Особенности биологического уровня организации материи

На сегодняшний день среди  биологов преобладает гипотеза РНК-мира, утверждающей, что между химической эволюцией, в которой размножались и конкурировали отдельные молекулы и полноценной жизнью, основанной на модели ДНК—РНК—белок, был промежуточный  этап, на котором размножались и  конкурировали между собой отдельные молекулы РНК. Уже есть исследования, показывающие, что некоторые молекулы РНК обладают автокаталитическими свойствами и могут обеспечивать самовоспроизведение без участия сложных белковых молекул.  

Современная наука еще  далека от исчерпывающего объяснения, как конкретно неорганическое вещество достигло высокого уровня организации, характерного для процессов жизнедеятельности. Тем не менее, ясно, что это был  много ступенчатый процесс, в  ходе которого уровень организации  вещества шаг за шагом повышался. Восстановить конкретные механизмы  этого ступенчатого усложнения —  задачу будущих научных исследований. Эти исследования идут по два основным направлениям:

• сверху вниз: анализ биообъектов и изучение возможных механизмов образования их отдельных элементов,
• снизу вверх: усложнение «химии» — изучение всё более сложных химических соединений.

Пока добиться полноценного соединения этих двух подходов не удалось. Тем не менее, биоинженеры уже  сумели «по чертежам», то есть, по известному генетическому коду и структуре  белковой оболочки собрать из биологических  молекул простейший живой организм — вирус. Тем самым доказано, что  для создания живого организма из неживой материи не требуется  сверхъестественного воздействия. Так что необходимо лишь ответить на вопрос, как этот процесс мог  пройти без участия человека, в  естественной среде.

Известный биохимик В.А. Энгельгардт, считает, что основными свойствами живой системы являются ее способность  к воспроизведению и изменчивости. В качестве аргументации он использует данные, полученные в процессе исследования генетического материала клетки. Запись наследственных свойств, кодирование  признаков организма, необходимое  для воспроизведения, осуществляется с помощью ДНК и РНК. В самом  процессе репродукции, непременно принимают  участие белки-ферменты, а сам  процесс осуществляется в очень  специфической среде, цитоплазме. Если мы будем следовать этой логике, то можем прийти к выводу, что  “живыми” являются не отдельные молекулы ДНК, белка или РНК, а система, в которой они объединяются в  нечто целое. Именно ей, данной системе, будут свойственны воспроизведение  и изменчивость.

Рис. 8 Сравнительная структура РНК  и ДНК.

3. Развитие науки о живом.

В современной науке всё  более актуальным становится вопрос о создании концепций, синтезирующих  научное знание не только на границах междисциплинарных исследований, но и в пределах конкретных научных  дисциплин и даже в составе  целостного общенаучного мировоззрения. Весьма актуален такой синтез в плане  поиска точек соприкосновения естественнонаучного  и гуманитарного знания, в частности, для решения вопроса о специфике  живой, органической природы. Иными  словами, в данной области необходима концептуальная разработка сущности жизни  и живого.

Сегодня  в естественнонаучных моделях познания живого наблюдаются  две линии его постижения: первая заложена микробиологическими исследованиями Л. Пастера, вторая сформировалась в  русле эволюционной теории Ч. Дарвина. В начале XX в. Эти линии сложились  в целый ряд организмических  теорий, которые до сих пор претендуют на статус синтетических концептов  и предпосылок теоретической  биологии.

Вообще, согласно установкам биофилософии, в качестве теоретического базиса биологического знания выступают  следующие биологические концепции: организменная познавательная модель — отображает бытие природы, общества, космоса с позиций структурной  организации; эволюционная познавательная модель — бытие природы с позиций  процессов развития любых объектов и явлений; коэволюционная познавательная модель — бытие природы и общества в целом как процесс и результат  сопряженного развития различных видов  живого вещества между собой и  неживой природой. Причем именно коэволюционная модель, обладая весомым эвристическим  потенциалом, рассматривается как  наиболее перспективная для осуществления  синтеза биологического и философского знания. В коэволюционной модели наиболее продуктивно и полно, причем в  новых терминах, поставлена задача формулировки представлений об органическом целом, особенность организации которого в данном случае усматривается в сопряженности органических процессов.

Также современные ученые разработали новый прибор Большой  андронный коллайдер (Рис9,10). Он находится в европейских Альпах между двумя странами Франции и Швейцарии. Глубоко под землей тоннель протяженностью 27 км.

Метод действия Большого андронного коллайдера. В начале  отделяют протоны  от атома водорода, оставим только ядра водорода. При помомща электрического поля придают им ускорения. Отсюда скорость протонов будет равна 1,3 скорости света, их пускают по кругу 157 м, воздействуя  пульсирующим магнитом, там самым  ускоритель разгоняет частицы до 91,9% скорости света и собирает их в пучок. Потом направляет их в  синхотрон длиной 628 м. В синхотроне частицы достигают 99% скорости света к энергии частиц добавляют скорость электромагнитного поля. В результате такого воздействия увеличивается масса протонов. Энергия каждого протона измеряется в электровольтах, на этой стадии энергия частиц равняется 25 млрд ЭлВ, В Большом андронном коллайдере проложено две вакуумные трубы, по ним в противоположном направлении движутся пучки протонов. В трех пересечениях труб, будет происходить столкновение протонов, каждую секунду протоны проходят 27 км более 11тысяч раз, постоянно получая импульсы электрического поля. Круговую траекторию поля придется пройти при помощи магнитного поля, протоны готовы к столкновению. Общая энергия двух сталкивающихся протонов составляет 14ТЭлВ. Этот всплеск можно будет наблюдать в течение двух секунд после столкновения, траекторию выделившихся в результате столкновения частиц будет анализировать компьютер.

 

Исходя из комментария  члена-корреспондента РАН из института  Физики высоких энергии Сергея Денисова: «…Ученые надеются открыть гипотетическую частицу Хиггса, которая в теории отвечает за образование массы других элементарных частиц. Физики смогут понять, что все происходящее в Андронном коллайдере воспроизводит по сути процесс Образования Вселенной, как говорят в момент «Большого взрыва».

 

Рис. 8 Большой андронный коллайдер

 

Рис. 9 Большой аднронный коллайдер

 

 

4.Вывод

По последним исследованиям  Океанографов на глубине 5 км, где давление превышает в 300 раз в Атлантическом  океане пролегла огромная 70 км щель. Из щели вырывается стремительные потоки воды насыщенные с химикатами, минералами, серными испарениями температура этого потока 400⁰ при всех этих показателях поток воды должен быть смертелен, но в максимальной близости обнаружено большое количество бактерий, которыми тудже питаются креветки. Многообразный биоценоз черпается из раскаленных недр земли. Там где Тихий океан омывает Японию, находятся «Драконовы трубы», глубинный кратер. Здесь бактерий и ракообразных еще больше. Фонтаны кипящей воды изолированы и разбросаны по просторам океанического дна. Не считая, что на 5 км глубине обычная температура 3-4⁰, и давление во много раз превышающие допустимые нормы для жизни, не говоря о кислороде и проникновении света. Все эти показатели говорят о невозможности жизни невероятных условиях существования мир живых организмов и растительной флоры многообразен.

Это говорит о том, что какое бы ни было развитие нашей планета и какие бы ее катастрофы не ждали, где-то там есть резервные образцы форм жизни, которые смогут адаптироваться к любым условиям: будь-то изнуряющих жар или невероятный холод, и полное отсутствие света. И кто-то любуясь фантастическими просторами будет гадать, от куда взялась планета Земля и люди это вымысел или все действительно существующий факт исторического прошлого Земли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Данилова В. С., Кожевников Н. Н.. Основные концепции.

современного естествознания. – М.: Аспект Пресс, 2001. – 256 с.

2. Мотылева А. С., Скоробогатов В. А., Судариков А. М.. Концепции

современного естествознания. – СПб.: Издатльство Союз, 2000. – 320 с.