Жизнь как один из круговоротов вещества и энергии во вселенной
Эволюцию вселенной можно рассматривать как единый круговорот материи и энергии, состоящий из множества иерархически связанных круговоротов структур различной природы и масштабов. Жизнь один из этапов общего круговорота материи и энергии во вселенной. Она является следствием действия, выявленного автором, термодинамического «принципа стабильности вещества».
Многообразная «жизнь вселенной» состоит из многочисленных круговоротов вещества и энергии на разных иерархических уровнях существования материи. Круговороты (циклические превращения) являются совокупностью несамопроизвольных и самопроизвольных термодинамических процессов. Явление биологической жизни (часто называемой органической жизнью или, - просто, жизнью) представляет собой круговорот химической материи, существующий в определенном диапазоне температур и других физических параметров. Такой круговорот возможен при наличии определенных химических элементов и веществ. Жизнь можно рассматривать как один из иерархических этапов общего круговорота материи и энергии. Этот этап сам является круговоротом высших биологических иерархических уровней. Можно принять, что круговорот жизни начинается с появления нуклеиновых кислот. Однако этот жизненный круговорот является составной частью более общего круговорота, начинающегося с появления простых химических веществ, из которых образуются нуклеиновые основания, химически нестабильные соединения в условиях существования жизни. Эти вещества могут образовываться под действием внешних источников энергии в различных условиях. Во всяком случае, они весьма нестабильны в условиях существования жизни. Далее, действие принципа стабильности вещества обуславливает стабилизацию появляющихся нуклеооснований путем образования стабильных супрамолекулярные структур, тем самым поддерживая существование этих «кирпичиков жизни» и нуклеиновых кислот. Данный «термодинамический механизм» способствует обмену веществ и развитию жизни.
Таким образом, первичный цикл жизни начинается с появления нестабильных нуклеиновых оснований. Можно считать, что появление нуклеиновых оснований является определяющей причиной существования известной нам органической жизни. После появления первых форм жизни, то есть воспроизводящихся супрамолекулярных структур, жизнь организмов также требует наличие указанных химически нестабильных соединений. Однако, в связи уже существующей ДНК (РНК), жизненный круговорот в состоянии «производить» указанные нестабильные вещества самостоятельно с использованием созданных первичным циклом энергоемких нестабильных химических соединений. Процесс жизни развивается, используя новые усовершенствованные термодинамикой механизмы поддержания общего цикла жизни.
Получается, что первый и последующие циклы жизни начинаются с возникновения нуклеиновых кислот, структура которых совершенствуется в эволюции. Существование нуклеиновых кислот является неотъемлемым признаком жизни. Появление жизни должно наблюдаться во всех уголках вселенной, где наблюдается возникновение нуклеиновых кислот.
С позиции представления о круговороте жизни, по-видимому, можно сформулировать следующее утверждение. Круговорот жизни – круговорот постоянно обновляющихся и адаптирующихся к внешней среде нуклеиновых кислот, образованных с участием химически нестабильных нуклеооснований. Неважно, где и в каких условиях появляются эти нуклеооснования, в космосе или на небесных телах. Интересен вопрос: почему именно эти химические соединения – «кирпичики жизни», являются нестабильными? С позиции термодинамики один из общих косвенных ответов связан с тем, что эти соединения легко трансформируются с образованием азота, чрезвычайно стабильного вещества.
Жизнь это, прежде всего, существование медленно обновляющейся («сохраняемой в филогенезе» и эволюции) ДНК «обрамленной», постоянно возникающей и распадающейся иерархически структурированной биомассой, биомассой представляющей собой супрамолекулярные структуры и структуры высших иерархий. Трансформация нуклеиновых кислот сопровождается трансформацией их «обрамляющих» иерархических структур.
Общая литература
Сайты http://endeav.net/news.html http://www.gerontology.ru/PDF_YG/AG_2012-25-03.pdf http://gladyshevevolution.wordpress.com/ http://creatacad.org/?id=48&lng=eng
Смотри также:
Stull, D.R.; Westrum, E.F.Jr.; Sinke, G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds; John Wiley and Sons, Inc.: New York, 1969, p. 807.
LaRowe, D. E., Helgeson, H. C. (2006). Biomolecules in hydrothermal systems: Calculation of the standard molal thermodynamic properties of nucleic-acid bases, nucleosides, and nucleotides at elevated temperatures and pressures. Geochim. Cosmochim. Acta. Vol. 70, pp. 4680-4724.
http://academic.research.microsoft.com/Author/56233752/doug-e-larowe