Профессор кафедры физики Уральского федерального университета (УрФУ) Алексей Мелких предложил новую, отличную от теории Дарвина концепцию происхождения многоклеточных организмов. По мнению учёного, эволюция — это не случайный, а целенаправленный и управляемый процесс, который он назвал регулируемым симбиозом. Свою теорию он опубликовал в журнале BioSystems.
«Клетки, образующие многоклеточный организм, являются частью системы управления, поэтому они обладают определенными свойствами. В частности, каждая клетка должна “понимать“ свою роль в организме в целом, распознавать соседние клетки как свои собственные, даже если они выполняют разные функции. Гены каждой клетки должны “понимать“ гены соседних клеток. Для этого недостаточно, чтобы клетки были идентичны. “Понимание“, основанное на распознавании, — это отдельный процесс, который должен быть запрограммирован независимо. Между клетками должна существовать сигнальная сеть маркеров со строгими требованиями к этим маркерам», — отмечает в своей публикации Алексей Мелких.
В качестве аналогии он приводит сеть из компьютеров: простое соединение одинаковых компьютеров не создаст сеть. Для того чтобы сеть заработала, необходимо их запрограммировать так, чтобы они «понимали» друг друга и функционировали как единое целое.
Учёный считает, что формирование новых свойств живой материи слишком сложный процесс, чтобы возникнуть в результате случайностей и простого перебора мутаций. Для этого бы потребовалось нереалистично большое число шагов. Наглядно это можно увидеть на примере морских губок, которые появились на Земле около 600 млн лет назад.
«Если предположить, что на каждый квадратный метр океана приходится одна губка, то общее число губок — порядка 360 трлн. За полмиллиарда лет при продолжительности жизни около года общее число когда-либо живших на Земле губок составит величину порядка 10²². Это число, конечно, приближенное (поскольку губки все разные), однако оно не идёт ни в какое сравнение с числом вариантов генома. Сопоставим её с числом структурных вариантов, потенциально реализуемых в ходе эволюции, и с количеством пространственных конфигураций биологически важных молекул. Нуклеотидов (геномных букв) четыре вида. Общее число вариантов генома можно посчитать, возведя четыре в степень количества нуклеотидов в геноме — около 300 млн. Отсюда понятно, что живших губок несопоставимо меньше, чем возможных вариантов перестройки геномов. То есть случайным перебором работающую комбинацию не найти», — объясняет Алексей Мелких.
По его мнению, природа решает задачу эволюции целенаправленными действиями. Симбиоз осуществляется посредством системы управления, работающей на основе внутренних, скрытых закономерностей формообразования.
«В целом можно сказать, что эволюция — а в более широком смысле и жизнь — это крайне сложная целеустремленная адаптивная система», — полагает учёный.
