Физико-Химические Факторы Биологической Эволюции (1979) [С.Э.Шноль] (fb2) читать постранично, страница - 3

начальных и конечных состояний в каждом направлении эволюции. Тогда оказываются ненужными детальные вычисления и становится возможной оценка предель­ных состояний. Так, если ведущим критерием естественного отбо­ра (т. е. фактором эволюции) при становлении биохимических реакций служит их скорость, легко в принципе оценить, когда дальнейшее совершенствование ферментов станет бесполезным из-за медленности диффузионных потоков реагентов и продук­тов. Ведущим критерием отбора, фактором эволюции станет ин­тенсивность перемешивания, и предел возможностей биологиче­ской эволюции на данном этапе также можно будет оценить по предельно достижимой скорости перемещения организмов в про­странстве. Применительно к биологии такой термодинамический подход выглядит как «принцип предельного совершенства» при анализе основных этапов эволюции.

Можно представить себе опасения, возникающие у читателя книги, озаглавленной «Физико-химические факторы биологиче­ской эволюции». Не сводит ли автор биологию только к физике и химии? В сущности, это опасение понятно. И чтобы рассеять его, нужно сначала определить, что такое собственно биология? Не служит ли установление физико-химических механизмов био­логических явлений доказательством отсутствия биологической специфики? Нет. Не служит. Биологическая специфика состоит в эволюционном способе (в ходе естественного отбора) формиро­вания всех механизмов и свойств биологических систем. Поэтому собственно биологической является именно теория эволюции. Однако сам ход, этапы, траектории эволюционного процесса вполне подлежат изучению с позиций математики, физики, фи­зической химии (см. нашу статью [340]).

Именно учитывая биологическую специфику, эволюционный способ возникновения всех «механизмов» в биологических систе­мах, автор рассматривает физико-химические факторы эволюции, общие закономерности хода эволюционного процесса, матрично­го воспроизведения, ферментативного* катализа, превращения энергии, образования дискретных организмов, возникновение ионной асимметрии, появления внутриклеточных структур, меха­низмы морфогенеза и перемещения в пространстве. Из общих соображений выведена необходимость многоклеточности, наличия рецепторов, нервной системы, мозга.

Естественно, что весь широкий круг вопросов нельзя рассмот­реть с равной компетентностью. Я остро ощущаю свой дилета- низм в очень многих затронутых проблемах, но тем не менее, не могу преодолеть привлекательности попытки общего взгляда на современную биологию.

Эта книга сложилась в результате многократного чтения соот­ветствующего курса лекций студентам-биофизикам физического факультета МГУ. Обычно лекции проходили на Беломорской био­станции МГУ. Часто на открытом воздухе, вблизи нового лабо­раторного корпуса, среди заросших лишайниками валунов, около моря, под шум сосен и крики чаек мы обсуждали общие пробле­мы биологии. Живая реакция слушателей стимулировала работу над текстом лекций и рукописи. Мне хочется с благодарностью отметить огромный труд директора Беломорской биостанции Н. А. Перцова по созданию этого уникального места для педаго­гической и научной работы.

Работа над текстом рукописи в ее разных вариантах длилась много лет (с 1967 г.). За это время состоялось множество об­суждений, семинаров, докладов, дискуссий. Особенно полезными были обсуждения затронутых в книге вопросов с Н. В. Тимофее- вым-Ресовским, Л. А. Блюменфельдом, А. М. Молчановым, М. Н. Кондрашовой, Б. Я- Виленкиным, В. И. Дещеревским, Н. Г. Есиповой, Ю. Н. Полянским, М. В. Георгадзе, С. В. Багоц- ким, В. Н. Веховым, В. И. Брусковым, В. Н. Морозовым, Ф. И. Атауллахановым, А. П. Сарвазяном.

Я очень благодарен Г. М. Франку, А. И. Опарину, Г. Р. Ива­ницкому, Н. А. Райской, В. П. Скулачеву, Э. Э. Шнолю, прочи­тавшим рукопись и сделавшим ряд ценных критических замеча­ний. Н. Г. Есиповой написана часть текста гл. 3 и 11. Приложение написано совместно с А. С. Кондрашовым.

Наконец, я должен выразить особую благодарность сотруд­никам ОНТИ Института биофизики за неоценимую помощь в подготовке рукописи к изданию.

Работа над текстом этой книги в основном была завершена осенью 1973 г. За прошедшее время некоторые предположения получили независимое развитие в работах других исследовате­лей. То, что казалось экстравагантным, стало обычным. Одной из трудных проблем, возникших в связи с долгим изданием этой книги, оказалось составление списка литературы. Автор чувство­вал себя в литературном море как моряк в дырявой лодке — но­вая литература течет в книгу «сквозь все щели». Дополнения спи­ска литературы лишь отчасти решают эту проблему.

Глава 1

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ и биологическая специфичность

Дарвинизм — основа теоретической биологии.

Краткий исторический