Николай Левашов - Неоднородная Вселенная
Это — важнейший фактор для поддержания жизни.
Больших размеров белковая оболочка «процеживает» большее количество морской воды с «плавающими» в ней органическими молекулами, возникающими при атмосферных разрядах электричества. Это естественно: большим неводом можно поймать больше рыбы. Только неводом, в данном случае, является белковая оболочка, а рыбой — органические молекулы, «плавающие» в первичном океане. Кроме этого, двойная спираль молекулы ДНК создаёт условия для появления многослойной оболочки, так называемой, мембраны. Мембрана, в процессе эволюции, сформировалась из трёх слоёв: двух белковых и одного жирового. Причём, жировой слой располагается между двумя белковыми. Спирали молекулы ДНК пространственно смещены одна относительно другой. Поэтому, каждая из этих спиралей создаёт «свои» белковые оболочки, которые оказываются тоже смещёнными друг относительно друга и, кроме этого, одна внутри другой. Формируются две белковые «крепостные» стены вокруг молекулы ДНК. В результате чего, органические и неорганические молекулы вынуждены просачиваться через преграды, чтобы попасть во внутренний объём оболочки. При прохождении через двойную преграду, эти молекулы теряют свою кинетическую энергию. И, как следствие, практически не в состоянии прорваться назад через оболочки.
Таким образом, происходит фильтрация воды первичного океана и накопление органических молекул внутри оболочек. Между вложенными, одна в другую, белковыми оболочками образуется зазор. И любая молекула, после прохождения через внешнюю белковую оболочку, попадает в пространство между внешней и внутренней. Собственный уровень мерности белковых оболочек значительно выше собственного уровня воды океана. Поэтому, возникает двойной незначительный перепад мерности с зоной устойчивого равновесия между ними. При своём движении, все молекулы должны преодолеть эти перепады мерности и попадают в «нейтральную» зону с уровнем мерности меньшим, чем уровень собственной мерности белковых оболочек. Именно поэтому жировые молекулы, попадая в зазор между белковыми оболочками, попадают в зону с уровнем мерности весьма близким к уровню собственной мерности жировых молекул. Жировые молекулы начинают, как бы, оседать в пространстве между белковыми оболочками, постепенно заполняя собой этот зазор. При этом, молекулы жира соединяясь друг с другом, создают жировую прослойку между белковыми оболочками. Со временем, возникают химические связи между жировой прослойкой и белковыми оболочками. И как результат, возникает трёхслойная оболочка — мембрана.
При появлении трёхслойной оболочки, можно говорить о следующей ступени развития живой материи — возникновении одноклеточных организмов. Их преимущество перед вирусами в том, что многослойная клеточная мембрана создаёт внутри клетки устойчивую химическую среду. Кроме этого, клеточная мембрана является защитой от агрессивности внешней среды, что создаёт благоприятные условия для дальнейшей эволюции жизни. Гидрофобные (водоотталкивающие) свойства жирового слоя мембраны создавали благоприятные условия для проникновения внутрь оболочки органических молекул, создавая сложности для проникновения внутрь оболочки молекул воды. Дело в том, что внутренний объём оболочки — ограничен и поэтому, если в него попадает молекула воды, которая занимает пусть небольшой, но тем не менее, реальный объём пространства, не остаётся места для органических молекул, которые гораздо больше и, в силу этого, двигаются значительно медленнее молекул воды.
Таким образом, появление жирового слоя оболочки практически выравняло шансы органических молекул и неорганических. Подобная оболочка как бы «придерживает» часть молекул воды, создавая благоприятные условия для проникновения органических молекул. Это — огромнейшее приобретение, но, как и за всякое приобретение, за него одноклеточные организмы были вынуждены платить большую цену. Если вирусы могут существовать миллионы и миллиарды лет, периодически находясь в живом или кристаллическом состоянии, то одноклеточные организмы, как потом и многоклеточные, стали «смертными». У «молодого» одноклеточного организма толщина и плотность жирового слоя мембраны относительно невелика, что позволяет молекулам воды попадать внутрь оболочки. Со временем, происходит окисление жировых оболочек, в результате чего гидрофобные свойства мембраны усиливаются, кроме того, со временем жировой слой оболочки как бы «толстеет», как результат продолжения захвата белковыми оболочками новых жировых молекул из окружающей среды. И, как следствие, постепенно замедляется, а потом и полностью прекращается циркуляция веществ через мембрану. При потере внутренним объёмом клетки определённого количества воды, прекращается жизнедеятельность данной клетки, клетка погибает. Таким образом, одноклеточные организмы стали смертными, т. е. могут существовать только ограниченное время.
Появление трёхслойной мембраны дало колоссальный толчок развитию жизни и, в тоже время, возникли временные ограничения продолжительности жизнедеятельности одноклеточных организмов. При потере воды, они, в отличие от вирусов, погибали. Поэтому первые одноклеточные организмы могли существовать только в водах первичного океана. Движение верхних слоёв первичного океана приводило к тому, что однотипные одноклеточные организмы попадали в разные внешние условия. Влияние разных внешних условий на однотипные одноклеточные организмы создавало такие условия, при которых они или погибали, или изменялись. Появились растительные и животные одноклеточные организмы. Многообразие внешних условий порождало многообразие форм растительных и животных организмов. Стала формироваться первичная экологическая система. Способность одноклеточных животных организмов самостоятельно перемещаться, дала новый толчок эволюции жизни. Животные одноклеточные организмы приобрели с этим некоторую независимость от капризов внешней среды. Первобытный океан содержал ещё очень мало органических веществ и первым одноклеточным организмам было весьма сложно «выловить» в окружающей воде органические вещества, которые необходимы для поддержания их жизнедеятельности. Вспомним, при каких условиях из неорганических молекул углерода, кислорода, азота, водорода и других возникают органические соединения… Происходит это, когда насыщенную неорганическими молекулами и атомами воду, пронизывают электрические разряды, возникающие, как результат перепада статического электричества между атмосферой и поверхностью. Электрические разряды искривляют микрокосмос, что и создаёт условия для соединения атомов углерода в цепочки — органические молекулы. Таким образом, чтобы возник синтез органических молекул, необходимо изменение мерности микрокосмоса на некоторую величину:
ΔL ≈ 0,020203236… (4.3.1)
И чтобы первые одноклеточные организмы могли восстанавливать и сохранять свою структуру, необходим синтез простейших органических соединений внутри самих одноклеточных организмов. Возникновение синтеза простейших органических молекул из неорганических возможно при изменении мерности микрокосмоса на величину ΔL/2. Никакой простейший (и даже сложный!) живой организм создать электрический разряд подобный атмосферному не в состоянии. В ходе эволюции у простейших одноклеточных организмов возник промежуточный вариант, дающий необходимую величину ΔL. Вспомним, что каждая молекула, атом влияет, искривляет свой микрокосмос на ту или иную величину. Максимальное влияние на микрокосмос оказывают органические молекулы. Большие органические молекулы, такие как ДНК и РНК оказывают такое влияние на микрокосмос, при котором происходит не синтез, а распад простых органических молекул, под воздействием перепадов мерности, создаваемых стоячей волной мерности внутреннего объёма спирали молекул РНК или ДНК. Вспомним, что синтез органических молекул из неорганических изначально происходил при атмосферных разрядах электричества, которые создавали уровень мерности, необходимый для возможности атомам углерода С соединится в цепочки. Поэтому для возникновения синтеза органических молекул внутри клетки должны происходить процессы аналогичные перечисленным. Клетка не в состоянии создать электрический разряд, аналогичный разрядам атмосферного электричества, но тем не менее, в ней процесс синтеза органических молекул происходит. Каким же образом природа решила эту проблему!? И опять, всё элементарно просто.
Для синтеза органических молекул из неорганических необходимо создать периодические колебания мерности микрокосмоса в пределах 0 < ΔL ≤ 0,020203236, которое будет накладываться на уже существующее искривление пространства, создаваемое клеточными включениями. При этом, происходит накладывание на постоянный уровень мерности периодически меняющейся величины. И на некоторое короткое время в микроскопическом объёме пространства возникают условия так необходимые для синтеза органических молекул. Атмосферные электрические разряды происходят на макроуровне, а синтез органических молекул клетками — на микроуровне. В первом случае синтез является побочным эффектом, во втором — прямым. Для того, чтобы это произошло, необходимо наличие у клетки молекул, собственный уровень мерности которых, плюс периодическое колебание мерности, приходящее извне клетки, создавали бы вместе необходимые условия для синтеза. Такое влияние на микрокосмос оказывают средней величины органические молекулы. Казалось бы, всё очень просто… В одноклеточных организмах должны быть молекулы, примерно, на порядок меньше молекул ДНК и РНК, и проблема уже решена… Но, не всё так просто. Каждая молекула изменяет микрокосмос вокруг себя, но это изменение продолжает быть неизменным до тех пор, пока сохраняется целостность самой молекулы. Для того, чтобы возник синтез органических молекул должно возникнуть колебание мерности микрокосмоса с амплитудой:
