Половое размножение – форма конкуренции равновесия и максимума производства энтропии-информации

Эволюция пола в терминах дарвинизма. Примеры конкуренции равновесия и максимума производства энтропии для предшественников полового размножения. Конкретное выражение случайностей при половом размножении. Связи ступеней иерархии при синтезе информации.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 26.08.2010
Размер файла 6,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В крупных городах, например в Москве и в Нью-Йорке, у нас на глазах в самые последние годы возникли популяции (а может быть и виды?) комаров, экологической нишей которых является городская среда и жилые дома. В Москве пока это ограничивается обычными для болот неприятностями соседства с комарами. Но в Нью-Йорке комары стали переносчиками экзотической смертельной формы энцефалита.

Экологическая ниша тараканов исходно характеризуется повышенной концентрацией углекислоты. Поэтому кухни с газовыми плитами, жилые помещения с плохой вентиляцией становятся в крупных городах идеальной средой их обитания. Пока тараканы не уличены в переносе инфекций, но нет и не может быть гарантий, что их изменчивость не создаст такой опасности.

Самозарождение жизни в современных условиях

Центральная догма современной биологии - жизнь возникает только из жизни. Если дарвинизм не есть “искажение чужих мыслей”, а представляет собой обычную научную модель, которая получает статус абсолютной истины тогда, когда определены границы её применимости, то эквивалент “актов творения” должен наблюдаться и в современных условиях. Естественно, что червей в гнилом мясе и прочих случаев, рассмотренные ещё Пастером, обсуждать нет смысла.

Жизнь на Земле возникла 3,8 миллиарда лет назад при отсутствии кислорода в атмосфере и растворённого в воде. В этом высокие температуры и участие соединений серы есть трудно оспариваемые условия. Исходным для возникновения жизни был “первичный бульон” в воде. Но нижняя граница температурного диапазона тогда, несомненно, превышала 100 оС, а давление атмосферы вблизи поверхности земли превышало своременное. Поэтому сегодня искать случаи самозарождения жизни необходимо там, где такие условия реализуются. Это вулканические подводные зоны.

Подводная вулканическая активность примерно в четыре раза превышает наземную. Она сосредоточена в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов. Они находятся на границах раздвигающихся литосферных плит. Там широко представлены вулканические источники горячей воды с большим содержанием сероводорода, солей металлов, размываемого кальция отложений. Одна такая гидротермальная система может абиогенно продуцировать порядка тонны органических соединений в год.

Общепринятая схема гидротермального подводного источника дана на рис. 5.7. Исходный гидротермальный раствор получается при взаимодействии воды с глубокой активной вулканической зоной, в которой он насыщается перечисленными выше соединениями. Его температура на выходе из источника составляет порядка 350 оС. Источники преимущественно глубоководные, поэтому давление в их зоне (то есть раствора на их выходе) может быть 200 - 300 атмосфер. Например, такие источники вблизи Галапагосских островов находятся на глубине 2600 м, что отвечает давлению примерно 260 атмосфер.

Насыщенность гидротермального раствора солями приводит к тому, что их выделение при охлаждении формирует чёрную трубку из сульфидов железа, цинка, меди, которую замыкают отложения солей кальция (CaSO4 , ангидрит), имеющие светлый цвет. Диаметр отверстия в трубке порядка 3 - 30 см. Она имеет боковые каналы. Скорость раствора на выходе из трубки порядка нескольких метров в секунду. Он содержит нерастворимые составляющие (преимущественно FeS), окрашивающие его в чёрный цвет. Поэтому в литературе их иногда называют - “чёрные курильщики”. Такие источники впервые были обнаружены совсем недавно, в 1977 г. вблизи Галапагосских островов. Теперь их известно не мало, например, у входа в Калифорнийский залив или в Охотском море к западу от острова Парамушир [102], [103].

Из-за большой глубины в зоне таких источников - пониженное содержание кислорода, а также не происходит закипание воды даже при температурах 200 - 400 оС, которые создаёт вулканическая основа источников. Она же поставляет им серу и её восстановленные соединения типа сероводорода. Высокая теплопроводность и теплоёмкость воды, в которую выходят струи источников, ограничивает в пространстве зоны высоких температур так, что возникает малая область температур от 100 до 300 оС и обширная область, в которой температуры порядка 10 - 20 оС, а не близкие к 2 - 4 оС, как обычно в глубинном придонном слое.

Восстановительная среда, большое количество серы и её соединений, высокие температуры (как совместимые с современными формами бактериальных организмов с энергетикой на основе окисления серы, так и заходящие в спорные диапазоны возможности их существования) воспроизводят условия на Земле, близкие к тем, которые были при первичном возникновении жизни. По геологическим причинам зоны гидротермальных источников удалены друг от друга на огромные расстояния, изолированы и существуют стабильно малое время. Поэтому маловероятно сохранение в них “приспособившихся” форм жизни по тому же типу и в тех же интервалах времён, что на поверхности Земли.

Общепринято, что животные (в том числе и простейшие), растения (имеющие сосудистую систему) не могут существовать при температурах выше 50 оС. Для грибов и водорослей допустимы температуры до 55 - 60 оС. Но бактерии (и их споры) имеют температурный диапазон существования выше. Устойчивость некоторых из них к нагреванию до 100 оС есть реальность медицинских норм стерилизации инструментов и оборудования. Хотя распространённость в природе спор таких бактерий целенаправленно для задач о гидротермах не исследовалась, они могут попадать в окрестности гидротермальных источников и размножаться тем более там, где температура, не превышает 100 оС. Эта температура сегодня есть общепринятая догма, определяющая границы массового существования жизни. Однако совсем недавние исследования постепенно, но уверенно, эту догму опровергают. В 1982 г. в Италии на острове Вулкано была обнаружена анаэробная бактерия, живущая в интервале температур от 85 до 110 оС. Скорость её размножения на нижней границе этого диапазона падает в пять раз. Она похожа на гифомикробы гидротермальных источников и окаменевшие остатки металлогениум из самых древних пород. Естественно, что бактерии при температурах 100 оС и выше существуют в условиях повышенного давлении, так как вскипание воды в клетках механически разрушает составляющие их структуры. Окончательно догма о температурном диапазоне существования жизни была разрушена в 1983 г., когда в гидротермальных водах описанных выше “чёрных курильщиков” были обнаружены бактерии, живущие при 350 оС и давлении 265 атмосфер. Эти бактерии, будучи доставлены в лабораторию, могли расти и при атмосферном давлении. В этом случае температура не могла превышать температуру кипения при атмосферном давлении (небольшие поправки в это может вносить осмотическое давление). Эти бактерии выделяют метан, водород и окись углерода. В них обнаружены внутренние мембраны и клеточные оболочки. Их аминокислотный состав отличает высокий уровень содержания глицина и серина. Обсуждается присутствие в них аминокислот, которых нет в обычных формах жизни.

Эти наблюдения и эксперименты пытаются оспорить. Дело не в этом. Жизнь на Земле возникала именно в тех условиях, которые характеризуют сегодня гидротермы подводной вулканической деятельности. “Первичный бульон” не мог быть и не был тем, который пытаются навязать возникновению жизни. Возникновение жизни есть высоковероятный процесс. Он контролируется термодинамическими силами (движущей силой прогрессивной эволюции). Факт возникновения жизни на Земле означает, что они велики именно в тех условиях, которые кажутся невероятными. В метаболизме первичных видов жизни, как достоверно следует из геологии (пример - Курская магнитная аномалия), участвуют металлы, концентрация которых на выходе “курильщиков” велика.

Экологические ниши подводной вулканической деятельности изолированные и краткоживущие. Откуда в них берутся истоки высокотемпературных форм жизни? Сохраняются в виде спор, давностью 3,8 миллиарда лет? Положительный ответ на этот вопрос не слишком убедителен из-за эфемерности и экзотичности экологических ниш высокотемпературных форм жизни. Напрашивается другой, гораздо более вероятный ответ - высокотемпературная жизнь в зонах “подводных курильщиков” самозарождается сегодня.

Привычки, выработанные современной наукой, делают такое предположение для многих возмутительным. Но это привычки, а не следствия реальных законов природы. Не сомневаюсь, что если в исследования высокотемпературных форм жизни будут вложены средства и настойчивость исследователей, то на основе принципов, сформулированных в этой работе, будет получен ответ о конкретных законах и условиях возникновения жизни на Земле и похожих на неё планетах во Вселенной в виде факта самозарождения жизни в экологической нише вулканических выходов гидротермальных растворов.

При этом следует учитывать, что в отличие от прошлого, “первичный бульон” в современности не может быть чисто абиогенным. Геологические формации на Земле сегодня непредставимы без прямого или косвенного присутствия в них результатов существования жизни на Земле. Наименее понятные как в целом, так и в деталях процессы в “первичном бульоне” при возникновении жизни связаны с абиогенным синтезом нуклеотидов, а также с первичным образованием РНК. При анализе возможности самозарождения жизни у нас на глазах они не критические, так как продукты распада существующей жизни содержат как нуклеотиды, так и готовые РНК и ДНК самых разных видов (хотя возможно и дефектные за счёт случайностей при распаде). Это может быть важным для объяснения малых геологических сроков самозарождения высокотемпературной жизни. Не забывайте при этом пояснённое о индуцированных переходах при мутациях, о термодинамических силах и о роли старших ступеней иерархии энтропии-информации. По отношению к высокотемпературным бактериям “готовые блоки” наиболее вероятно должны быть уровня крупных биомолекул веществ. Комплексы их взаимодействий в виде структуры высокотемпературных бактерий должны образоваться как синтез информации.

Конечно, изложенное в этом параграфе не следует рассматривать как попытку доказательства самозарождения жизни в современных условиях. Постулат Луи Пастера - жизнь возникает только из жизни - справедлив для современной кислородной атмосферы. Но он есть модель (как и всё в науке) и поэтому сформулирован для определённых условий - низкотемпературной кислородной атмосферы или воды, непосредственно с ней контактирующей.

Как я многократно подчёркиваю в своих работах, модель становится абсолютной истиной только тогда, когда определены границы, где она нарушается. Жизнь сегодня на Земле существует. Значит когда-то она возникла. Но не может единичное исключение быть законом природы. Должны существовать в современности условия и факты в их пределах, когда жизнь самозарождается. Законна постановка задачи о моделировании самозарождения жизни в лаборатории. Необходимы поиски самозарождения жизни в экзотических сегодня высокотемпературных условиях, подобных обязательным в предистории жизни.

Факты скачкообразной эволюции жизни в современных условиях

Важен ещё один пример, который демонстрируют формы жизни в более низкотемпературной зоне “подводных курильщиков”. Он заключается в наблюдаемых там достоверных фактах стремительности эволюции жизни как изменения существующих видов.

В зоне обычных температур подводных вулканических гидротерм выделены бактерии, которые существуют за счёт сероводорода и других соединений серы. Их энергетика использует окисление сульфидов. Этим определена их роль как первичной пищевой основы для других форм жизни. Для обозначения этого используют термин - автотрофы, то есть организмы, существующие на абиогенной пищевой основе. В этом они подобны растениям (фотоавтотрофам). Отличие бактерий гидротерм от растений по первичному источнику энергии выделяется термином - хемолитоавтотрофы. Их существование создаёт специфическую экологическую нишу как цепочку более сложных видов жизни, начиная от питающихся самими хемолитоавтотрофами и продолженную, как обычно в экологических нишах, хищниками по отношению к ним. По своей роли в экологической нише гидротерм хемолитоавтотрофы подобны растениям в экосистемах наземной и поверхностной жизни.

Исследования, например, в упомянутой выше зоне в 320 км к северо-востоку от Галапагосских островов показали, что плотность и разнообразие форм жизни в экологической нише глубоководных (2600 м) гидротерм сопоставимы с теми, что существуют в самых благоприятных условиях вблизи поверхности земли. Там есть до метра в длину черви, живущие в защитных трубках, белые двустворчатые моллюски размером до 15 - 20 см, скопления друз моллюсков типа мидий, креветки, крабы, рыбы. Всё это сопоставимо с известным на поверхности земли, но отлично в деталях, так как первичная пищевая основа этого разнообразия (хемолитоавтотрофы) принципиально отличается от поверхностной, а сероводород и подобные соединения, без которых эти экосистемы существовать не могут, есть яд для наземных аналогов их обитателей [104].

Геологическое время стабильного существования экологических ниш глубоководных гидротерм ничтожно. Пространственная разобщённость практически абсолютна. Однако их заселённость почти не знает исключений. При этом она похожая, но не тождественная по видам живых организмов.

Изложенные выше факты показывают, что представления о дарвиновской эволюции видов как о процессе, обязательно требующем больших отрезков времени, есть заблуждение. Пример фактов о глубоководных гидротермах показывает, что предложенное в работах [3] - [10] и в этой книге объяснение сочетания случайностей и закономерностей в эволюции жизни правильное. В примере глубоководных гидротерм на первый план выходит использование в новых условиях генетических блоков существующей жизни, в частности, на уровне пройденных ступеней иерархии многоклеточных организмов.

Над зонами подводной вулканической деятельности (например, типа окрестностей Галапагосских островов) вблизи поверхности воды формы жизни представлены в огромном разнообразии. Органические продукты их распада и целые ДНК, или её крупные детали, возникающие в результате их гибели, оседают на дно. Содержание кислорода в воде морей и океанов невелико и падает с глубиной. Оседание частиц в воде достаточно быстрый процесс, поэтому органика может доходить до придонных вулканических зон с минимальной деструкцией.

РНК и ДНК есть прежде всего “неживые” макромолекулы. Они могут быть выделены из любой формы жизни и “помещены в пробирку” как некоторое вещество. Подобные процессы в восстановительной атмосфере могут самопроизвольно происходить при распаде погибших индивидуумов, представляющих вблизи поверхности воды современные формы жизни (в том виде, в котором они отображают собой разные иерархические этапы её эволюции). Эти продукты проверены на “функционирование”, включая формы и виды целых РНК и ДНК или их фрагментов.

В кислородной (окислительной) среде их распад неизбежен, а продукты его есть низкомолекулярные соединения. В водной среде при восстановительной атмосфере такая степень распада РНК и ДНК не обязательна. Если условия, важнейшее из которых есть бескислородная среда, выполняются, то нет и не может быть категорического запрета на повторение этапов эволюции жизни (выше первичного возникновения клетки), но на основе поставляемых извне готовых генетических блоков. Сегодняшние эксперименты реализуют целенаправленные эквиваленты такого синтеза информации на уровне биотехнологий. Они показывают, что можно образовывать самовоспроизводящиеся формы жизни путём преднамеренной гибридизации участков ДНК, которые “осмыслены” - отобраны, проверены предыдущей эволюцией.

В этих участках ДНК прямо или косвенно сохранились возможности гетерокатализа, которые отвечали их функционированию до гибели породившего их организма. Но в них присутствует и ещё одна ключевая особенность - когда-то, миллиарды лет назад они возникли на основе первичных форм жизни, использовавших окисление серы. Поэтому они могут вернуть себе способность к сосуществованию с условиями для первичных форм жизни, так как она была у них в предистории. Она не обязательно должна была в них сохраниться явно. Важно, что их химическая структура допускает перестройки, необходимые для такого сосуществования. Какие именно будут эти перестройки? Отвечает на этот вопрос (как и всегда при эволюции жизни) сочетание случайностей и ограничивающих их условий в процессе синтеза информации. Оно в экосистеме глубоководных гидротерм нашло неожиданное и показательное выражение в виде животных - погонофор Ruftia pachyptila. Их исследования, выполненные многими авторами, популярно изложены в [104].

Погонофоры имеют вид замкнутой червеобразной полости, не имеющей рта и внутренних органов для поглощения пищи (рис. 5.8). Она находится внутри защитной трубки, прикреплённой ко дну. На верхнем конце организма расположено ярко-красное образование типа жабр, свободно омываемое водой. Самый крупный орган внутри него (трофосома) образован колонией генетически чужеродных организму самостоятельных бактерий-хемолитоавтотрофов, окисляющих соединения серы.

Сам организм погонофоры Ruftia есть насосно-сосудистая система, которая поставляет от жабр в колонию хемолитоавтотрофов необходимые для её метаболизма исходные соединения: двуокись углерода, сероводород и кислород. Бактерии отдают организму-хозяину соединения углерода, необходимые для его метаболизма. Погонофора как биологический вид жизни есть симбионт двух разных (на уровне крупных таксономических градаций) видов жизни, один из которых полностью нежизнеспособен самостоятельно.

В подводных гидротермах погонофоры не единственные виды, основанные на симбиозе аналогов высших форм жизни и хемолитоавтотрофов - “серных бактерий”. К ним относится крупный белый двустворчатый моллюск Calyptogena magnefica, а также родственник мидий Bathymodiolus termophilus.

Единственный способ объяснить возникновение и существование погонофор (и других симбионтов такого типа) есть предположение о том, что в процессе оседания на дно случайного генетического материала распавшихся поверхностных организмов происходят многочисленные случайные его контакты с автономными колониями серных бактерий. В каком-то из контактов продукты метаболизма бактерий стимулируют реакции с участием крупных фрагментов ДНК, ответственных за кровеносную систему в одном из видов организмов, погибших на поверхности. Ведь термодинамические силы есть реальность и способны стимулировать результаты.

Современные не только эксперименты, но и промышленные биотехнологии, подтверждают возможность таких эффектов. Вероятность случайного воспроизведения деталей, необходимых для “оживления” фрагментов ДНК в такой ситуации обсуждать не буду, так как есть против неё веское и, казалось бы, бесспорное возражение. Колонии хемолитоавтотрофов нуждаются для метаболизма одновременно в кислороде и сероводороде. Генетические задатки, содержащиеся в случайных фрагментах ДНК могут быть источником систем и их элементов для транспорта этих продуктов преимущественно на основе гемоглобина. В силу реакции (4.1), основной для метаболизма с участием гемоглобина и пояснений к ней в главе IV, электроны должны переноситься цитохромами.

Однако сульфид в обычных видах жизни напрочь блокирует присоединение кислорода к гемоглобину и нарушает работу цитохромов, а потому сероводород для них является сильнодействующим ядом. Яд по определению есть вещество, которое схоже с важнейшими для нормального метаболизма и может в нём участвовать. Оно становится ядом потому, что малые отличия его молекул от молекул необходимого для метаболизма вещества нарушают согласованность реакций, что вызывает смерть организма. При сформированных отбором старших ступенях иерархии роста энтропии-информации объяснённый в главе IV детерминизм эволюции жизни запрещает крупные изменения гемоглобина и цитохромов. Сероводород остаётся только и именно ядом. Когда случайно осуществляется взаимодействие фрагмента ДНК и серных бактерий старшие ступени иерархии должны возникнуть как результат этого взаимодействия. В этом важнейшим является сопряжение реакций - энергетическое и по составу продуктов. В части состава продуктов принцип структурной комплементарности содержит в себе необходимые гарантии. Они повышаются тем, что все поверхностные формы жизни имели в своей предистории сосуществование с сероводородом, а потому в их генетике в неработающем виде неизбежно остались следы этого.

Энергетическое сопряжение биохимических реакций имеет пути объяснения, заданные работами [1], [105], [106]. Но исчерпывающего объяснения его пока нет. В результате существует “обыкновенное чудо” в виде энергетического сопряжения биохимических реакций. Оно поражает только узких специалистов, знакомых с его деталями. Для прочих оно есть обыденная реальность, не интересная в силу своей массовости и безотказности. Но в случае гемоглобина погонофор сопряжение реакций становится “невероятным чудом”.

Следует отметить, что фрагменты ДНК поверхностных форм жизни при синтезе информации о погонофорах должны работать в условиях высоких давлений, превышающих 250 атмосфер. Эти условия неизбежно должны изменить гетерокатализ, осуществляемый ДНК.

В результате молекулы гемоглобина погонофор намного больше, чем обычные для разных видов жизни. В них сосуществуют два вида рецепторов - один сопоставимый с обычным, присоединяющим кислород, а второй - специализированный для присоединения сульфида. Малые изменения, которые привели к сосуществованию двух видов рецепторов у гемоглобина погонофор, специализировали их так, что перекрестное “ядовитое” присоединение веществ стало невозможным.

Кислород окисляет сульфиды. Реакции такого типа относятся к изменяющим максимальные количества энергии. Если в одной молекуле сосуществуют рецепторы противоположных веществ таких реакций, то это означает большую прочность энергетических барьеров в ней, разделяющих вещество и его окислитель. Это синоним прочности запоминания гемоглобина, обладающего такими свойствами.

Этот гемоглобин несовместим с существующими старшими иерархическими уровнями организации кровообращения. В погонофорах это отражено тем, что он растворён в их крови, а не входит в состав автономных клеток - красных кровяных телец.

Условие, ограничивающее случайности при сопряжении биохимических реакций, включает в себя термодинамические силы (движущую силу эволюции). Именно она есть причина того, что единичный случайный контакт какого-то определённого фрагмента ДНК с колонией хемолитоавтотроф может вызвать сложнейшую цепочку взаимосогласованных реакций, позволяющих гемоглобину сформироваться так, что он одновременно переносит и сероводород, и кислород.

Существование разных видов жизни, реализующих симбиоз хемолитоавтотрофов и высших форм жизни, показывает, что их гемоглобины и другие конкретные особенности в переносе сероводорода и кислорода индивидуальны для каждого из видов, но одновременно общие по принципам. Это подчеркивает закономерность биохимического сопряжения, возникающего как ответ на взаимодействие фрагментов ДНК разных поверхностных видов жизни с серными бактериями. Случайны в этом фрагменты ДНК, но движущая сила эволюции может привести на их основе к запоминаемым в данных условиях результатам. Синтез такой информации осуществляется в близких, но не тождественных формах. Это в главе IV было определено как детерминизм жизни.

Закономерности в биохимическом сопряжении реакций для комплексной энтропии-информации входят в её действительную составляющую и увеличивают величину семантического коэффициента (1.30). Как и везде при возникновении и эволюции жизни синтез информации определяет в этом случае устойчивость, анализируемую в комплексной плоскости. Пример погонофор показывает, что такие виды жизни связаны с большими запасами устойчивости и достаточно широкими областями устойчивости, то есть с высокой ценностью и незаменимостью генетической информации у видов, которые поставляли свою ДНК как источник для симбиоза.

Для примера обитателей глубоководных гидротерм немаловажна и защита от сероводорода в тех их особенностях, которые мало отличаются от реализованных в обычной кислородной атмосфере. Исследования, кратко отображённые в [104], показывают что её реализуют единичные белки. Не исключено, что в ДНК большинства существующих видов жизни остались от предистории комбинации кодонов, необходимые для их синтеза, но что они репрессированы генами, необходимыми для кислородного метаболизма. Опять надо напомнить. Не исключено, что они нередко начинают работать и у наземных форм жизни, но у них они неизбежно несовместимы со старшими ступенями иерархии энтропии-информации, а потому организм гибнет или разрушает их. “Наземная” ДНК при взаимодействиях в глубоководных гидротермах заново строит свои старшие иерархические ступени. Поэтому может быть разрешён синтез белков, невозможный в её первичной роли.

На дно океанов ежедневно опускаются продукты распада форм жизни в количестве порядка сотен граммов - килограммов на квадратный метр. Сохранность в них ДНК примерно одинаковая. Площади, заселённые хемолитоавтотрофами, в зоне гидротерм значительны по отношению к их общим размерам. Поэтому систематически происходит попадание фрагментов ДНК в зоны выделения продуктов метаболизма этих бактерий. Как бы ни была мала вероятность контакта с ними такого фрагмента ДНК, который содержит информацию о сосудистой системе, он может возникнуть. Но после этого в работу включаются закономерности. Поэтому одной “удачной пробы” достаточно для синтеза всей цепочки информации, необходимой для образования, например, погонофор. Это делает заметной вероятность такой “удачи”.

Обычно в науке новые термины (как выше - движущая сила эволюции) вводят для того, чтобы спрятать в них непонятное и необъяснимое. В данном случае это не так. Я знаю подробности определения и действия движущей силы эволюции и, с оговорками, могу объяснить её конкретную роль в данном примере. Но это есть самостоятельный большой и сложный вопрос, сопряженный с понятиями, которые трудны для изложения в это книге. Существо дела изложено в [3]. Подробные обоснования вынесены в книгу этого цикла [12].

Важен итог. Реальные примеры существующих живых организмов показывают, что возможно скачкообразное возникновение новых таксономических видов, сопровождающееся изощрёнными приспособительными связями, формируемыми закономерно в ответ на не слишком редкую случайность. Экзотические примеры такого видообразования только подчёркивают его существенность в обыденном.

Изложенное выше, конечно, есть только указание пути, на котором можно получить результаты. Экспериментальная модель погонофор или перечисленных выше видов с подобным симбиозом не есть лучшая для экспериментов, так как велики трудности доставки в лаборатории глубоководных форм жизни и их культивирования. Подобное скачкообразное видообразование (в том числе и в системах кровообращения), наверняка, можно найти и в наземных формах жизни. Но психологически это намного труднее.

Было бы очень интересно, если бы кто-то из читателей этой книги, использовав методики биотехнологий, поставил эксперименты по взаимодействию при высоких давлениях хемолитоавтотрофов и фрагментов ДНК современных форм жизни. В этом есть много трудностей, но, несомненно, что результат в виде скачкообразного видообразования оправдает усилия для их преодоления.

Выводы

Источниками размножения живых организмов являются равновесные неразмножающиеся клетки - тупики равновесия. У прокариот они формируются в виде статически равновесных объектов (спор). При половом размножении они имеют форму высоко возбуждённых метастабильных динамических равновесий (гамет).

Оплодотворение как слияние гамет есть преодоление тупика равновесия, которое возникает и запоминает свои особенности в силу самопроизвольности процесса роста энтропии-информации.

Размножение насекомых на основе цепочки яйцо - личинка - куколка - бабочка есть реализация межвидовых гибридов, сопровождающаяся превращением в яйцо целого организма.

Большие термодинамические силы, возникающие при взаимодействиях между собой энтропии-информации древних и современных форм жизни есть причина скачкообразного видообразования в зонах глубоководных гидротермальных источников.

Жизнь может самозарождаться в современности при высоких давлениях и температурах в среде, содержащей соединения серы.


Подобные документы

  • Половой процесс и эволюция размножения. Бесполое размножение. Размножение делением, спорами, вегетативное размножение. Половое размножение. Гаметы и гонады. Осеменение. Усложнение половой системы. Спаривание. Способы воспроизведения потомства.

    реферат [38,0 K], добавлен 31.10.2008

  • Размножение — способность живых организмов к сохранению генофонда популяции. Цитологическая основа и формы бесполого размножения: деление, шизогония, почкование, спорообразование, фрагментация. Половое размножение: гермафродитизм, партеногенез, апомиксис.

    презентация [858,3 K], добавлен 24.02.2013

  • Типы размножения, их отличительные черты и характерные признаки, свойственность для тех или иных типов и классов водорослей. Схема бесполого размножения, механизмы освобождения клеток. Половое размножение и факторы внешней среды, провоцирующие его.

    реферат [25,5 K], добавлен 29.07.2009

  • Роль наследственной предрасположенности и неблагоприятных факторов в половом развитии девочек. Аномалии половой системы. Преждевременное половое развитие. Задержка полового развития. Причины функциональных расстройств. Динамика полового развития.

    презентация [665,8 K], добавлен 10.11.2015

  • Необходимые условия размножения. Сроки полового созревания у различных видов животных. Элементы и функции полового аппарата самцов, периоды сперматогенеза. Схема яичника у самки и овулярный цикл. Особенности процессов оплодотворения, беременности и родов.

    презентация [286,8 K], добавлен 05.12.2013

  • Способность размножаться как одна из основных способностей живых организмов, ее роль в жизнедеятельности, выживании организмов. Типы размножения, их характеристика, особенности. Преимущества полового размножения перед бесполым. Этапы развития организмов.

    реферат [2,0 M], добавлен 09.02.2009

  • Бесполое, вегетативное, половое размножение организмов. Партеногенез и полиэмбриония. Способы вегетативного размножения: почкование, упорядоченное или неупорядоченное деление тела. Процесс развития нескольких зародышей из одной оплодотворенной яйцеклетки.

    презентация [324,6 K], добавлен 20.03.2012

  • Принцип локального равновесия. Факторы изменения климата планет. Информированность как важное свойство самоорганизации. Процессы возникновения биосферы, химической эволюции преджизненных форм. Математическое моделирование биологической эволюции.

    контрольная работа [547,4 K], добавлен 17.08.2010

  • Бесполое размножение и его формы: деление надвое, шизогония, образование спор, почкование. Мейоз - важный этап жизненных циклов, включающих половое размножение. Партеногенез и гермафродитизм. Получение идентичных потомков при помощи процесса клонирования.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.12.2014

  • Основные способы размножения организмов в зависимости от их анатомических и физиологических свойств. Бесполое, половое размножение, оплодотворение. Чередование поколений, половой диморфизм, гермафродитизм. Онтогенез организма, его типы и периодизация.

    реферат [73,2 K], добавлен 27.01.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.