3. "Заключительный" этапа эволюции материи – биохимический.

Я называю его "заключительным", поскольку с прекращением жизни материя возвращается в свое исходное неживое (косное по В.Вернадскому) состояние. Коснемся некоторых важных деталей биохимической эволюции материи на нашей планете, чтобы лучше представлять всю сложность эволюционно-космического феномена жизни, формирования биосферы Земли. Имеются модели зарождения жизни в процессе планетарной эволюции или планетарной формы движения материи. На основе геологических исследований (Сальников, Потылицина, 2008) установлено, что первые изверженные, метаморфические и даже первичные осадочные породы возникли около 4,3-3,9 млн. лет назад, первые простейшие живые организмы микрофоссилии - около 3,5-4 млн. лет назад. Это совпадение легло в основу гипотезы естественного эволюционного возникновения жизни на Земле практически одновременно с геологической эволюцией. В этой гипотезе предполагается, что появление соответствующих горных пород и минералов, а также магнитного поля Земли примерно совпадает с моментом появления жизни, т.е. самоорганизация эволюционных процессов неживой и живой природы идет параллельно на основе одних и тех же механизмов. Экспериментально было показано, что на глинах может происходить синтез полипептидов, а на базальтах - полинуклеотидов, т.е. как бы имеется минералогический код, который управляет синтезом на поверхности породы и даже обеспечивает для глин возможность матричного синтеза как самих глин (до 30 слоев), так и полимеров. Возможно, что первые примитивные гены представляли собой микрокристаллические структуры глины, причем каждый новый слой глины выстраивается в соответствии с особенностями строения предыдущего, как бы получая от него информацию о строении. Предполагается, что становление генетической информации шло по схеме: геохимические процессы -> минералообразование -> эволюционный катализ (автокатализ).

Н.Н. Моисеев (1994,1997) представил эволюцию нашей планеты и жизни как процесс формирования Земли из протопланетного облака, который длился миллиарды лет. Окончательно Земля как планета сформировалась примерно 5 млрд. лет назад. Появление развитой биосферы можно считать первой фундаментальной бифуркацией - скачком в эволюции материи на планете Земля, когда появилась анаэробная прокариотическая жизнь. Создатели первой биосферы - прокариоты, производя кислород, подготовили условия для возникновения второй бифуркации. Они погибли, однако биосфера осталась, но изменилась. Около 1,2 млрд. лет назад появились эукариоты, обладающие кислородным дыханием. Последующие бифуркации связаны с накоплением кислорода в атмосфере и выходом живых организмов (растений, животных) на сушу около 600-700 млн. лет назад. Но в основе всего этого изначально лежит появление живой клетки, как самовоспроизводимой и самоорганизованной системы. Это стало возможным на основе геохимической эволюции и появления циклических соединений углерода до сложных самовозобновляемых макромолекул ДНК, сформировавшим ядро клетки и её энерго-информационную матрицу (см. рис. 20, Схему…).

Возникновение в ХХ веке учения В.И. Вернадского (1978,1986) о биосфере позволило глубже понять связь живого с неживым на Земле и вскрыло причины, по которым эволюция живого оказывается неизбежным процессом. Наиболее узкое место теории биохими-ческой эволюции - это обоснование появления способности живых систем к самовоспроизводству, которое осуществляется по матричному принципу. Но и это свойство к самовоспроизводству изначально присуще материи (Петров 2011). Рассмотрим некоторые аспекты биохимической эволюции, соответствующие многим положениям современного естествознания.

Поскольку возникновение жизни – результат длительной эволюции материи, этот процесс необходимо рассматривать в контексте эволюции атомов (космофизико-химической), эволюции молекул (химической эволюции), эволюции косного вещества (геохимической эволюции) по В.И. Вернадскому (1978,1986) и органических веществ (молекул), имеющих прямое отношение к биохимической эволюции. Хотя последняя с появлением ДНК и РНК, по нашему мнению, должна быть четко выделена как эволюция сложных органических молекул внутри живого, а именно в протоклетках и современных их предках, т.е. с эволюцией клеток как элементарной формой существования во времени и пространстве всего живого (Ларионов, 2003-2011). А с точки зрения современной экологии дальнейшая эволюция живого на Земле связана с техногенной эволюцией биосферы, которая обусловлена появлением науки и умственной деятельностью человека (его самосознанием).

Появление живой материи в виде отдельных специализированных клеток и их совокупностей – сложных организмов тесно связано с космофизико-химической, геохимической и биохимической эволюцией материи (Вернадский, 1977,1980; Горбачев, 2003; Ларионов, 2004, 2009, 2011 и др.). Появление клетки из неживой материи, а также эволюция клетки уже как живой материи от протокариот до эукариотов и характеризует собой биохимическую эволюцию материи на планете Земля, которая продолжается и в наши дни.

Подводя итоги краткого рассмотрения трёх этапов эволюции материи, мы обратили свое внимание на тот факт, что на всех этапах она представляет собой самоорганизованную и самовоспроизводящуюся структуру различных форм материи от атома, молекулы до звезд и человека на основе энерго-информационного принципа существования материи, при этом процессы образования её форм на каждом новом этапе (при переходе от этапа к этапу) ускоряются (если образование космических систем – звезд, галактик, планет, комет, астероидов и др. осуществляется десятками миллиардов лет, то геохимические процессы на планетах уже единицами миллиардов, сотнями и десятками миллионов лет, а биохимические сотнями, десятками и единицами миллионов лет. С появление разума становится возможным моделировать эти процессы и в искусственных условиях ускорять их в миллионы раз (выращивание кристаллов, минералов, создание искусственных генов, создание новых видов живых организмов и многое другое), что укладывается сегодня в такое ёмкое понятие как нанотехнологии, которые в будущем позволят человеку создавать специальные информационные программы управления многими эволюционными и экологическими процессами на Земле.