Читаем Что такое жизнь? полностью

Начнем с эмпирических фактов. Химику известно, что одна и та же группа атомов при образовании молекул может объединиться более чем одним способом. Такие молекулы называются изомерными ("состоящими из тех же частей"; σος= тот же, μρος=часть). Изомерия не исключение, она является правилом. Чем больше молекула, тем больше оказывается возможных изомеров. На рис. 11 показан один из простейших случаев - два изомера пропилового алкоголя, состоящие каждый из 3 углеродов (С), 8 водородов (Н), 1 кислорода (О).

Рис.11. Два изомера пропилового алкоголя


Кислород может быть расположен (вставлен) между любым водородом и соседним углеродом. Но только в двух случаях, показанных на нашем рисунке, получаются разные вещества. И они действительно разные. Все их физические и химические константы ясно различаются. Так же различны и их энергии, - они представляют собой "различные уровни".

Замечателен тот факт, что обе молекулы весьма устойчивы, - обе ведут себя так, как если бы они были "нижним уровнем". Самопроизвольных переходов от одного состояния к другому не бывает.

Причина здесь та, что эти две конфигурации не являются соседними. Переход от одной к другой может происходить только через промежуточные конфигурации с более высокой энергией, чем у каждой из этих двух. Говоря грубо, кислород должен быть извлечен из одного положения и вставлен в другое (новое). Повидимому, не существует способа сделать это/не проходя конфигураций со значительно более высокими уровнями энергии. Положение иногда наглядно изображается так, как на рис. 12, где 1 и 2 - это два изомера, 3 - "порог" между ними и две стрелки показывают "подъемы", то есть величины энергии, необходимой, чтобы произошел переход от состояния 1 к состоянию 2 или от состояния 2 к. состоянию 1.

Рис. 12. Энергетический порог 3 между изомерными уровнями 1 и 2. Стрелки указывают минимум энергии, требующейся для перехода


Теперь мы можем сделать "второе уточнение", сводящееся к тому, что в применении к биологии нас будут интересовать переходы только такого "изомерного" типа. Именно их мы и подразумевали, когда объясняли "устойчивость" в §§ 33-35. "Квантовый скачок", имевшийся нами в виду, - это переход от одной относительно устойчивой молекулярной конфигурации к другой. Энергия, необходимая для перехода (величина, обозначаемая W), в действительности является не разностью уровней, а ступенькой от исходного уровня до порога (см. стрелки на рис. 12).

Переходы без порога между исходным и конечным состояниями совершенно не представляют интереса и не только применительно к биологии. Они действительно ничего не меняют в химической устойчивости молекул. Почему? Они не дают продолжительного эффекта и остаются незамеченными. Ибо когда они происходят, то за ними почти немедленно следует возвращение в исходное состояние, поскольку ничто не препятствует такому возвращению.

Обсуждение и проверка моделей Дельбрюка

Sane sicut lux seipsani et tenebras

manifestat, sic veritas norma sui

et falsi est.

Spinoza, Bthica, P. II, Prop. 43[32]

.

Общая картина строения наследственного вещества

Изложенные факты дают очень простой ответ на вопрос о том, способны ли эти структуры, состоящие из сравнительно немногих атомов, в течение долгих периодов противостоять нарушающему влиянию теплового движения, непрерывно воздействующего на наследственное вещество? Мы примем, что по своей структуре ген является гигантской молекулой, которая способна только к прерывистым изменениям, сводящимся к перестановке атомов с образованием изомерной[33] молекулы. Перестановка может коснуться небольшой части гена и возможно огромное количество таких различных перестановок. Энергетические пороги, отделяющие данную конфигурацию от любых возможных изомерных, должны быть достаточно высоки (сравнительно с средней тепловой энергией атома), чтобы сделать переходы редкими событиями. Эти редкие события мы будем отождествлять со спонтанными мутациями.

Последующие части этой главы будут посвящены проверке общей картины гена и мутации (разработанной, главным образом, немецким физиком М. Дельбрюком) путем детального сравнения этой картины с генетическими фактами. Однако перед этим следует сделать некоторые замечания по поводу основ и общего характера этой теории.

Уникальность этой картины

Перейти на страницу:

Похожие книги

Неразумная обезьяна. Почему мы верим в дезинформацию, теории заговора и пропаганду
Неразумная обезьяна. Почему мы верим в дезинформацию, теории заговора и пропаганду

Дэвид Роберт Граймс – ирландский физик, получивший образование в Дублине и Оксфорде. Его профессиональная деятельность в основном связана с медицинской физикой, в частности – с исследованиями рака. Однако известность Граймсу принесла его борьба с лженаукой: в своих полемических статьях на страницах The Irish Times, The Guardian и других изданий он разоблачает шарлатанов, которые пользуются беспомощностью больных людей, чтобы, суля выздоровление, выкачивать из них деньги. В "Неразумной обезьяне" автор собрал воедино свои многочисленные аргументированные возражения, которые могут пригодиться в спорах с адептами гомеопатии, сторонниками теории "плоской Земли", теми, кто верит, что микроволновки и мобильники убивают мозг, и прочими сторонниками всемирных заговоров.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Дэвид Роберт Граймс

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Антирак груди
Антирак груди

Рак груди – непонятная и пугающая тема. Суровые факты шокируют: основная причина смерти женщин от 25 до 75 лет – различные формы рака, и рак молочной железы – один из самых смертоносных. Это современное бедствие уже приобрело характер эпидемии. Но книга «Антирак груди» написана не для того, чтобы вы боялись. Напротив, это история о надежде.Пройдя путь от постановки страшного диагноза к полному выздоровлению, профессор Плант на собственном опыте познала все этапы онкологического лечения, изучила глубинные причины возникновения рака груди и составила программу преодоления и профилактики этого страшного заболевания. Благодаря десяти факторам питания и десяти факторам образа жизни от Джейн Плант ваша жизнь действительно будет в ваших руках.Книга также издавалась под названием «Ваша жизнь в ваших руках. Как понять, победить и предотвратить рак груди и яичников».

Джейн Плант

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
От болезни тела – к исцелению души. Почему мы болеем?
От болезни тела – к исцелению души. Почему мы болеем?

Все болезни имеют глубокий смысл. Они передают ценнейшие послания психики. Психолог Торвальд Детлефсен и врач Рудигер Дальке помогают нам понять, о чем свидетельствуют инфекционные заболевания, головные боли, несчастные случаи, сердечные приступы и желудочные колики, а также рак и СПИД. Если вы осознаете картину собственной болезни, то сможете найти новый прямой путь к самому себе. Болезнь не является неприятной помехой на этом пути, ибо она сама – путь. Чем сознательнее мы к ней относимся, тем лучше она выполняет свои задачи. Наша цель – не борьба с болезнью, а ее использование для исцеления души.

Рудигер Дальке , Торвальд Детлефсен

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Эзотерика / Здоровье и красота / Дом и досуг
Происхождение человека и половой отбор
Происхождение человека и половой отбор

Многие из взглядов, здесь высказанных, имеют в высшей степени умозрительный характер  и некоторые из них, без сомнения, окажутся ошибочными; но во всяком отдельном случае я приводил основания, заставившие меня предпочесть один взгляд другому. Казалось, во всяком случае, стоящим внимания испытать, насколько принцип эволюции способен пролить свет на некоторые из сложнейших задач в естественной истории человека. Ложные факты в высшей степени вредны для прогресса науки, так как они часто долго признаются истинными; но ложные взгляды, если они поддержаны некоторыми доказательствами, приносят мало вреда, потому что   каждому доставляет спасительное удовольствие доказывать, в свою очередь, их ошибочность; а когда это сделано, то один из путей к заблуждению закрывается, и часто в то же время открывается путь к истине.   Главное заключение, здесь достигнутое, и теперь усвоенное многими  натуралистами, вполне способными к здравому суждению, состоит в том, что человек произошел от некоторой менее высокоорганизованной формы. Основания, на которых покоится это утверждение, никогда не будут потрясены: близкое сходство между человеком и низшими животными  в эмбриональном развитии, а также в бесчисленных чертах строения и   телосложения, как важных, так и самых мелких, вместе с удержанными им рудиментами и ненормальными возвратами, которым он порою  подвержен, - все это факты, не подлежащие спору.  Факты эти давно были известны, но до недавнего времени они ничего нам не говорили относительно происхождения человека. Теперь, когда  мы рассматриваем их при СВЕТЕ нашего знания о целом органическом мире, в их значении невозможно ошибиться. Великий принцип эволюции устанавливается ясно и прочно, когда  эти группы фактов рассматриваются в связи с другими, каково взаимное   сродство между членами одной и той же группы, их географическое распределение в прошлом и в настоящем и их геологическая последовательность. Невозможно поверить, чтобы все эти факты лжесвидетельствовали. Каждый, кто не довольствуется, подобно дикарю, взглядом на явления природы, как на события, не связанные между собою, не будет больше в состоянии допустить, что человек есть произведение отдельного акта сотворения.

Чарльз Роберт Дарвин

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература