия жизни; система должна быть наделена импульсом к развитию... В определение минимальных свойств первичной жизни, или эобионта, мы должны включить способность к развитию в бесчисленные формы" (Возникновение жизни на Земле. М., 1959, с. 109). Горовиц, в духе эпохи, приравнял этот загадочный импульс прозаической "способности к случайным изменениям", но позже стало ясно, что приравнивать их не следует. Скорее тут к месту "жизненный порыв" Бергсона.

 

Новая термодинамика показала, что случайные изменения и конкуренцию не надо обожествлять - они не могут дать ничего, если нет условий для образования новой структуры, а эти условия возникают только в сильно неравновесном потоке веществ и энергии, о чем ни Дарвин, ни Опарин не подозревали. Случайные изменения важны в моменты неустойчивого равновесия, в эти моменты от них зависит, чтобы всякий возможный путь был рано или поздно опробован, но набор возможных путей зависит не от них, а от потоков и от тех объектов, через которые эти потоки текут. Вот почему мы так подробно остановились на БКА: в ее рамках "первичный бульон" (где надежда лишь на случайности) уступил место первичным потокам из недр, где усложнение идет неизбежно.

 

С точки зрения термодинамики жизнь - гигантская ДС, состоящая из множества ДС помельче, а те состоят из еще меньших ДС и т.д., т.е. жизнь в этом смысле устроена фрактально (о фракталах см. часть 6). Сама Земля тоже возникла как ДС - за счет рассеяния в пространстве огромного количества космического вещества и энергии. В настоящее время Земля в целом превратилась из ДС в статическую структуру, но в ней продолжают течь потоки, обеспечивающие ее магнитное поле, движения земной коры и выход веществ из недр (вулканы, источники вод и т.п.). Эти потоки обеспечивают существование иерархии различных ДС, наиболее заметны из которых две - подвижная кора и биосфера. Земля полностью обеспечивает биосферу потоками веществ, тогда как потоки энергии обеспечивают Земля, Солнце и, в меньшей мере, излучения космоса.

 

Концепция жизни как иерархии ДС взята мною из более общей теории "самоорганизующейся Вселенной" Эриха Янча, системолога и натурфилософа, переехавшего в США из Австрии (Jantsch E. The self-organizing universe. Oxford - N.Y., 1980). Янч во многом определил мировоззрение широко известной школы Пригожина (о ней шла речь в части 5), где, к сожалению, редко его упоминают. Подробнее о взглядах Янча можно прочесть в книге: Чайковский Ю.В. Элементы эволюционной диатропики. М., 1990.

 

С изложенной точки зрения, жизнь порождена Землей (точнее, ее потоками), и в этом смысле Землю можно признать живой. Более того, биосфера жива лишь постольку, поскольку жива Земля - в п. 3 мы подошли уже к данному выводу с позиций геологии. Теперь пора сказать, что жизнь могла родиться только тогда, когда Земля находилась в соответствующем возрасте, так что заглавие книги Лавлока ("Возрасты Геи") оправданно.

 

Прежде всего, у молодой Земли была совсем иная атмосфера, почти или вовсе без кислорода. Это ясно из того, что осадочные породы, погребенные в то время, содержат неокисленное железо. В подземных водах его много и сейчас, но оно сразу же окисляется на воздухе: многие из читателей сами видали, как льющаяся из скважины прозрачная вода быстро мутнеет - это растворимые соли двухвалентного железа окисляются воздухом в плохорастворимые соли трехвалентного.

 

Но если кислорода в атмосфере не было, то почему древнейший след жизни оказался окисленной породой (бурым железняком), как мы видели в п. 4? Ответ ученых прост: первый биоценоз был тесно сомкнутым, похожим на нынешний лишайник, где тесно сомкнуты гриб и водоросль, и окислитель (кислород) в атмосферу не выходил.

 

Чтобы закончить с термодинамикой, заметим, что с ее позиции абиогенез выгоден для планеты: если термодинамически выгодно образование различных ДС, а не их разрушение, то особенно выгодно накрыть их все вместе единой оболочкой, замедляющей общее разрушение. Такую оболочку и создают совместно биосфера и созданная ею атмосфера.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить