Второй закон термодинамики

Информация не может каким-то образом самонакапливаться, потому что согласно 2-му закону термодинамики в замкнутых системах энтропия всегда возрастает, т.е. теплота (энергия) всегда переходит из упорядоченной формы, в неупорядоченную форму не способную производить полезную работу, как бы "рассеивается". Как доказали учёные, аналогичный закон применим и к области информатики - случайность, беспорядок, истощение только возрастают без контроля разума.
Второй закон термодинамики непреложный закон, единственный закон, который ещё ни разу не был подвергнут сомнению, нарушен или опровергнут. Поэтому порядок (генная информация) не может стихийно возникнуть из беспорядка случайных процессов, что и подтверждается теорией вероятности. Как сказал один учёный "в биологии случайность есть смерть". Итак, 4 открытия 20 века полностью разрушают основы эволюционной теории: невозможность самозарождения жизни из неживой материи, теория генетической информации, второй закон термодинамики, антропический принцип (Земля специально спроектирована для органической жизни).
Дарвин, живя в 19 веке, не обладал и сотой долей той информации о живых организмах, которую имеем мы, особенно в области микробиологии, генетики, химии клетки. Но он был честным и проницательным учёным, поэтому написал одному из своих друзей следующее: "Иногда кажется невозможным доказать, что весь этот разнообразный и чудесный мир, в том числе и мы, мыслящие, возник случайно. Вот в чём главный аргумент в пользу существования Бога".

Почему же в конце 20 века так много гораздо более эрудированных чем Дарвин людей верят в сказку, упорно цепляются за абсолютно несостоятельную теорию эволюции, эволюции, которую не наблюдал воочию ни один учёный в мире и в выводах которой сомневался сам Дарвин? Возможны несколько вариантов ответов на этот вопрос. Главной причиной является нежелание признать Бога как Творца вселенной и человека, ибо признав существование Бога-Творца, надо будет признать и Его моральные нормы и свою ответственность перед Ним.
Итак, с точки зрения современной науки, из всех теорий возникновения вселенной, Земли и жизни на ней наиболее вероятна теория сотворения. Так космология утверждает, что вселенная конечна, она имеет начало и, по-видимому, конец (согласно 2-му закону термодинамики). Современная физика показывает удивительную сбалансированность и поразительную точность констант и соотношений между частицами в микромире, а астрофизика обнаруживает её и в макромире звёзд, галактик и метагалактик.
Астрономы открыли множество взаимосвязанных, единственно возможных и точно соблюдаемых характеристик нашей галактики, солнечной системы и её планет. Учёные, изучающие нашу планету (геофизики, климатологи, атмохимики, геоморфологи и др.) утверждают, что без соблюдения многочисленных условий: магнитного поля, озонового слоя, сбалансированной атмосферы, уникального вещества - воды, а также углерода, кислорода, водорода, фосфора и многих других элементов в требуемых количествах и химических связях, и многих других условий жизнь на Земле возникнуть не могла.
Современная биология раскрывает поразительную сложность и целесообразность конструкции клетки, которая имея размеры несколько микрон выполняет до 40 тысяч функций, сама производит себя и содержит исчерпывающую генетическую информацию об устройстве организма в целом. Эта генетическая информация различна для разных организмов, поэтому они размножаются согласно своему биологическому виду, а не происходят из одного и того же древнего одноклеточного первоорганизма. Этот вывод биологов подтверждают палеонтологи, которые до сих пор не обнаружили никаких "бесчисленных" переходных форм от низших к высшим формам жизни.
И, наконец, математика - царица всех наук, полностью опровергает мнение, что вселенная, Земля и жизнь на ней могли возникнуть в результате случайных, статистических, естественных процессов. Вероятность этих событий равна нулю, что подтверждается 2-м законом термодинамики применительно к информатике, а именно: случай вносит беспорядок в информацию и никоим образом не повышает её организационную сложность.

Эволюция систем классификации

Геккель (1894) Три царства	Уиттекер (1969) Пять царств	Вёзе (1977) Шесть царств	Вёзе (1990) Три домена	Кавалье-Смит (1998) Два домена и семь царств
Животные	Животные	Животные	Эукариоты	Эукариоты	Животные
Растения	Грибы	Грибы	Грибы
Растения	Растения	Растения
Простейшие	Простейшие	Хромисты
Протисты	Протисты
Монеры	Археи	-	Археи	Прокариоты	Археи
Бактерии	Бактерии	Бактерии

Теория, предложенная А. И. Опариным в первой половине ХХ века, основана на предположении о химической эволюции, которая постепенно переходит к биохимической, а затем к биологической эволюции. Образование клетки явилось сложнейшим явлением. Но оно и положило начало развитию жизни и всему ее многообразию. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Это привело к возрождению теории самозарождения. Новая версия получила название – «Теория химической эволюции», положения которой блестяще выдержали более чем полувековую проверку временем. Проблему происхождения жизни он рассматривал с материалистической позиции и объяснял возникновение жизни как определенный и закономерный качественный этап в историческом развитии материи.

Уже ранние исследования А.И.Опарина в области сравнительной биохимии окислительно-восстановительных процессов у простейших водорослей привели его к изучению эволюционного развития жизни и разработке основных положений проблемы происхождения жизни на Земле. В те годы (в начале XX века) среди естествоиспытателей проблема происхождения жизни считалась проблемой, не допускающей экспериментального подхода и не разрешимой методами естественных наук. Крупнейшей научной за слугой А.И.Опарина является то, что он убедительно показа возможность научного экспериментального подхода к исследованию проблемы происхождения жизни. Он изложил свои идеи в книге «Происхождение жизни», опубликованной в Советском Союзе в 1924 году и переведенной на английский язык в 1938 году. Пик исследований А. И. Опарина и его соавторов приходился на 50-60-е годы, хотя его книга «Происхождение жизни» была опубликована раньше.

1. Первобытная Земля имела разреженную (то есть лишенную кислорода) атмосферу. Когда на эту атмосферу стали воздействовать различные естественные источники энергии - например, грозы и извержения вулканов - то при этом начали самопроизвольно формироваться основные химические соединения, необходимые для органической жизни.

С самого начала этот процесс был связан с геологической эволюцией. В настоящее время принято считать, что возраст нашей планеты составляет примерно 4,3 млрд лет. В далеком прошлом Земля была очень горячей (4000-8000 °С). По мере остывания образовывалась земная кора, а из воды, аммиака, двуокиси углерода и метана - атмосфера. Такая атмосфера называется «восстановительной», поскольку не содержит свободного кислорода. При падении температуры на поверхности Земли ниже 1000C образовались первичные водоемы. Под действием электрических разрядов, тепловой энергии, ультрафиолетовых лучей на газовые смеси происходил синтез органических веществ-мономеров, которые локально накапливались и соединялись друг с другом, образуя полимеры. Можно допустить, что тогда же одновременно, с полимеризацией шло образование надмолекулярных комплексов-мембран.

2. С течением времени молекулы органических веществ накапливались в океанах, пока не достигли консистенции горячего разбавленного бульона. Однако в некоторых районах концентрация молекул, необходимых для зарождения жизни, была особо высокой, и там образовались нуклеиновые кислоты и протеины.

По однотипным правилам синтезировались в «первичном бульоне» гидросферы Земли полимеры всех типов: аминокислоты, полисахариды, жирные кислоты, нуклеиновые кислоты, смолы, эфирные масла и др. Это предположение было проверено экспериментально в 1953 году на установке Стэнли Миллера.

Эксперимент Миллера, ставший поворотным пунктом в этой области, был предельно прост. Аппарат состоял из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб помещено устройство, имитирующее грозовые эффекты - два электрода, между которыми происходит разряд при напряжении около 60 тысяч вольт; в другой колбе постоянно кипит вода. Затем аппарат заполняется атмосферой, предположительно существовавшей на древней Земле: метаном, водородом и аммиаком. Аппарат проработал неделю, после чего были исследованы продукты реакции. В основном получилась вязкое месиво случайных соединений; в растворе также было обнаружено некоторое количество органических веществ, в том числе и простейшие аминокислоты - глицин и аланин.

Первичные клетки предположительно возникли при помощи молекул жиров (липидов). Молекулы воды, смачивая только гидрофильные концы молекул жиров, ставили их как бы «на голову», гидрофобными концами вверх. Таким способом создавался комплекс упорядоченных молекул жиров, которые за счет прибавления к ним новых молекул постепенно отграничивали от всей окружающей среды некоторое пространство, которое и стало первичной клеткой, или коацерватом — пространственно обособившейся целостной системой. Коацерваты оказались способными поглощать из внешней среды различные органические вещества, что обеспечивало возможность первичного обмена веществ со средой.

3. Первые клетки были гетеротрофами, они не могли воспроизводить свои компоненты самостоятельно и получали их из бульона. Но со временем многие соединения стали исчезать из бульона, и клетки были вынуждены воспроизводить их самостоятельно. Так клетки развивали собственный обмен веществ для самостоятельного воспроизводства.

Таким образом, первичная клеточная структура, по Опарину, представляла собой открытую химическую микроструктуру, которая была наделена способностью к первичному обмену веществ, но еще не имела системы для передачи генетической информации на основе нуклеиновых кислот. Такие системы, черпающие из окружающей среды вещества и энергию, могут противостоять нарастанию энтропии и способствовать ее уменьшению в процессе своего роста и развития, что является характерным признаком всех живых систем. Отдельная молекула, даже очень сложная, не может быть живой. Это значит, что не разрозненные части определяют собой организацию целого, а целое, продолжая эволюционировать, обусловливает целесообразность строения частей.

Естественный отбор сохранял те системы, в которых были более совершенными функция обмена веществ и приспособленность организма в целом к существованию в данных условиях внешней среды. Постепенное усложнение протобионтов осуществлялось отбором таких коацерватных капель, которые обладали преимуществом в лучшем использовании вещества и энергии среды. Отбор как основная причина совершенствования коацерватов до первичных живых существ — центральное положение в гипотезе Опарина.

4. Некоторые из этих молекул оказались способны к самовоспроизводству. Взаимодействие между возникшими нуклеиновыми кислотами и протеинами, в конце концов, привело к возникновению генетического кода.

В ходе естественного отбора выжили системы, имевшие особое строение белковых полимеров, что обусловило появление третьего качества живого - наследственности (специфичной формы передачи информации).

Теорию А.И. Опарина горячо поддержал кембриджский профессор Дж. Холдейн. Холдейн выдвинул гипотезу о том, что на первобытной Земле скопились огромные количества органических соединений, образовав то, что он назвал горячим разбавленным бульоном (впоследствии прижилось название первичный бульон или протобульон). Современное двуединое понятие первобытного бульона и самозарождения жизни исходит из теории Опарина-Холдейна о происхождении жизни, теория эта общепризнанна.

Концепция А. И. Опарина в научном мире весьма популярна. Сильной ее стороной является точное соответствие теории химической эволюции, согласно которой зарождение жизни - закономерный результат. Аргументом в пользу этой концепции служит возможность экспериментальной проверки ее основных положений в лабораторных условиях.

Слабой стороной концепции А. И. Опарина является допущение возможности самовоспроизведения коацерватных структур в отсутствие систем, обеспечивающих генетическое кодирование. Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. В рамках концепции Опарина не решена главная проблема - о движущих силах саморазвития химических систем и перехода от химической эволюции к биологической, о причине таинственного скачка от неживой материи к живой.

Все было хорошо продумано и научно обосновано в теории, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам?

Гипотеза А.И. Опарина способствовала конкретному изучению происхождения простейших форм жизни. Она положила начало физико-химическому моделированию процессов образования молекул аминокислот, нуклеиновых оснований, углеводородов в условиях предполагаемой первичной атмосферы Земли.

У Вселенной есть ритм. Когда нам удается в достаточной мере успокоиться, мы можем ощутить себя частью этого совершенного ритма. Я постоянно возвращаюсь к концепции совершенства, так как во многих сильна вера в несовершенство. Я считаю, что наш мир не может быть не совершенным. Солнце, не истощая свой источник энергии, обеспечивает нашу планету точным количеством энергии, необходимой для ее обогрева и поддержания жизни. Земля идеально вращается вокруг своей оси, не подвергаясь опасности сорваться. Вся Вселенная обладает поддерживающим ее интеллектом, который я называю Богом, а вы можете называть как вам нравится. Лосось, плывущий вверх по течению к месту нереста, таинственным образом совершенен. Паук знает, как плести паутину, ни дня не посещая паучьей школы. Инстинкты, позволяющие единой песне работать совершенно, порождены интеллектом, пронизывающим всякую форму. И мы очень мало знаем о том, как он работает. Однако все каким-то образом взаимосвязано, из поколения в поколение, через все виды, и так до бесконечности. Если бы мы хотя бы в малейшей степени начали постигать этот процесс взаимосвязи, то начали бы понимать и принцип синхронности, хотя бы настолько, чтобы поверить в этот феноменальный интеллект, который так совершенно поддерживает всякую жизнь.

Дата добавления: 2014-01-15