Неверные представления Ренни о втором начале термодинамики (вопрос 9)

Едва ли не каждое рассуждение эволюционистов о втором начале термодинамики представляет собой классический случай заблуждения, а то и софизма; не избежал этого и Джон Ренни.

Первая ошибка состоит в том, что Ренни путает упорядоченные и организованные системы. Приводя в пример неорганические кристаллы и снежинки, он говорит, что эти «сложные структуры» возникли самопроизвольно в ходе естественных процессов. Однако это не сложные системы, а упорядоченные.

Объясним это различие на примере. Представим себе совершенно плоский пляж на морском побережье. Когда на него накатывает сильная волна, на поверхности песка образуются выпуклые гряды. Это – процесс «упорядочивания». Побережье – открытая система. Поток энергии (волна), поступая в нее, образует на песке простые фигуры, выглядящие упорядоченными. С точки зрения термодинамики, волна может создать упорядоченность там, где ее не было раньше. Однако заметим: волна не может построить замок на песке. И если мы видим замок из песка, мы понимаем, что его кто-то соорудил, поскольку замок – «организованная» система.

Тем не менее, определённая степень упорядоченности в живых организмах присутствует. Например, аминокислоты, составляющие первичную структуру белков, объединены в цепочку (первичное строение белка), располагаясь аминогруппой (NH₂) к карбоксильной группе (COOH) предыдущей молекулы. Спиральная конфигурация белка (вторичное строение) складывается в результате образования водородных связей между кислородом в составе карбоксильной группы и водородом из аминогруппы в отстоящих друг от друга (не соседних) молекулах. Третичное и четвертичное строение белков формируется благодаря взаимодействию иных активных групп, составляющих аминокислоты. Так что здесь нет ничего сверхъестественного – сплошная химия. Если Х. Я. видел фотографии вирусов, то он замечал (надеюсь! ), насколько сложна и упорядочена структура этого организма, напоминающего кристалл.

Если же «копать» ещё глубже, то окажется, что атом углерода имеет не плоское (как на схемах в учебнике органической химии), а пространственное тетраэдрическое строение. В результате этого молекулы органических веществ имеют более-менее сложную пространственную структуру, основанную на всё той же тетраэдрической форме. И этим определяется характер и пространственная структура их соединений (в том числе белков). Знаменитая структура двойной спирали ДНК была открыта Уотсоном и Криком не путём непосредственного наблюдения таковой, а путём расчётов пространственных углов между молекулами мономеров, её составляющих. Это лишний раз говорит о том, что в основе даже таких сложных на первый взгляд объектов лежат простые принципы устройства.

Таким образом, упорядоченность может возникать не только в силу приложения к системе какого-либо внешнего воздействия, но и в результате свойств самой системы.

Чарльз Тэкстон (Charles B. Thaxton), Уолтер Брэдли (Walter L. Bradley) и Роджер Олсен (Roger L. Olsen) в своей книге «Тайна возникновения жизни» (“The Mystery of Life’s Origin”) объясняют, почему аналогии с саморегулирующимися упорядоченными системами (такими, как снежинки) неприемлемы при объяснении происхождения биологической сложности:

«…такие аналогии едва ли уместны при изучении вопроса о возникновении жизни. Основная причина состоит в том, что в них не делается различия между упорядоченностью и сложностью… Регулярность или упорядоченность не могут обеспечить сохранение больших объемов информации, необходимой живым системам. Здесь требуется не регулярная, а, напротив, в высшей степени нерегулярная, но притом специфическая структура. В этом и состоит изъян подобных аналогий. Между упорядоченностью, самопроизвольно возникающей под действием потока энергии через систему, и работой, необходимой для создания непериодических носителей информации (макромолекул – ДНК и белков), нет видимой связи».

Но, как я показал выше, даже в таких сложных системах, как белки и ДНК, существует большая степень упорядоченности – во всяком случае, их структура представляет собой последовательность некоторых элементов, которые взаимодействуют между собой по совершенно предсказуемым принципам.

Действительно, ДНК и белки хранят в себе большое количество информации. Другое дело – как эта информация накапливалась в них. И здесь опять-таки прослеживается общий принцип формирования признаков:

1. Исходная простота;

2. Количественное усложнение;

3. Качественное усложнение, выраженное в дифференциации.

Разные стадии этого процесса можно увидеть у различных живых существ. Например, бактерии имеют сравнительно небольшой набор генов. Зная их сравнительно невысокую степень изменчивости с течением времени (имеется в виду изменчивость плана строения, а не лёгкость приобретения нового признака), можно утверждать, что в древности бактерии имели примерно столько же генов, сколько сейчас. У низших растений и беспозвоночных можно видеть огромное количество хромосом – у ракообразных их число превышает сотню, а у некоторых папоротников (например, ужовника Ophioglossum) – тысячу (до 1260 и 1320 хромосом – рекорд для растений). Для цветковых растений не редкость мутация полиплоидии, когда в одном виде есть растения с количеством хромосом, различающимся в 2 – 4 раза. И в то же время у высокоорганизованных организмов (цветковых растений, позвоночных и насекомых) количество хромосом относительно невелико.

Как видно из этих примеров, в процессе эволюции накопление информации происходило не прямолинейно, а большей частью косвенно. Вначале имело место чисто механическое увеличение её количества путём дублирования уже имеющейся (очевидно, для повышения биологической надёжности организма). А затем, когда достижение относительного постоянства информации стало достигаться иными способами (например, улучшением качества репарации ДНК), дублирующиеся участки ДНК стали хранилищем множества нейтральных и рецессивных мутаций, которые накапливались путём комбинативной изменчивости, передаваясь в разных сочетаниях потомкам. Не секрет, что у современных организмов большая часть ДНК – это «молчащая» ДНК, с которой информация не считывается. Очевидно, здесь и происходит накопление мутаций. Позже, во время мутаций, затрагивающих последовательность участков хромосом, такая информация может переходить в разряд считываемой и проявляться внешне. Сама новая информация (мутации) могла накапливаться в ДНК различных особей в разное время и в разных частях ареала, а затем при скрещивании накапливаться и перераспределяться в генотипах потомства. Удивление и идиотские вопросы со стороны креационистов часто вызваны тем, что они считают единицей эволюции отдельную особь. Исходя из этого предположения, они тычут в лицо эволюционистам циферками, показывающими количество генов в организме, и вопрошают с хитрой улыбкой: «Как это у ОДНОЙ ОСОБИ могло последовательно произойти столько мутаций? » Между тем, если бы они усвоили со школьной скамьи, что единица эволюции – не особь, а популяция (о чём даже в школьном учебнике сказано прямым текстом), подобных вопросов можно было бы избежать по причине их несуществования.

Кроме того, в учебниках и пособиях по эволюционному учению описаны примеры прямого переноса генетической информации у прокариот (обычно с помощью вирусов или через участки плазмидной ДНК), а также искусственно индуцированный прямой перенос генетической информации у многоклеточных эукариот (многострадальной мухи-дрозофилы). И не стоит с елейной улыбкой тыкать пальцами в слова «искусственно индуцированный»: я хотел сказать лишь про ПРИНЦИПИАЛЬНУЮ ВОЗМОЖНОСТЬ этого процесса, а не про факторы, его вызывающие.

Поэтому накопление генетической информации у первых живых организмов могло происходить иначе, чем у их потомков, представляющих собой значительно более сложные, относительно более автономные системы.

Важным звеном в процессе накопления информации является возможность её сохранения. Почему-то креационисты ни слова не говорят об этом процессе. А между тем, если изменённый признак сохранится (то есть не будет отсечён в первом же поколении естественным отбором как вредный), он передастся потомкам, которые будут представлять собой живых существ, отличающихся от исходной популяции хоть на малую толику. И приобретение нового признака у них будет происходить уже на иной основе (на ином исходном наборе генов), нежели у остальной популяции. Следовательно, спектр мутаций у них будет несколько иным, нежели у исходной популяции, поскольку мутанты сами по себе – качественно иные из-за иного набора признаков.

Вероятность сохранения мутантного признака велика – обратные мутации крайне редки. Если также учесть, что в процессе размножения организмов их признаки перераспределяются в следующих поколениях и сохраняются, а также меняются, вероятность возврата популяции в состояние, характерное для предка, представляется крайне незначительной. Вот вам и процесс накопления генетической информации. Если угодно, это некоторое увеличение энтропии – усиление генетической разнородности популяции. Другое дело – что не все признаки и их сочетания являются выгодными для выживания. Поэтому часть их будет отсекаться условиями среды, но часть сочетаний признаков всё равно сохранится.

Слова Джона Ренни об открытых системах – тоже классическая ошибка эволюционистов. Да, в открытых системах, получающих энергию извне, энтропия может уменьшаться; но для того, чтобы сделать эту энергию функциональной, нужны особые механизмы. Возьмем автомобиль: чтобы энергия нефти превратилась в работу, необходим двигатель, коробка передач и механизмы, регулирующие их действие. Без системы преобразования энергии автомобиль не сможет использовать энергию топлива.

То же и с жизнью. Все живое получает энергию от Солнца – это верно. Однако солнечная энергия может быть превращена в химическую только посредством невероятно сложной системы преобразования, имеющейся у живых существ (фотосинтез у растений, пищеварение у человека и животных). Без этой системы Солнце было бы источником разрушительной энергии, которая лишь жжет, иссушает и плавит.

Представление о том, что фотосинтез был самым первым способом получения организмами энергии из внешних источников – распространённая ошибка креационистов. Именно на этом неоправданном допущении основана их критика сторонников теории эволюции. Аргумент здесь один – действительно имеющая место быть сложность этого процесса. Но разве фотосинтезом исчерпываются все способы получения энергии живыми существами? И можно ли утверждать, что именно фотосинтез был основным источником получения энергии на ранних стадиях развития жизни?

Есть гипотеза, что первоначально процесс, позднее ставший фотосинтезом, был предназначен для отвода и нейтрализации солнечного излучения, губительного для первых живых организмов. Лишь позже те, кто приспособился использовать неограниченную даровую энергию Солнца «в мирных целях», значительно выиграли от этого, став относительно независимыми от наличия в среде обитания органических веществ. Однако до фотосинтеза существовали другие процессы, благодаря которым клетка могла получать энергию. В научной литературе рассматриваются, в частности, такие процессы, как хемосинтез и получение энергии радиоактивного распада.

Хемосинтез – это процесс использования живыми существами энергии химических реакций окисления неорганических веществ для усвоения (фиксации) углерода. Он и поныне встречается в живой природе у микроорганизмов. Есть бактерии, живущие за счёт окисления серы, азота, водорода, железа, марганца и даже сравнительно редкого элемента сурьмы. Месторождения полосчатых железных руд, марганцевых конкреций на дне океана и самородной серы (превращение сероводорода в чистую серу с точки зрения химии – тоже окисление, хотя здесь не образуется оксидов) в горячих источниках – это результат их деятельности!

Роль радиоактивности в процессе получения энергии живыми существами в настоящее время является гипотезой. Однако в пользу этого процесса говорят следующие факты:

1. Относительно высокая устойчивость бактерий к радиоактивному излучению по сравнению с многоклеточными животными и даже с простейшими;

2. Накопление в клетках бактерий калия, который имеет много сравнительно короткоживущих радиоактивных изотопов.

Предполагается, что первые живые существа могли аккумулировать радиоактивный калий (в ранние эпохи существования Земли уровень радиоактивности был намного выше, поскольку не распались короткоживущие изотопы) и использовать его излучение при химических реакциях фиксации углерода. Впоследствии калий стал выполнять иные физиологические функции, утратив в связи с распадом изотопов роль «батарейки».

Поэтому можно смело утверждать, что ранние организмы могли свободно обходиться без процесса фотосинтеза для фиксации углерода в процессе роста. Ошибка Х. Я. состоит в том, что он слепо переносит нынешнее положение вещей на совершенно другие условия, и ищет противоречие в совершенно нереальной, вымышленной ситуации. А первые живые организмы ещё до появления фотосинтеза получали энергию более простыми и доступными способами, которые в большинстве своём сохранились до нашего времени и играют сейчас колоссальную роль в круговороте веществ.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: