Организм и его управляющие или информационные тела

Организм и его управляющие или информационные тела

Уже сложность процессов в отдельной клетке такова, что ее работу невозможно объяснить без наличия управляющего информационного центра. А что же говорить тогда о сложности процессов, которые приводят к развитию целого организма из одной яйцеклетки? Человек состоит примерно из ста триллионов клеток, и все они являются потомками одной единственной клетки. Для построения такой сложной конструкции как человек и управлением процессами внутри него нужна очень мощная информационная система. Для сравнения можно указать, что гипотетическая компьютерная система слежения и контроля за всеми людьми на планете была бы значительно проще, так как людей в тысячи раз меньше, чем клеток в организме человека.

По устоявшейся традиции современная наука считает, что все развитие организма заложено в его генах. В учебниках можно прочесть такую характерную фразу: «Генетическая информация определяет морфологическое строение, рост, развитие, обмен веществ, психический склад, предрасположенность к заболеваниям и генетические пороки организма. Реализация генетической информации происходит в процессе синтеза белковых молекул» (см., например, Википедия, статья «Генетическая информация», 2014). И уже в этих, казалось бы, очевидных и не подлежащих сомнению утверждениях, которые лежат в основе современных научных взглядов, заключено противоречие. Его суть в том, что одним и тем же словом «ген» обозначаются два совершенно разных понятия.

Изначально на рубеже 19-го и 20-го веков термин «ген» появился как теоретическая единица передачи дискретной наследственной информации. Изучением таких «генов» занимается наука генетика, родоначальником которой считается Г. Мендель, который в 1865 году опубликовал результаты своих исследований о передаче по наследству признаков при скрещивании гороха. Сформулированные им закономерности впоследствии назвали законами Менделя. С другой стороны, к настоящему времени «в молекулярной биологии установлено, что гены – это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК» (Википедия, статья «Ген», 2014). Но разве кто-нибудь доказал, что гены, ответственные за построение белков, и гены, которые определяют наследственную информацию, это одно и тоже? Конечно, нет. Вот мнение современного ученого, специалиста в этой области. «Сейчас даже трудно представить, каким образом можно будет перейти от расшифровки отдельных генов к пониманию того, как они управляют всем организмом. Генетика развития организма до сих пор находится в зачаточном состоянии, хотя то, что именно гены управляют этим процессом, не вызывает сомнения. Различие между человеком и шимпанзе – это генетическое различие и ничего больше». Это цитата из книги Мэтта Ридли «Геном» (Издательство «Эксно», 2010). То есть автору даже трудно представить, как гены управляют всем организмом. Но он не сомневается, что это именно так и есть. Никаких аргументов, просто слепая вера со стороны Мэтта Ридли, впрочем, у остальных его коллег то же самое.

А вот обратное утверждение, о том, что молекулярные гены ДНК в передаче наследственной информации никакой определяющей роли не играют, доказать совсем нетрудно. Для этого достаточно показать, что информация, содержащаяся в ДНК, существенно меньше даже минимально необходимой информации, которая должна быть передана по наследству.

Возьмем для примера человеческую яйцеклетку. Вся информация о том, какой организм из нее вырастет, должна быть уже заложена в ней. Наука с этим согласна, так как материнский организм обеспечивает растущий зародыш только защитой от внешней среды и подводом необходимого питания, не вмешиваясь в построение тела. Ясно, что из этой яйцеклетки должен вырасти именно человек, а не корова или медведь. Поэтому информация о расположении и типе всех клеток, вновь появляющихся вследствие деления, должна быть известна уже на начальной стадии. Сейчас считается, что вся она находится в генах хромосом яйцеклетки. В 2000-м году геном человека был расшифрован полностью, и оказалось, что в нем содержится около 3-ёх миллиардов нуклеотидов. Всего в ДНК содержится четыре типа нуклеотидов, или «букв» информации, то есть в двоичном коде мы имеем в геноме шесть миллиардов бит информации (6*109 бит = 6 Гигабит).

При появлении каждой новой клетки растущего тела о ней должна быть известна, как минимум, следующая информация: ее положение относительно клетки-родителя (внизу, вверху, слева, справа, впереди, сзади – всего 6 позиций), ее размер, форма и тип. Для справки, размеры клеток в организме человека могут отличаться в тысячи раз, а различных типов клеток насчитывается больше 230. Положим, что эта информация равна N битам. Можно смело полагать, что N больше 20, так как 3 бита нужно на задание положения клетки в пространстве (6 < 23), 8 битов на задание ее типа (230 < 28), если грубо положить, что есть тысяча разных размеров для клетки (а их больше), то 10 бит на задание размера (1000 < 210). Теперь вспомним, что число клеток в организме человека оценивается в 100 триллионов (1014), и для каждой из них должно быть задано N бит информации. Значит, в яйцеклетке должно быть записано, как минимум, N*1014 бит информации, чтобы растущее тело приняло просто человеческую, а не какую-либо иную форму. А в ее хромосомах, как мы видели, полной информации содержится в сотни тысяч раз меньше. Отсюда однозначно следует, что эта информация должна храниться в управляющем центре клетки, который находится вне нашего пространства, потому что в физическом теле клетки такие огромные объемы информации хранить просто негде.

Получается, что «гены», отвечающие за наследственность, хранятся не в физическом теле клетки, а в ее управляющем центре или информационном теле, расположенном в смежном пространстве. Поэтому молекулярные гены, участвующие в формировании белков, никак не могут отвечать за строение, рост и развитие, а уж тем более, психический склад организма. Как уже отмечалось выше, молекула ДНК служит просто матрицей для копирования, то есть является всего лишь частью начального процесса синтеза белков. Впрочем, некоторое отношение к наследственности молекулы ДНК, все-таки, имеют: они могут передавать свои дефекты. Если родительские хромосомы содержали ошибки, то есть вероятность их передачи и потомству. А неправильные ДНК-матрицы могут привести к формированию неправильных белков, которые не выполняют свои функции, а это уже и приводит в итоге к наследственным болезням организма.

Еще один очевидный аргумент против наличия наследственной информации в молекулярных генах, это тот простой факт, что их роль одинакова как в одноклеточных, так и в многоклеточных организмах. Причем, понятно, что одноклеточные возникли раньше, и роль генов в них заключалась в обслуживании только внутриклеточных процессов, так как многоклеточных организмов еще не было. Почему же роль генов должна измениться, когда возник многоклеточный организм? Понятно, что когда клетки объединились в один организм, основной процесс производства белков у них сохранился, и молекулярные машины: рибосомы, РНК-полимеразы, ДНК-полимеразы и т. п., – остались, по сути, теми же. И хромосомы, с встроенными в них генами, играли в нем ту же роль, что и в одноклеточных: служить шаблонами в начальном этапе производства белков. Некоторое различие проявилось лишь в том, что клетки стали разных типов, и дополнительно возникла функция синтеза белков, которые используются в других клетках организма. Вполне логично предположить, что роль генов осталась той же, что и в одноклеточных организмах, где гены не могли нести никакой ответственности за «морфологическое строение, рост, развитие, обмен веществ, психический склад» организма, так как самого организма еще не было даже в проекте.

Любопытно, что у человека около тридцати тысяч молекулярных генов, а у некоторых простейших организмов число генов сравнимо или даже больше, чем у человека. Например, у кольчатого червя, состоящего всего из 979 клеток, также около тридцати тысяч генов. Как же так, и для управления простейшим организмом червя, и для управления сложнейшим организмом человека используются примерно одинаковое число генов? Ответ понятен, молекулярные гены тут не причем.

Да и внутри клетки молекулярные гены, конечно, являются необходимым элементом, как и многие другие ее части, но не играют какой-то выдающейся, определяющей роли. Например, относительно недавно был открыт альтернативный сплайсинг – процесс, позволяющий на основе одного гена производить несколько информационных РНК и, соответственно, белков. В животных клетках большинство генов содержат экзоны и интроны. В процессе обычного сплайсинга интроны удаляются из РНК, а оставшиеся экзоны сшиваются в непрерывную последовательность и направляются на рибосомы для формирования по ней белковой цепочки. А в процессе альтернативного сплайсинга экзоны могут выборочно включаться в состав конечной РНК, то есть экзон одного варианта сплайсинга может оказаться интроном в альтернативном пути. Это значит, что решение о том, какой белок производить принимается не в процессе копирования «букв» гена, а уже в зоне работы молекулярных машин сплайсосом. Варианты альтернативного сплайсинга могут приводить к образованию различных изоформ одного и того же белка, а иногда позволяют кодировать белки даже с антагонистическими функциями. То есть в результате получается, что ген даже не определяет конечный вид белка.

Можно видеть определенную иерархию в управляющих центрах, присутствующих в живых организмах. На нижнем уровне находятся управляющие центры молекулярных машин. На то, что они автономны и связаны непосредственно с физическим телом самой молекулярной машины, а не всей клетки, указывает их способность работать и вне клетки. Однако молекулярную машину вряд ли можно считать полноценным живым существом, так как в отсутствии команды на начало работы, она ведет себя как неживое тело. Примерно также ведет себя и вирус, разница в том, что молекулярная машина помогает клетке, а вирус разрушает ее. Управляющий центр клетки уже настолько сложен, что клетку вполне можно признать живым существом, так как у нее есть все основные признаки живого существа: стремление поддерживать свою структуру и функциональность, то есть жизнь, и способность к воспроизведению себе подобных. Клетка обеспечивает согласованную работу всех многочисленных молекулярных машин в своем теле, то есть ее управляющий центр имеет доступ к управляющим центрам молекулярных машин, и его команды имеют приоритет для них. Аналогичная иерархия имеет место между командным центром организма и множеством клеток в его составе.

Когда клетка, как в случае бактерии, всего одна, то ее главная цель – собственное выживание; если же она находится в составе организма, то она может получать команду на самоуничтожение в интересах выживания всего организма. Например, внутри клетки существуют специальные органеллы, они называются лизосомы, для собирания и уничтожения ненужного мусора. А при превращении головастика в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, получают соответствующие команды и переваривают его клетки, то есть хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества используются другими клетками тела. Похожая ситуация имеет место при превращении гусеницы в бабочку: там за короткое время кардинально перерождаются почти все клетки организма.

Управляющий центр организма может перестраивать и модифицировать управляющие программы клеток под свои нужды. Например, клетки могут дифференцироваться, то есть в процессе деления возникает не точная копия родительской клетки, а клетка другого типа с другими функциями и задачами в организме. Еще один любопытный пример нарушения привычного представления о том, что для создания белка нужен кодирующий его ген, дает адаптивная иммунная система организма. Для защиты организма от огромного количества возможных антигенов (чужеродных белков или углеводов) эта иммунная система способна вырабатывать миллионы различных антител. Если бы каждое антитело кодировалось одним геном, то потребовались бы миллионы генов, а ведь даже у человека генов всего около тридцати тысяч. При попадании неизвестного антигена в организм в нем начинается настоящая гонка на выживание. В срочном порядке запускаются процессы генерации множества различных новых антител, и если нужное антитело получено, то следующий этап состоит в быстром налаживании его массового производства, пока внедрившиеся чужеродные антигены не привели к смерти всего организма. Другими словами, иммунная система работает как хорошая научная лаборатория при поиске необходимой вакцины против нового вируса.

Когда здесь говорится об управляющем центре или информационном теле клетки или организма, то подразумевается просто некая сущность, о которой пока мало известно. Несомненно только то, что она обладает неким разумом или его эквивалентом типа программы и находится вне нашего пространства, оттуда управляя соответствующим физическим телом. Более конкретные свойства этих сущностей еще предстоит узнать.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.