Мир вокруг нас
Шрифт:
Одноклеточные прокариоты и эукариоты (протисты) — можно назвать также и одним, клеточным уровнем живого вещества, в котором, протисты — обрели дополнительный (вклиненный) уровень, связанный со сложными органеллами.
Уже видно, что уровни живого вещества — многочисленны. Но их выделение — основывается на тех же принципах, что и для любых других уровней вещества: объект — представляется принадлежащим уровню вещества, если ведёт себя как единое целое (система) более, нежели как совокупность отдельных элементов. Далее — рассмотрим это и на примере более высоких уровней (живого) вещества:
Клетки — организуются в многоклеточные организмы, как более высокий уровень. При этом, колонии клеток — уровнем вещества (и многоклеточным организмом) не являются, т. к. ведут себя более как совокупность отдельных клеток, нежели как единое целое, т. е. являются слабыми системами (все таковые — занимают промежуточное положение между ближайшими уровнями вещества, например, колония клеток — между клеточным уровнем и уровнем многоклеточных организмов).
Многоклеточные организмы, далее, могут организовываться в стаи / прайды / семьи, где отдельные организмы действуют сообща, как единое целое. Кроме того, у многоклеточных организмов — возникают дополнительные (вклиненные) уровни вещества — органы, системы органов и ткани.
После уровня стай-прайдов-семей, в качестве следующего сильного уровня вещества — может рассматриваться экосистема (например, лес, озеро и т. п.). Она содержит те или иные, различные более низкие уровни живого вещества, но в ней организмы связаны в целостную систему: например, бактерии — разрушают органические остатки, деревья — создают тень для мха, насекомые — опыляют цветы, и т. д. Экосистема т. о. существует как целое, и её части могут быть несамодостаточны.
В понятие экосистемы, всегда включалось также прилегающее неживое вещество, что можно обосновать невозможностью отделить жизнь (явление) от среды (жизнь — явление в среде). Аналогично — и для предыдущих, и для следующего уровня вещества:
Последний (наиболее высокий) имеющийся уровень живого вещества — экосфера (планеты в целом). В ней, экосистемы связаны друг с другом, в т. ч. через обмен организмами (например, перелётные птицы переходят из одной экосистемы в другую, в течение года), в случае природных катаклизмов, разрушенные экосистемы — вновь заселяются, за счёт организмов из других экосистем, и т. д. В целом, видно, что экосфера, во многом ведёт себя как единое целое, и экосистемы в её составе — могут быть несамодостаточными (что особенно видно на примере восстановления экосистем после природных катаклизмов).
Далее: В современности, накоплено довольно большое количество данных (наблюдений) и об истории развития жизни на Земле, в т. ч. её зарождении, и последовательном возникновении новых уровней вещества. Подобно тому, как для окружающего Мира в целом — рассматривается Большой Взрыв и его последствия (в т. ч. возникновение элементарных частиц, атомов, эволюция звёзд, и т. д.) — рассмотрим и вопрос происхождения и развития жизни, в окружающем Мире:
История жизни на Земле
Жизнь появилась на Земле, согласно палеонтологическим данным — не менее (примерно) 3,5 миллиардов лет назад [116] (окаменелости, предположительно (преимущественно) цианобактериальных [117] сообществ (экосистем), см. рис. 272 и 273). Имеются ископаемые-свидетельства наличия жизни и в более ранние сроки [118], однако о правильности интерпретации столь древних окаменелостей (как относящихся к живым организмам), можно говорить лишь с некоторой вероятностью.
Рис. 272 [XXVII]. Окаменелые строматолиты, палеоархейская эра (3,6–3,2 млрд лет назад)
Рис. 273 [XXVIII]. Современные строматолиты
Если принимать во внимание косвенные данные, полученные при изучении современных организмов, можно с большой вероятностью предполагать, что первые живые существа на Земле — являлись молекулярными, причём это могли быть, прежде всего, молекулы РНК (т. н. гипотеза мира РНК). Ископаемые свидетельства о первоначальном мире РНК, пока отсутствуют, но предположение подкрепляется в т. ч. тем, что обнаружена способность РНК к самокопированию без участия белков [119], что уже может подтвердить возможность самостоятельного существования жизни на основе молекул РНК, без белков.
Обнаружение вироидов, в целом, соответствующих таким организмам — ещё одно свидетельство в пользу первоначального мира РНК. Как известно, вироиды — способны размножаться, без синтеза белков (попадая в живые клетки (для вироидов, последние — являются средой, в которой вироиды способны размножаться)). В доисторическом мире РНК, средой для размножения молекулярных РНК-организмов, подобных вироидам — служила среда из неживого вещества (способность молекул РНК к размножению в таких условиях — показана экспериментально [119]).
Естественный отбор наиболее устойчивых молекул РНК, постепенно приводил к их усложнению. Кроме того, в мире РНК мог возникнуть и развиться синтез белков (например, катализирующих образование нуклеотидов, т. е. структурных элементов, необходимых для синтеза РНК). Т. о. могли возникнуть сообщества (экосистемы) взаимосвязанных РНК и белковых молекулярных организмов.
Помимо РНК и (кодируемых ими) белков, в жидкой среде, где развивалась первая жизнь — присутствовали также мицеллы / пузырьки, т. е. сферы из липидов (которые, для удобства, к жизни можно не относить, как и все процессы, которые могли предшествовать возникновению мира РНК). В эти сферы из липидов, так или иначе, попадали молекулы РНК (или и синтезируемые ими, белковые молекулы), что могло привести к формированию более высокого уровня вещества, соответствующего вирусам (размножались эти, первоначальные вирусы, как и организмы мира РНК — в неживой среде, в отличие от современных вирусов).
В ином варианте, с некоторой вероятностью, вирусный организм мог изначально сформироваться путём объединения молекулы РНК и белков, улучшающих способность РНК катализировать реакции [120], подобно тому, как в структуре рибосом [121]. Обо всех этих возможностях, можно говорить лишь с определённой вероятностью (= со значимой долей неопределённости), т. к. палеонтологические данные (окаменелости) и другие (косвенные) данные о том, какими путями развивалась древняя жизнь — ограничены (одно из проявлений границы Мира (вглубь)).
Дальнейшая эволюция — расширяла размер и содержимое вирусного организма, в т. ч. привела к внедрению молекулярных комплексов, аналогичных другим вирусам, в вирусную частицу. Так могли появиться простые органеллы (рибосомы, и т. п.), а организм в целом — начинал т. о. принадлежать более высокому уровню вещества: клеточному (одноклеточные прокариоты). Следы таких организмов (прокариот) — предположительно и обнаруживаются в осадочных породах возрастом около 3,5 миллиарда лет, в виде окаменелостей, по ряду признаков относимых к сообществам цианобактерий и сожительствующих (иных) бактерий или / и архей [117].