Исследователи Бристольского университета с помощью
математической модели доказали, что до появления жизни между простыми
химическими реакциями существовала конкуренция, которая позволила закрепить
удачные изменения в макромолекулах.
Согласно теории немецкого физикохимика Манфреда Эйгена, до
появления жизни на Земле существовали так называемые гиперциклы — стабильные
химические циклы, состоящие из нескольких групп самовоспроизводящихся
макромолекул и обладающие признаками живого, передает «Лента.ру» со ссылкой на Journal of The Royal Society
Interface.
По мнению ученого, это способствовало появлению крупных
органических соединений, которые в ином случае были бы уязвимы к вредным
мутациям и исчезли бы. В гиперцикле же дефектные мутанты отсеиваются. Однако
при этом неясно, как в гиперциклах, где отсутствовала ДНК или РНК, могла
протекать эволюция, которая бы привела к появлению настоящих организмов.
Модель, называемая «бульоном финитарных процессов» (finitary
process soup), предполагает существование самоподдерживающихся химических
процессов, называемых -машинами (автоматы). Автомат можно представить в виде
канала ввода-вывода: на входе -машина может включать в себя одно состояние, а
на выходе — другое. Всего в исследовании изучалось поведение 15 разновидностей
автоматов, взаимодействие между которыми может породить новую -машину.
Ученые провели компьютерные симуляции нестабильных условий,
в которых одни автоматы встречались чаще, чем другие. В каждой такой среде,
называемой информационной нишей, содержалось 90 000 -машин. С течением времени
ниша изменялась, поскольку одни автоматы исчезали, заменяясь другими, что
порождало своеобразный естественный отбор. Некоторые разновидности -машин
полностью вымирали, однако, в конечном итоге, ниша становилась стабильной, что
подразумевала «мирное» сосуществование между автоматами.
Как полагают исследователи, до появления жизни на Земле в
водоемах протекали примитивные химические процессы, которые функционировали как
-машины. Результаты исследования показали, что в их «популяции» уже могли
протекать эволюционные процессы, необходимые для возникновения таких сложных
объектов, как клетки.
