Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Эйген М. -> "Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул" -> 69

Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул - Эйген М.

Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул — М.: Мир, 1973. — 224 c.
Скачать (прямая ссылка): samoorganizaciyamaterii1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 .. 73 >> Следующая

В гл. II дана феноменологическая формулировка эволюционной теории. Теория Дарвина оказывается оптимальным принципом, вытекающим из определенных физических предпосылок, а вовсе не «несводимым» феноменом, который относится только к биосфере. Критерий устойчивости Пригожина — Глансдорфа связывает эту теорию с термодинамической теорией стационарных состояний. Такие понятия, как «ограничения, накладываемые отбором» и «селективная ценность», можно сформулировать количественно и физически объективно, если принять определенные динамические условия (например, постоянные «потоки» или «силы»). Фигурирующее здесь понятие «ценности» дает основу для такой теории информации, которая включает в себя описание создания информации. «Информация» здесь является «молекулярным» свойством, которое объясняется динамической теорией материи; она «оценивается» по своей способности к самовоспроизведению. Информация дает возможность отличать друг от друга энергетически вырожденные состояния, характеризуя- тем самым «первичную» самоорганизацию материи с чисто функциональной точки зрения.
В гл. III исследуются пределы применимости феноменологической теории, которые обусловлены недетерминированностью событий. Теория случайных процессов подтверждает выводы феноменологической теории относительно поведения средних величин в случае большого числа частиц, но она уводит далеко за пределы феноменологической теории. Поскольку эволюция всегда проистекает из элементарных событий, которые «усиливаются» процессом роста и тем самым «отображаются» макроскопически, то по сравнению с замкнутыми равновесными системами а эволюционирующей системе
существует значительно более сильная неопределенность как в отношении индивидуальных структур, так и в отношении «исторического» хода событий. Теория случайных процессов позволяет также ликвидировать один предрассудок, распространенный среди биологов и опирающийся именно на эту «неопределенность» элементарных процессов: будто дарвиновский принцип «выживание наиболее приспособленных» представляет собой лишь тривиальную тавтологию — «выживание выживших». Подобная интерпретация была бы оправдана лишь в том случае, если «наибольшая приспособленность» — как результат случая — определялась бы только самим фактом «выживания». Это особый случай, который едва ли реализуется в естественных условиях. Для его реализации необходимо, во-первых, абсолютно точное, т. е. абсолютно безошибочное, воспроизведение, и, во-вторых, полное вырождение всех селективных ценностей, т. е. неразличимость динамических свойств конкурирующих видов. При этих условиях случайная флуктуация могла бы вследствие автокаталитической природы воспроизведения усилиться настолько, что это привело бы к сохранению только ее носителей и результат отбора был бы непредсказуем. Однако, поскольку энергии взаимодействия имеют некую конечную величину, ^процессы воспроизведения отягщены известной частотой возникновения ошибок. Кроме того, селективные ценности различных воспроизводящихся видов в общем различны. Но в таком случае отбор всегда будет реализоваться как некоторый процесс оптимизации, причем понятие «наиболее приспособленный» соответствует максимальной ценности при дополнительных ограничивающих условиях, имеющих форму неравенств, т. е. оптимуму. Флуктуации играют большую роль, потому что мутанты, обладающие каким-либо преимуществом и поэтому сохраняемые отбором, появляются сначала в одном-единствен-ном экземпляре. Такие, флуктуации имеют тем большее значение, - чем меньше «селективные преимущества», благоприятствующие их отбору.
В гл. IV—VI рассматриваются конкретные модели реакционных систем. Можно показать, что возникновение «жизнеспособных» структур (возможных предше-
ственников одноклеточных микроорганизмов) связано с особыми условиями механизма отбора, которые не могут обеспечить по отдельности ни нуклеиновые кислоты, ни белки. Процесс воспроизведения, лежащий в основе механизма отбора, должен уже сам по себе иметь нелинейную природу. Как нуклеиновые кислоты, так и белки могут воспроизводиться в соответствии с «квазилинейным» реакционным механизмом. Но при этом возникают системы, которые в случае нуклеиновых кислот содержат слишком мало, а в случае белков — слишком много информации. «Слишком мало» означает, что различные конкурирующие друг с другом последовательности не в состоянии набрать и удерживать достаточное количество информации для кодирования функций, которым благоприятствует отбор. «Слишком много» информации означает, напротив, что вероятность благоприятной мутации слишком мала или что система не может освободиться от груза «паразитных» связей. Напротив, система, которая содержит как нуклеиновые кислоты, так и белки, может в процессе отбора использовать функциональные преимущества тех и других. Свойства, определяющие преимущества, таковы:
а) присущая нуклеиновым кислотам способность к самоинструктированию, которая делает возможным воспроизведение не только каждого существующего информационного состояния, но и любого дальнейшего изменения этого состояния;
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed