Гипотеза как форма развития биологического знания

Приведенные ограничения являются необходимыми и достаточными для квалификации гипотезы как научной, независимо от того ,окажется ли она впоследствии истинной или

Гипотеза как форма развития биологического знания

Информация

Философия

Другие материалы по предмету

Философия

Сдать работу со 100% гаранией
яется с помощью многих тысяч сложнейших регуляторных белков.В свете этих данных уже далеко не так просто представить себе,каким образом все это могло возникнуть в результате случайного взаимодействия молекул .

Описывая сложные биохимические процессы, идущие в клетке,Дж .Уотсон,один из первооткрывателей структуры ДНК,пишет в своей книге “ Молекулярная биология гена “:” Мы должны свыкнуться с мыслью о том,что структура живой клетки никогда не будет понята нами в той же степени,что и структура молекулы воды или глюкозы.Мы никогда не сможем даже расшифровать структуру всех внутриклеточных макромолекул,не говоря уже о том,чтобы определить их точное местонахождение в клетке.Поэтому неудивительно,что многие химики поначалу с энтузиазмом брались за изучение “жизни”,но очень скоро остывали и тихо возвращались в мир чистой химии” [ 3, с.30 ].

Однако,несмотря на наше постоянно углубляющееся понимание структурной и функциональной сложности даже самых простых живых организмов,ученые продолжают строить теории о том ,что жизнь зародилась в первичном химическом “бульоне” без участия высших организующих принципов.Они считают,что в процессе случайных химических взаимодействий простые молекулы объединились в сложные органические соединения,которые сформировали первые самовоспроизводящиеся организмы.Этот сценарий выдается за неопровержимо установленную истину и в этом качестве фигурирует во всех учебниках,начиная от школьных и кончая университетскими.Радио,телевидение и научно-популярные публикации еще больше укрепляют веру людей в эту теорию.

Прежде чем рассмотреть механистические теории происхождения жизни и сознания,рассмотрим три примера процессов,идущих внутри живой клетки,которые помогут нам оценить сложность даже самых простых организмов.

Рассматривая эти примеры,важно помнить,что,в соответствии с представлениями современной химии,все молекулы,участвующие в этих процессах,представляют собой всего лишь субмикроскопические частицы материи.Их удивительная способность взаимодействовать друг с другом наводит на мысль о том , что они обладают таинственной способностью к самоорганизации.Однако ученые без колебаний отвергают эту идею,настаивая на том ,что молекулы просто подчиняются законам физики.Но тогда нужно ответить на вопрос о том,каким образом молекулы,взаимодействуя в соответствии с простыми механистическими законами,смогли объединиться и сформировать непостижимо сложные структуры клетки.Еще труднее ответить на вопрос,каким образом клетки,подчиняясь тем же самым законам,эволюционируют в высшие организмы.Поэтому,несмотря на то,что большинство естествоиспытателей продолжает придерживаться механистического объяснения,нельзя исключить возможность влияния других факторов на процесс химической эволюции,вплоть до участия в этом процессе некоего разумного организующего начала.

В качестве первого примера рассмотрим строение защитной оболочки бактерии.Формирование защитной оболочки начинается с того,что клетка из простых соединений в несколько стадий собирает молекулярные строительные блоки.На следующем этапе клетка соединяет собранные блоки в сложной последовательности, так что они образуют горизонтальные и вертикальные слои,из которых состоит ее наружная мембрана. Это напоминает технологический процесс на современной фабрике,где специально сконструированные станки сначала изготовляют из сырья детали,а затем другие автоматы собирают их в сложный действующий механизм.

Второй пример сложных внутриклеточных процессов - синтез одной из жирных кислот ,состоящей из четырнадцати молекулярных компонентов.Жирные кислоты являются основными энергохранилищем клетки.Чтобы синтезировать пальмитиновую кислоту,клетка собирает из белковых молекул сложный циркулярный механизм,так называемую “молекулярную машину “,в центре которой находится молекулярный рычаг.Этот рычаг вращается,проходя в своем движении через шесть “сборочных агрегатов “.

За каждый оборот рычага к молекуле жирной кислоты добавляется два блока.Это осуществляют ферменты,входящие в состав “сборочных агрегатов”.(Ферменты представляют собой сложные белковые молекулы,катализирующие химические процессы в клетке).После семи оборотов все четырнадцать атомных компонентов пальмитиновой кислоты собраны,и готовая молекула отсоединяется от рычага.

Чтобы эта молекулярная машина функционировала,все ее составные части должны быть на месте.Сложный механизм может функционировать только в том случае,когда все его важнейшие части на месте и в исправности.Например,трудно представить себе работу автомобильного мотора без топливного насоса или распределительного вала.Поэтому представляется крайне маловероятным,чтобы описанная выше молекулярная машина могла возникнуть в процессе постепенной,ступенчатой эволюции.

Наш третий пример - работа фермента ДНК-гиразы,играющего важную роль в воспроизводстве клетки.Этот пример хорошо иллюстрирует все трудности,с которыми сталкиваются механистические теории,когда с их помощью пытаются объяснить происхождение механизмов,обеспечивающих жизнедеятельность клетки.В клетке бактерии молекула ДНК представляет собой петлеобразную двойную спираль,которая в процессе репликации разделяется на две цепочки.По мере того как двойная спираль раскручивается с одного конца,ее противоположный конец,закручивается еще туже,образуя суперспираль.Поскольку молекула ДНК уже свернута сотни раз,чтобы поместиться в клетке ,суперспирализация должна неминуемо вызвать переплетение отдельных ее частей. Такое переплетение ДНК будет препятствовать процессу ее репликации,поэтому клетка активирует фермент ДНК-гиразу,который снимает суперспирализацию.Происходит это следующим образом: сперва фермент разрезает одну из цепей ДНК,затем в образовавшийся разрыв протаскивает противоположную цепь и снова сшивает разрезанные концы .Так ДНК-гираза расплетает узлы,образовавшиеся на хромосоме.

Резонно спросить :”Каким образом возникла молекула ДНК-гиразы?”Подобная молекула слишком сложна для того,чтобы возникнуть одним разом,в результате случайного соединения компонентов в первичном бульоне.Поэтому ученые,вероятнее всего,ответят,что фермент возник в процессе эволюции,поэтапно.Но тогда создается заколдованный круг:без ДНК-гиразы клетки не могут делиться,а без клеточного деления невозможна эволюция,необходимая для возникновения гиразы.Таким образом,происхождение гиразы остается одной из неразрешимых загадок клеточной эволюции.

Эти примеры наглядно показывают,насколько сложны структура и механизмы жизнедеятельности клетки.Нам не приходилось видеть ни одного сложного механизма,который был бы построен без чертежей и разработок инженера,поэтому вполне логично было бы предположить,что сложный механизм клетки тоже возник в результате сознательного акта творения.К сожалению,подобные логические заключения не принимаются в расчет ни одной из признанных учеными теорий эволюции жизни.Сторонники химической эволюции предпочитают изобретать альтернативные объяснения,в которых фигурируют только слепой случай и законы физики.

Как правило, сторонники теории химической эволюции описывают ее ход следующим образом:более четырех миллиардов лет назад облака газа и пыли начали конденсировать на поверхности древней Земли,сформировав первичную атмосферу.В этой атмосфере под воздействием ультрафиолетовых лучей и электрических разрядов практически сразу образовались органические соединения,которые в течение последующих полутора миллиардов лет накапливались в первобытном океане.Эти органические соединения вступали в химические реакции друг с другом и в конце концов из них образовались примитивные полипептиды ( белки ),полинуклеотиды ( ДНК и РНК ),полисахариды и липиды.Популярный университетский учебник так описывает завершающий этап этого процесса :” В этой богатой органическими соединениями и полимерами среде ( первичном органическом бульоне ) вероятнее всего и зародились первые живые организмы “.

Бесспорно,интригующее и по-своему поэтичное описание.Однако может ли эта смелая гипотеза выдержать даже самую осторожную критику ?Мы уже обсуждали удивительную сложность самых простых организмов,поэтому любая гипотеза,присывающая слепым силам природы организующую роль в сборке сложных функциональных систем из простых молекул,должна объяснять непосредственные механизмы проходивших процессов и принципы,лежащие в их основе.

Иногда биохимики в качестве объяснения ссылаются на процесс естественного отбора,при котором в популяции сходных организмов самые приспособленные к условиям окружающей Среды получают преимущества перед другими.Однако принцип естественного отбора не подходит для объяснения зарождения первого живого организма.Отбор не может начаться до того, как возникнет самовоспроизводящаяся система,поскольку без воспроизведения природе не из чего будет выбирать.Но ,даже если бы ученые обнаружили простейшую самовоспроизводящуюся систему,они должны были бы конкретно указать,какие качества дали ей селективные преимущества и почему.Чтобы объяснить возникновение более сложных систем, мало просто взмахнуть рукой и произнести волшебные слова :” естественный отбор “.Если они не способны указать качества этой системы ,давшие ей преимущества в естественном отборе,значит у них нет даже рабочей гипотезы ,которую можно проверить,не говоря уже о доказанной теории.

К сожалению,ни одна из современных теорий не отвечает этому критерию.В 30-х годах Опарин предпринял первую серьезную попытку экспериментально подтвердить зарождение жизни в первичном бульоне.С тех пор многие ученые делали аналогичные попытки,но ни одна из них не увенчалась успехом.Все предложенные до сих пор модели расплывчаты,схематичны и неполны.Мы опишем лишь некоторые из этих попыток.Главный нерешенный вопрос- каким образом инертная материя,подчиняясь простым физическим законам,могла создать удивительно сложный и точный молекулярный механизм клетки? Альберт Ленинджер пишет в своем учебнике биохимии:”Ядром проблемы возникновения жизни является вопрос о самоорганизации материи”

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 > >>