Buch lesen: «Эволюция Бога. Шокирующая гипотеза возникновения органической жизни»

Schriftart:

ISBN 978-5-0064-1801-1

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Пролог

Эволюция бога – книга, название которой говорит многое в двух словах.

Это необычная, но по мнению автора НЕ фантастическая гипотеза которая вплетается в спор между креоционистами и сторонниками химического зарождения жизни и Дарвинисткой эволюции. Это гипотеза которая утверждает и обосновывает то что жизнь создалась не по причине действий Сверхъестественного творца и не по причине чисто удачных химических реакций в веществе.

Автору приходится указать что две основные парадигмы, такие как Божественного творения, так и химического возникновения с последующей Дарвиновской эволюцией являются фантастическими хотя и общепринятыми версиями появления органической жизни.

Жизнь это не опция, которую можно включить или выключить, и это не случайный сбой в матрице, и не функция обновления метаболического статуса природы. Истинная сущность жизни раскрывается не как продукт божественной прихоти или химической случайности, а как нечто гораздо более фундаментальное.

Что же тогда создало жизнь на земле и возможно во всей Вселенной?

Интригуя читателя мы скажем сразу что не будем отрицать существование Бога, и после прочтения книги возможно многие верующие даже укрепят свою веру, хотя возможно появится вопрос что или кого называть Богом если принять гипотезу описанную в этой книге. Мы не будем так-же отрицать явление эволюции на Земле как таковой, но на каких-то этапах.

Иногда мы будем балансировать на грани логики, иногда рассматривать научные загадки и явления, которые наука не может объяснить.

Эта заставляющая задуматься книга призывает быть осторожными и не принимать всё исключительно на веру, когда мы решаемся исследовать альтернативную интерпретацию происхождения жизни – непростой тайны, требующей глубокого изучения.

Сначала, в первой части книги, углубившись в дихотомию между креационизмом и абиогенезом, мы получаем глубокое понимание сложности и разнообразия взглядов на происхождение жизни. Критически рассматривая обе концепции, мы не ставим перед собой задачу выяснить, как появилась жизнь именно на Земле, мы пытаемся выяснить, как во всей Вселенной появилась, появляется или могла появиться органическая жизнь.

Поэтому мы не будем углубляться в теорию панспермии (происхождения и переноса жизни из космоса). Эта теория одинаково будоражит воображение учёных и любителей научной фантастики, но давайте посмотрим правде в глаза: панспермия оставляет нам больше вопросов, чем ответов, просто перенося координаты события, а нам нужен ответ или хотя-бы очень приблизиться к ответу.

С древних времен широко распространенной теорией была концепция творения, которая приписывала происхождение жизни божественной сущности или сверхъестественной силе. Хотя эта теория имеет большое культурное и религиозное значение для многих, она основана на вере, а не на знании.

Основной научный взгляд или теории абиогенного происхождения, всегда связанная с химической эволюцией, постулирует, что жизнь возникла спонтанно из неживой материи посредством естественных процессов из первобытного «супа», приправленного удачей и размешанный самым совершенным молекулярным миксером или из нашпигованной аминокислотами грязи.

На протяжении десятилетий ученые сосредоточивали свое внимание в первую очередь на химических реакциях на Земле или других космических телах как на движущей силе возникновения жизни. Популярным объяснением уже давно стала концепция «примитивного супа» то ли черных курильщиков, то ли теория протоклеток, то ли теория мира РНК, в котором случайно образовалась правильная комбинация органических соединений где-то возле кипящих котлов ранней Земли. Однако по мере того, как понимание сложности и хрупкости этих химических процессов росло, росли и сомнения относительно правдоподобия химического происхождения жизни.

Официальные научные теории поднимают вопросы, таящиеся в глубинах нашего любопытства. Были ли нарушены законы энтропии? Как невероятно сложные молекулы, необходимые для жизни собирались в первую жизнеспособную клетку? Какие конкретные условия привели к возникновению жизни? А если органическую жизнь создал Бог, то как он появился? К сожалению, многие ответы на эти и подобные вопросы остаются неразрешенными. Неразгаданные загадки и очевидная ограниченность существующих объяснений создают пространство, жаждущее новых идей и интерпретаций. И сам процесс жизни и процесс зарождения органической жизни даже в наше время можно представить как неизведанную дикую местность. Проторенные пути современных теорий, как многих ортодоксальных научных так и креоционисткого толка вьются по этому ландшафту, как древние тропы, изтоптанные и знакомые, но вероятно, ведущие в тупик.

Эта новая гипотеза основана на прочном фундаменте логических рассуждений, таких как тот факт, что Земля имеет сферическую форму, хотя когда-то этот факт казался нелогичным и странным. В этой книге новая гипотеза так-же подкрепляется не обложкой с твердыми яйцами (вернее их изображением), а всесторонним исследованием многих научных знаний.

Тайна органической жизни приоткрывается в подаче через необъяснимые наукой феномены и раскрывается в большей мере в последней части этой книжки в основах квантовой физики объясненной простым языком.

Мы постараемся максимально просто описать сложные процессы, привести примеры, поставить вопросы для размышления, которые могут пощекотать даже клетки вашего мозга и иногда, но не часто, пошутить, чтобы заинтересовать читателей эмоциональном уровне.

Стремление к знаниям требует критического мышления и тщательного анализа, гарантируя, что мы оцениваем каждый аргумент по существу, всегда стремясь к сбалансированной и хорошо обоснованной точке зрения.

Чтобы понять происхождение жизни, мы должны пересмотреть наше понимание ее сущности. Жизнь – это не просто не просто случайная смесь химических ингредиентов или порождение чей-то воли; это сложное взаимодействие информации, сложности и организации. Именно эту суть мы и должны искать.

Независимо от того, существует ли эта суть в форме неосязаемой силы или вселенского свойства, вплетенного в ткань космоса, наш поиск может выходить за рамки общепринятой мудрости, но не за пределы логики.

В фильме «Мумия» была такая фраза «Вы желаете нас выслушать или хотите сразу пристрелить?» Даже если возникло похожее желание то пожалуста не торопитесь делать изначальные выводы. Если хотите «выслушать», то посторайтесь понять.

Возможно некоторым читателям придется скорректировать или сломать устоявшееся мировоззрение. Для некоторых это короткое книжное путешествие будет трудным, но награда за более глубокое понимание более глубоких тайн жизни может быть неизмеримо больше.

Часть 1

«Подобно завороженному ребенку, опуститесь на колени перед фактом – в готовности,

отвергнув любые предвзятые мнения, смиренно следовать за природой, в какие бездны

ни вел бы указуемый ею путь; иначе вы ничему не научитесь». Т. Гексли

В этой главе мы подвергнем серьезному сомнению как теорию чисто химического зарождения жизни так и теорию сотворения. Эта глава в которой в которой обе основные версии, защитники которых устраивают взаимнокритикующие дебаты выглядят как фантастические.

Так где-же реальность происхождения органической жизни? Даже если жизнь была принесна на Землю из космоса то как она могла возникнуть где-то там далеко? Ее кто-то создал на Марсе или она самозародилась там? Происхождение органической жизни остается одной из самых глубоких загадок науки. Хотя гипотеза панспермии предполагает, что жизнь могла быть засеяна на Землю из космоса, это приводит к рекурсивному вопросу о том, как жизнь зародилась в других частях Вселенной?

Поэтому откинем эту идею и перейдем к глубокой сути вопроса.

Традиционное понимание в научном сообществе утверждает, что жизнь, вероятно, зародилась в результате химических процессов. Это известно как абиогенез, когда жизнь естественным образом возникает из неживой материи, в частности, посредством серии химических реакций, в результате которых образуются сложные органические соединения из более простых неорганических молекул. Некоторые теоретики утверждают, что суть жизни настолько сложна, что может указывать на более целенаправленное или продуманное происхождение то есть божественное творение.

Мы попробуем максимально просто объяснить сложность Эволюции и появление жизни через химические реакции а так-же порассуждать о возможности появления Бога со способностью создать жизнь.

В этой книге мы выскажем мнение что Дарвиновская Эволюция выглядит неправдоподобно и что не химическое слияние молекул и не божественное творение создало органическую жизнь. Такая необычная у нас точка зрения.

Тогда что или кто и каким образом?

Ответа в этой короткой первой, возможно самой нудной части не будет. Но предоставленные факты и рассуждения которые здесь напечатаны помогут кое-что переосмыслить и подготовить читателя к следующим главам. А интересный и обоснованный ответ будет дан в других главах.

О жизни

«Наука не отвечает на все вопросы даже в кабинете следователя.» Хенрик Ягодзиньский

В обширной и сложной сети жизни на Земле, среди множества организмов, существует единственная сущность, которая объединяет нас всех. Связанные вместе общим генетическим кодом и сложной клеточной структурой, мы неразрывно связаны многочисленными общими генами. Эти поразительные родственные, почти братские сходства между живыми существами проистекают из общего происхождения – первичного предка, главном главного патриарха или матриархa этого разнообразия. Того, кто положил начало всей эволюционной шумихе, заложив основу для разнообразия персонажей, которых мы видим сегодня в театре жизни, который сыграл ключевую роль в формировании самого нашего существования.

В двадцатом веке было сделано важное открытие: истинные хроники жизни лежат в сложном гобелене ДНК. Мы можем полюбоваться и восхититься генетическим кодом, этим четырехбуквенным алфавитом из нуклеотидов, формированием словаря ДНК из 64 трехбуквенных слов или кодонов. Эти лингвистические подразделения организуются наборами из 20 аминокислот. Именно из этих аминокислот возникает сложная белковая ткань, каждая нить умело сплетена геномом – уникальной последовательностью, которая определяет единую молекулу белка. Удивительно, но этот универсальный язык генов связывает всех живых существ вместе, облегчая сравнение. От мельчайшей бактерии до величайшего синего кита – каждый организм разделяет этот генетический лексикон. Если ген существует во всех нас, то, безусловно, у нашего общего предка он так-жэ был.

В «Анналах научной истории» произошло знаменитое событие во второй половине 20-того века, когда американский микробиолог Карл Вёзе отправился в таинственную сферу рибосомальной РНК. Рибосомы, древние опекуны, которые живут в каждой живой клетке, контролируют жизненно важный процесс – синтез белка. Исследование Вёзе привело его к открытию трех великолепных ветвей, украшающих величественное дерево жизни. Открытие Вёзе стало важнейшим шагом в понимании разнообразия жизни на Земле и взаимосвязей между различными типами организмов.

Следует отметить, что существуют и другие системы классификации жизни, но трехдоменная система Вёзе остается одной из наиболее признанных и используемых.

Однако эти ветви были не только классификациями грибов, растений и животных как подумают многие. Они представлены гораздо более глубокими подразделениями. Животные, растения и грибы переплетены в первой ветви, а устойчивые бактерии попали во вторую ветвь. Третья ветвь, окутанная тайной, была домом для таинственных археи или прокариотических клеток, сферой самых простых микроорганизмов. но тем не менее крепких, живучих и очень крутых экстремофилов, живущих и в наше время в самых негостеприимных уголках Земли.

Вскоре мы покажем на картинке сложность этой самой простой прокариотической ячейки. Несмотря на внешнее сходство с бактериями, у Archaea есть и была совершенно другая биохимия, которая отличала их от своих коллег. Тем не менее, и как предполагает наука, несмотря на их различия, все три из этих ветвей выросли из общего корня, существа очень похожего на архею, легендарного сущности, известного как Лука (LUCA) или последний общий предок. или наш триллионы или квадриллионы раз пра пра – дедушка Лука возможно дал жизнь всем живым существам, закладывая основу для наших переплетенных судеб. Однако появляется первый вопрос: когда Лука украсила нашу планету?

Микробы оставили неизгладимую отметку, отпечатанные в скалах, оцениваемых в 3,7 миллиарда лет.

Доказательства существования этих древних микробов скрыты в самой ткани пород и терпеливо ждут, когда ученые расшифруют их секреты. Эти признаки микробной жизни появляются в форме особого типа молекулы углерода, четкий индикатор биологической активности. Эти молекулы, производимые исключительно живыми организмами, служат вечными следами, оставленными самыми ранними жителями Земли. Молекулы, о которых идет речь, не встречаются в неживой природе; они встречаются в различных геологических слоях. Это стерины (органические соединения, которые содержатся в мембранах всех живых клеток), алканы и биогенный графит. Они производятся исключительно живыми организмами и эти молекулы устойчивы к деградации. Они могут существовать миллиарды лет как настоящие бессмертные Кощеи химического царства. Конечно датировка этих отложений весьма приблизительная примерно такая-же как датировка возникновения ручья по мармитам – это не точная наука, и она может дать лишь приблизительный возраст.

Дополнительные доказательства существования этих ранних микробов можно найти в загадочных структурах, известных как строматолиты. Этим образованию, оцениваемым в 3,5 миллиарда лет, дают представление о прошлом. Строматолиты – это остатки липких микробных матов, которые ловят и связывают отложения, постепенно образуя слои с течением времени. Минералы осаждаются в этих слоях, постепенно образуя стабильные структуры, даже когда сами микробы исчезают.

В своем стремлении понять происхождение жизни на Земле, ученые обратили свое внимание на современные строматолитные рифы, которые все еще существуют в редких и отдаленных уголках нашей планеты. Эти живые реликвии предоставляют бесценную информацию о самых ранних формах жизни, которые когда -то доминировали на древней Земле.

Изучая динамику современных строматолитных рифов, ученые разгадывают запутанную сеть жизни, которая когда -то процветала на нашей планете. Благодаря тщательному анализу и наблюдению, исследователи получают более глубокое понимание поведения и характеристик древних микробных сообществ. Сложные взаимодействия между микробами, минералами и отложениями в современных строматолитах предлагают увлекательное окно в изначальное прошлое Земли чтобы стать свидетелями самых первых пикантных тайн Матери-Природы. Живые строматолитные рифы служат живыми лабораториями, способствуя научным открытиям и позволяя нам понять сложный гобелен жизни, который впервые появился миллиарды лет назад. Изучение этих древних экосистем позволяет ученым исследовать фундаментальные процессы, которые регулировали развитие и поддержание жизни на Земле.

Таким образом, по словам этих хронометров, Лука появилась примерно 3,7 -4 миллиарда лет назад. Несмотря на то что определение возраста в палеонтологии является сложной задачей, требующей использования различных методов и данных и это спорная цифра, мы будем ориентироваться на эти данные, и если даже расхождения с реальностью допускаются в несколько миллиардов лет, то это не меняет сути.

Космология, научное исследование происхождения, эволюции и структуры Вселенной, также предоставляет ценную информацию о времени возникновения жизни на Земле через различные взаимосвязанные области, такие как астрофизика, наблюдательная астрономия и планетология. Хотя важно отметить, что космология напрямую не доказывает точный момент возникновения жизни на нашей планете, она предлагает важные контекстуальные идеи и подтверждающие доказательства условий, необходимых для возникновения жизни.

Временная шкала эволюции Вселенной имеет решающее значение для определения того, когда на Земле могла возникнуть жизнь. Изучая эволюцию звезд и нуклеосинтез, космологи определили, что более тяжелые элементы, необходимые для жизни, такие как углерод, кислород и азот, образовывались внутри звезд в результате ядерных реакций, а затем выбрасывались в космос во время событий смерти звезд, таких как сверхновые. Эти элементы, наряду с другими важными строительными блоками, затем стали частью межзвездных облаков и планетных систем, включая нашу собственную. Формирование и эволюция нашей Солнечной системы тесно связаны с более широкой космологической структурой. Согласно нынешнему мнению, примерно 4,6 миллиарда лет назад молекулярное облако, состоящее из этих обогащенных материалов, рухнуло под действием силы тяжести, образовав вращающийся диск, известный как протопланетный диск. Внутри этого диска планеты, включая Землю, начали формироваться путем аккреции, поскольку более мелкие частицы постепенно объединялись, создавая более крупные объекты. Изучение экзопланет, далёких планет, вращающихся вокруг других звезд, еще больше расширило наши знания о формировании планет и возможностях жизни. Анализируя свойства и распределение экзопланет, ученые получили представление о их численности и условиях, необходимых для обитаемой среды. Это исследование позволяет нам экстраполировать и уточнить наше понимание формирования Земли и вероятности возникновения жизни в подходящие сроки.

Да, космология способствует нашему пониманию времени возникновения жизни на Земле, позволяя нам понять формирование и эволюцию Вселенной, производство основных элементов посредством звездных процессов и формирование планетных систем. Хотя он не предлагает прямых доказательств точного момента возникновения жизни на нашей планете, он предлагает контекстуальную основу для изучения условий, необходимых для возникновения и процветания жизни. Дополнительные аргументы о том что Земле миллиарды лет а не тысячи или миллионы я предоставлю так-же в конце этой главы когда выскажусь о возможности существования Бога.

Хотя нам, возможно, будет непросто разобраться в том как появилась жизнь, изучение природы LUCA и ее генетической структуры дает ценные подсказки о происхождении жизни. LUCA зародилась в первобытную эпоху, миллиарды лет назад, когда условия на Земле сильно отличались от сегодняшних. Он существовал в то время, когда планета была лишена богатой кислородом атмосферы и сложных экосистем. Таким образом, форма и генетический состав LUCA должны были отражать простоту и адаптивность, необходимые для процветания в такой среде.

С точки зрения сложности, LUCA, вероятно, имела относительно простую клеточную структуру по сравнению с организмами, которые мы видим сегодня. У него не было бы специализированных органелл и сложных мембранных систем, которые есть у современных клеток. Вполне возможно что он просто был похож на маленький кусочек испорченного зелёного сыра с ДНК и несколькими ферментами внутри как изображено на картинке. Однако важно отметить, что простота не означает примитивность. Генетическая программа LUCA не была просто биологической машиной; это был ключ к передаче самой крутой генетической информации в мире! Генетическая программа LUCA станет свойством его способности выживать и передавать свою генетическую информацию.

ДНК LUCA была относительно небольшой по сравнению с огромными генетическими кодами, которые мы видим в современных организмах. Он должен был содержать ограниченное количество генов, кодирующих основные функции, необходимые для выживания и репликации. Генетический материал LUCA мог бы послужить основой для основных клеточных механизмов, обеспечивающих такие важные процессы, как синтез белка и производство энергии.

В нашем стремлении понять LUCA важно признать, что простота не означает незначительности. LUCA была чудом адаптивности, устойчивости и изобретательности, позволившей жизни пустить корни и развиться в бесчисленные формы, которые мы видим сегодня. Как оно возникло из просто мертвых молекул? Это похоже на историю о переходе из грязи в князи, но с помощью химии а не с помощью финансовых махинаций или успешного брака. Многие биологи, наверное, признают, что химия иногда творит чудеса, но вера в чудеса это не то что нужно для науки и не то что нужно для нашей гипотезы.

Физики говорят, что это очень маловероятно что за все время существования Вселенной во всей видимой части Вселенной, возможно, на всех планетах образовалась только одна такая молекула, как ДНК этого LUCA.

В основе простейшего живого организма лежит точнейшая самосборка длинных молекул, охватывающих более половины таблицы Менделеева. Простейшая живая клетка имеет настолько высокую инженерную сложность и согласованность своих подсистем, что случайная вероятность появления такой структуры из первичного химического супа крайне мала или невозможна.

Возможно вы подумаете о более упрощенных вирусах, может они стали переходом из неживого в живое?

Вряд ли первой живой структурой являются РНК-вирусы, которые представляют собой наиболее примитивную живую форму, находящуюся на границе живой и неживой материи. Вирусы всегда играют роль паразита в более сложном организме, вирусы не размножаются без других организмов.

О ничтожной вероятности возникновения клеточной жизни из

неодушевленной материи, метко высказался астрофизик Фред Хойл:

«Более вероятно, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, соберет новенький Боинг 747, чем случайно появится хотя бы одна клетка».

Так могла ли жизнь образоваться сама по себе, случайно или же она возникла в результате определенных закономерностей? Похожий вопрос задает известный физик-теоретик, космолог и астробиолог Пол Дэвис. Он приводит пример знаменитого эксперимента Миллера-Юри, в ходе которого в 1952 году были смоделированы условия раннего периода развития Земли и под воздействием электрических разрядов были получены аминокислоты в смеси воды и обычных газы.

И все же, несмотря на то, что было продемонстрировано образование органических молекул из неорганических, результат эксперимента нельзя считать успешным, поскольку дальнейший синтез сложных органических веществ, лежащих в основе жизни, из полученной смеси невозможен. Пол Дэвис объясняет это тем, что одних химических реакций явно недостаточно для превращения неживой материи в живую. Элексир жизни при перемешивании даже очень сложных аминокислот и других молекул и подобранных условий почему то не получается, создание жизни в пробирках и мензурках путем премешивания напоминает всего лишь древнию алхимию.

Насколько маленьким может быть геном и при этом управлять живым организмом? Какой по сложности геном может быть близок к ЛуКА? Исследователи говорят, что симбиотическая бактерия под названием Carsonella ruddii, которая живет за счет насекомых, питающихся соком, установила рекорд по наименьшему геному, имеющему всего 159 662 «буквы» (или пары оснований) ДНК. Это 331 384 нуклеотидов. И это очень много атомов каким-то чудом построившихся в ДНК этого микроба. Таким образом только геном Carsonella ruddii содержит около 1 000000 атомов азота, 3 000000 атомов углерода и 900000 атома фосфора а так-же другие атомы, простейшая ДНК этой бактерии невероятно сложна.

Для сравнения сложный геном человека содержит около 3 миллиардов пар оснований (3000000000) и он не самый сложный. На земле существует огромное количество простых организмов с более большим геномом чем у человека!

Допустим что ЛУКА был гениальной по простоте конструкцией и что ДНК ЛУКА был раз в 300 проще самого простого описанного прокариота. Вероятность того, что в результате слепого химического взаимодействия образуется белок, состоящий из 150 аминокислот, (это всего около 500 пар нуклеотидных оснований) состоящих таким образом, чтобы обеспечить сворачивание цепи, составляет 1 из 10 в 164 степени или 10^164 или 100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Что бы вообразить это число для сравнения можно взять все в видимой Вселенной частицы, все до последней, включая фотоны и нейтрино, то общее число частиц в наблюдаемой вселенной может варьироваться от 10^80 до 10^97, в зависимости от предположений и интерпретаций.

Фред Хойл и Чандра Викрамасинхе считают случайное происхождение любой отдельной молекулы белка совершенно невероятным. Если мы имеем двадцать различных аминокислот и хотим создать белковую цепочку из ста аминокислот, то количество возможных сочетаний будет огромно. Если перебирать их со скоростью один миллиард в секунду, то для того, чтобы исчерпать все сочетания, потребовалось бы время, во много раз превосходящее продолжительность истории вселенной или сотни миллиардов лет. Однако многие ученые считают этот довод не вполне убедителным, поскольку существуют особые силы притяжения, из-за которых различные сочетания аминокислот обладают разной степенью вероятности и устойчивости.

Столько вариативней вероятности существует только для одного белка! Для выживания и репликации клетка должна иметь гораздо больше. Только для репликации ДНК должен присутствовать и работать ряд ферментов, а рядом должны присутствовать необходимые вещества для построения новой молекулы. Другими словами органическая жизнь нисколько непохожа на случайную лотерею, она похожа скорее на какое-то хитроумное мошенническое казино, где казино всегда выигрывает.

Минимальное количество ферментов, которое должно присутствовать в самом примитивном одноклеточном организме, чтобы он функционировал, – непростой вопрос. Однако один из возможных способов подойти к этому вопросу – взглянуть на наименьшие известные геномы живых организмов и сделать вывод о количестве ферментов, которые они кодируют.

Одним из таких организмов является Mycoplasmagentium, паразитическая бактерия, поражающая половые и дыхательные пути человека. Размер его генома составляет всего 580 076 пар оснований, что составляет около 0,02% человеческого генома. Согласно исследованию ученых Университета Северной Каролины, эта бактерия имеет 470 генов, кодирующих белки, из которых 265 необходимы для ее выживания и размножения в лаборатории.

Следовательно, чтобы оценить количество ферментов в M. Genitalium, мы можем использовать базу данных классификаций ферментов, например номера Комиссии по ферментам (EC). Согласно этой базе данных у этой бактерии имеется как минимум 97 различных типов ферментов.

Другой способ оценить количество ферментов – использовать базу данных метаболических путей, например Киотскую энциклопедию генов и геномов (KEGG). Согласно этой базе данных, в метаболических путях M.genitalium участвуют 89 ферментов, которые охватывают основные процессы гликолиза, пентозофосфатный путь, метаболизм пирувата, цитратный цикл, окислительное фосфорилирование, биосинтез аминокислот, биосинтез нуклеотидов и биосинтез липидов.. Однако сюда могут не входить все ферменты, участвующие в других функциях, таких как репарация ДНК, реакция на стресс и взаимодействие с хозяином этого паразита.

Таким образом, на основе этих двух методов мы можем заключить, что минимальное количество ферментов, которое должно присутствовать в самом примитивном одноклеточном организме для его функционирования, составляет где-то между 89 и 97, предполагая, что M. Genitalium является репрезентативным примером. Мы можем допустить что первый организм имел намного меньше ферментов, Возможно, это был минималист, всего с парой ферментов внутри, умело задавший тенденцию для всех будущих клеточных существ, но имел их и мы должны вглянуть на сложность работы всего двух из них.

В отличие от более сложных клеток, простейшие клетки (прокариоты, такие как LUCA) не имеют ядра или каких-либо других мембраносвязанных органелл. Вместо этого их ДНК свободно плавает в клетке вместе с несколькими другими важными молекулами, такими как рибосомы и ферменты. У прокариот также есть клеточная стенка, защищающая их, и плазматическая мембрана, удерживающая все внутри. В целом прокариот – это довольно простая клетка но давайте посмотрим на сложность и как должны работать ферменты в этой простой клетке.

Функции только полимеразы во время репликации бактериальной ДНК включают инициацию, элонгацию и корректуру.

Это три этапа репликации ДНК, то есть процесса копирования ДНК перед делением клетки. Простыми словами, они означают следующее:

Инициация – это начало репликации, когда специальные белки распознают и разделяют две нити ДНК в определенных местах, называемых происхождением репликации. Это создает два вилкообразных участка, где начинается синтез новых нитей ДНК.

Элонгация – это продолжение репликации, когда ферменты, называемые ДНК-полимеразами, добавляют нуклеотиды (строительные блоки ДНК) к новым нитям ДНК, следуя за образцом старых нитей. Это происходит в обоих направлениях от происхождения репликации, образуя две новые двунитевые молекулы ДНК. Элонгация – акт, в котором полимераза растягивает ДНК, как молекулярный акробат, создавая копии с точностью микроскопического ювелира. Это похоже на то, что полимераза является модельером ДНК, адаптируя генетическую ткань к каждому изящному расширению клетки.

Полимераза обладает механизмом корректуры, который обнаруживает и исправляет ошибки во вновь синтезированных цепях ДНК. Этот процесс обеспечивает точность репликации за счет сведения к минимуму возникновения мутаций. Обладая острым вниманием к деталям и нюхом на молекулярные нарушения, полимераза выслеживает мутации, как генетическая ищейка, почти гарантируя, что каждая копия ДНК будет такой же неизмененной..

Полимераза – это фермент, ответственный за синтез новых цепей ДНК во время репликации. У бактерий основной задействованной полимеразой является ДНК-полимераза III (Pol III). Он обладает замечательной точностью и эффективностью, что делает его жизненно важным игроком в механизме репликации. Полимераза производит новые цепи ДНК, словно работающая на перегрузке генетическая фабрика.

Еще один важный компонент Хеликаза – это фермент, который играет жизненно важную роль в раскручивании двойной спирали ДНК во время репликации. Он функционирует, разрывая водородные связи между парами оснований, разделяя две цепи и создавая репликационную вилку.