АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ВВЕДЕНИЕ. Для существования жизни необходим достаточный уровень определённости поведения вещества, её образующего

Для существования жизни необходим достаточный уровень определённости поведения вещества, её образующего. Нужен набор правил, обуславливающих достаточную повторяемость поведения слагающих элементов, чтобы они могли стать системой, способной к выполнению функций, которые не характерны для её компонентов по отдельности. Таким образом лимитируется минимально доступный уровень организации (по размеру структурного элемента) системы, способной к определённой деятельности. Слово "определённой" стоит понимать в смысле "повторяющейся": только возможность достаточно много раз в сходных условиях вести себя одинаково позволяет сумме некоторых составных частей иметь функции, выходящие за рамки возможностей отдельных слагаемых (или их суммы): атом водорода (один из ключевых химических элементов "живого") в единичном экземпляре не имеет достаточной "упорядоченности поведения", чтобы каким-то образом обуславливать повторное расположение в пространстве себя. Два атома водорода способны образовывать молекулу Н2, в которой более-менее стабильным является расстояние между ядрами двух атомов водорода. При увеличении числа даже "одинаковых" атомов растёт и их "рекомбинативное разнообразие", ещё раз хочу подчеркнуть важность "одинаковости" атомов в возможности их "упорядочивания": непостоянная структура, не может стать частью большей упорядоченной, если она на её уровне (больший масштаб) не станет упорядоченной, так как уровень энтропии такой "суммы" не даст устойчивых состояний "взаиморасположения" слагаемых. Примеры: длинна волны Де Бройля для нашей планеты намного меньше её линейных размеров, что приводит к "невидимости" проявлений её размытости в пространстве в масштабах самой планеты, но отдельные её электроны по прежнему способны к волновым переходам, что размывает определённость их расположения в пространстве в масштабах отдельного электрона (например находящегося на S-орбитали атома водорода). Для организации стабильной системы (имеется ввиду взаиморасположение её составляющих частей) необходима достаточная однозначность причинно следственных связей поведения её частей, то есть следование из события А к непосредственному из него следствию Б в одном направлении, всеми возможными способами.

Следующим обязательным условием существования (изменения взаиморасположения составных частей по шкале времени) системы, способной выполнять повторяющиеся действия, обусловленные её структурой (как это могут делать механические часы, и на что не способен зажатый в колбе при н.у. гелий), является наличие временных промежутков: ни одна из реакций не происходит мгновенно, хотя все четыре фундаментальные взаимодействия действуют непрерывно. Именно условие зажатости длительностей любых событий между минимумом (включительно) времени (квант действия: время прохождения фотоном расстояния планковской длинны - максимальная скорость) и максимумом (длительность, которая не зависит от времени вообще - минимальная скорость, недостижимая нулевая скорость), делает их сопоставимыми, позволяя "повторы" событий и множественность структур, способных к повторяющимся действиям.

Ещё одним важным, с точки зрения теории информации, фактором, определяющим диапазон допустимых конфигураций живых структур, является количество измерений (развёрнутых) пространства, в котором располагаются составные части системы. Если бы было всего два измерения, а живые существа были бы вынуждены обитать в некоем плоском мире, то их пищеварительная система имела бы вход и выход в одном канале - иначе сквозной разделил бы такой организм на две части. Одного измерения так же не достаточно для обеспечения нужного числа вариантов расположения на струне "гипотетических атомов", чтобы добиться возможности организации сложного существа. Количество измерений (развёрнутых) большее трёх приводит к нестабильности "привычной нашему миру" атомной структуры, а значит не возможности существования жизни по правилам нашей химии.

Единое направление оси времени также "жизненно необходимо" (без него "повтор" превращается в неопределённость из-за возможности перехода от события А к его непосредственному следствию Б несколькими взаимоисключающими способами параллельно); что собственно и приводит к однозначности связи между любой парой "причина-следствие", а также обуславливает их направленность (очерёдность) в сторону увеличения роста энтропии (второе начало термодинамики). Таким образом хоть ничего не мешает упавшему яйцу собраться обратно, но вероятность такого события стремится к нулю из-за того, что есть очень мало вариантов (сумма взаимозависимых условий, множественное совпадение) условий, приводящий к такому "самоскладыванию яйца", но число вариантов приводящих к разбиванию - громадно (приближается к вероятности в 100%, из-за описанных выше свойств поведения систем, вытекает, что с каждым дополнительным элементом вариативность системы множится на произведение суммы всех степеней свободы этого дополнительного элемента - сумма независимых условий). Аналогично и вероятность самосборки сложной системы за одно событие стремится к нулю. Абиогенез должен иметь много стадий, которые будут обусловлены условиями среды. Если жизнь возникает из неживой материи, то её появление является неизбежным для условий, в которых она создаётся. Это правило выходит из законов термодинамики: остаётся более стабильная структура. А жизнь "по определению" является процессом, который уменьшает энтропию в объёме своего материального носителя за счёт энергии полученной из вне. Таким образом жизнь неминуемо появляется для условий, в которых может образоваться хотя бы простейшие самоподдерживающиеся структуры.

Будущее становится предопределённым событиями прошлого в тем большей степени, чем больше масштаб (начиная от полного хаосу на диапазонах порядка планковской длинны, исходя из соотношения неопределённостей Гейзенберга). Для того, чтобы мог существовать рефлекс (Р.Декард), необходима однозначная связь между возбуждением и реакцией на него. Что в общем то и так обусловлено законами физики на масштабе, где существует жизнь, но главное понимать, что не смотря на разнообразие возможных действий, выполнится всегда одно. Это хорошо иллюстрируется мысленным экспериментом с памятью, которая сохраняет историю линейно: одно событие за другим; мы не знаем (у нас нет соответствующих воспоминаний) что будет в следующую минуту (до момента, когда событие произойдёт мы имеем только оценку вероятности наступления того или иного события), но стоит немного подождать и станет ясно, что из всех тех предполагаемых (или неожидаемых) вариантов случится только один. Таким образом мы обладаем свободой выбора, но свободы воли не имеем - каждое наше действие обусловлено до его наступления, а чувство, будто мы делаем выбор, всего лишь артефакт ретроспективности нашего сознания, которому видятся многие варианты. Да и видятся то "по очереди". Если формулировать понятие жизни, то слова "автономный и самоподдерживающийся" в нём будут относительными: любое живое существо ведёт активный обмен веществами с окружающей средой, без которой они погибнут, которая в большинстве своём является "не живой". Поэтому определитель "живой" является критерием структуры (как расположены составляющие) в большей степени нежели состава (какие и сколько составляющих используемы).

Чтобы некая структура уцелела при изменении окружающих условий, она должна иметь способность морфировать таким образом, чтобы уцелеть в новых условиях: она оказывается предопределённо направленной на такой метаморфоз - в теории алгоритмов это называется эволюционный алгоритм: рекурсивный набор инструкций, способный усложнять себя на уровне организации, реорганизуя свои составляющие. Это предикативная стратегия адаптации, вызывает увеличение диапазона приспосабливаемости энергообеспечивающей подсистемы, сохраняя обратную совместимость с предковой формой. В отличие от обыденного мнения, свойством не ограниченности длительности своей жизни (внутренними генетическими свойствами) обладает только вся биосфера вцелом. И свойствами эволюционного алгоритма так же, потому что эффективность энергопропускания по пищевой цепи - функция от всех её видов-участников, по этому их "эволюция" взаимообусловлена. Если допустить, что химический уровень организации самый вероятный для абиогенеза, то окажется, что количество эффективных вариантов организовать систему трансформации энергии, которая хотя бы сможет поддерживать постоянство внутренней среды - не большое (количество химических элементов ограничено, а эффективность работы механизма тесно связана с его размерами: меньше деталей - меньше преобразований - меньше энергетические потери). Энерго транспортная цепь преобразований может быть проиллюстрирована на примере электрон транспортных цепей дыхания. А как будет показано ниже, скорость самосборки отдельных узлов таких цепей (отдельных молекул) - чрезвычайно высока.

Дата добавления: 2014-12-11 | Просмотры: 439 | Нарушение авторских прав