Профессор кафедры физики УрФУ Алексей Мелких объяснил, как эволюция превратила одноклеточные организмы в многоклеточные. Учёный предложил концепцию, которая отличается от дарвиновской теории случайных мутаций и естественного отбора. Об этом сообщили в пресс-службе УрФУ.
Согласно теории Мелких, эволюция не является случайным процессом. Это управляемая и заранее запрограммированная последовательность событий, подобная росту дерева, где случайные мутации и естественный отбор играют второстепенную роль. Основные положения своей концепции учёный изложил в статье, опубликованной в журнале BioSystems.
Возникновение многоклеточных организмов не может быть объяснено случайными мутациями и естественным отбором. Для этого потребовалось бы невероятное количество шагов. Даже одна клетка представляет собой чрезвычайно сложную систему. Объединение двух и более клеток в единый организм требует согласованной перестройки генома, систем транспорта, иммунной защиты, механизмов сцепления клеток и регуляции клеточного деления.
Клетки в составе многоклеточного организма являются частью единой системы управления. Каждая клетка должна понимать свою роль в организме и распознавать соседние клетки, даже если они выполняют различные функции. Между клетками должна быть установлена сигнальная сеть маркеров, которая соответствует строгим требованиям.
В качестве примера физик приводит интернет: простое объединение одинаковых компьютеров не создаёт сеть. Для её функционирования необходимо, чтобы компьютеры были запрограммированы на взаимодействие и совместную работу. Эта «новая» функциональность должна быть заранее определена.
Учёный также рассматривает формирование морской губки. Губки появились на Земле более 600 миллионов лет назад. Некоторые исследователи предполагают, что губки могут быть не полностью развитыми многоклеточными организмами, так как у них отсутствуют дифференцированные ткани и органы. Геном губки включает от 18 до 30 тысяч генов. Если предположить, что одна губка приходится на каждый квадратный метр океана, то за полмиллиарда лет общее количество когда-либо существовавших губок составит порядка 10²². Это число значительно превышает количество возможных вариантов перестройки генома, что делает случайный поиск рабочей комбинации невозможным.
«Происхождение многоклеточных организмов из одноклеточных – крайне сложный процесс. В качестве механизма их формирования в статье предложена концепция регулируемого симбиоза. Такой симбиоз осуществляется посредством системы управления, работающей на основе внутренних, скрытых закономерностей формообразования», – объясняет суть теории Алексей Мелких.
Эволюция не является результатом хаотичного перебора случайных событий. Её движущей силой выступают целенаправленные действия, что составляет суть эволюционного механизма. Симбиотические взаимодействия происходят благодаря системе управления, основанной на скрытых и внутренних закономерностях формирования организмов. Даже последний универсальный общий предок (LUCA), как утверждается, возник не вследствие случайных мутаций, а как часть заранее запрограммированного процесса. По словам учёного, эволюция, а в более широком смысле и сама жизнь, представляет собой чрезвычайно сложную и целеустремлённую адаптивную систему.
Взгляд на эволюцию как на управляемый процесс перекликается с идеями природоподобных технологий. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», на IV Международном форуме природоподобных технологий в Курчатовском институте обсудили, как решения, подсмотренные у живой природы, помогают осваивать космос.