Профессор вуза предложил новый взгляд на теорию эволюции

09:05, 5 июня 2020

Он полагает, что эволюция запрограммирована на поиск совершенных организмов

Алексей Мелких занимается моделированием биологической эволюции, интеллекта, транспорта веществ через мембраны клеток. Фото: Илья Сафаров.

Профессор кафедры технической физики ФТИ УрФУ Алексей Мелких написал книгу о теории направленной эволюции. Основная идея издания — мутации не случайны.

«Теория Дарвина говорит о том, что изменения наследственного материала и возникновение новых видов происходят в результате случайных мутаций. Я утверждаю, что эволюция не случайна, она запрограммирована и направляется определенной силой к образованию все более совершенных организмов, а случайные мутации и естественный отбор вторичны. Горизонтальный перенос генов от одного вида к другому, разделение организмов по половому признаку, нейтралитет и симбиоз, старение и смерть — эти и другие свойства живых существ определяются направленностью эволюции», — поясняет Алексей Мелких.

Ученый произвел расчеты и убедился, что, если бы эволюция протекала с помощью случайных мутаций и естественного отбора, время, необходимое для перебора вариантов развития сложных организмов, превысило бы время существования Вселенной.

«На первых стадиях эволюции больших противоречий мы не увидим. Они появляются на этапе образования сложных молекул, таких как молекулы белков, РНК и ДНК. Увеличение длины ДНК ведет к экспоненциальному росту количества вариантов генома — наследственного информационно-биологического материала, заключенного в клетке организма. Когда нуклеотидов-„кирпичиков“, из которых состоят гены, становится больше, чем 102–103, на простой перебор вариантов требуется время дольше жизни Вселенной — 13,8 млрд лет. Даже в ДНК бактерии миллион нуклеотидов четырех видов, таким образом, полное количество вариантов — 41 млн, а у человека геном насчитывает 3 млрд нуклеотидов», — поясняет Алексей Мелких.

Еще один довод в пользу его теории — так называемый парадокс Левинталя. Чтобы выполнять свои функции, белок должен найти присущую только ему пространственную конфигурацию — конформацию. При этом белок состоит из такого большого количества аминокислот, что вариантов их комбинаций невероятное множество. Однако белок находит необходимую конформацию в течение всего лишь нескольких секунд и даже долей секунды.

«Отсюда я делаю вывод, что эволюция направлена изначально, на основании априорной информации, в соответствии с которой происходят направленные изменения генов. То есть эволюция — не случайна, она — закон и сила природы», — подчеркивает Мелких.

И этот закон универсален, считает профессор. Априорная информация содержалась во Вселенной еще до Большого взрыва в виде кода. Сама Вселенная находилась не в бесконечно горячем, а в чистом квантовом состоянии, которому невозможно приписать какую-либо температуру. Информация стала реализовываться сразу после Большого взрыва.

Соответственно, наше мышление и поведение — тоже реализация исходного кода: мы не приобретаем новые знания, не создаем новые концепции, а только подсознательно следуем за внешним стимулом, который запускает какую-либо из набора врожденных программ, наиболее подходящую в той или иной ситуации, в конкретных условиях.

Понятия, определения, которые мы считаем новыми, на самом деле — составные такого же врожденного квантового метаязыка, воспроизведение которого является квантовым эффектом взаимодействия биологически важных молекул в нейронах. По мнению Алексея Мелких, со временем эволюция, возможно, приведет к формированию биологических систем, наделенных сознанием размером с галактику или Вселенную.

На взгляд Мелких, эволюцией управляют силы квантовой природы, дальнодействующие между биологически важными молекулами — белками, РНК, ДНК — и обеспечивающие их порядок внутри клеток и высокоточное взаимодействие. Носителем этих квантовых эффектов предположительно являются квантовые поля.

«Чтобы иметь убедительные подтверждения предположений, необходимы многочисленные эксперименты. Сейчас нам доступна лишь картина организма до и после геномных изменений. Чтобы иметь четкие и достоверные представления об эволюционных механизмах, нужны предельно детальные наблюдения за изменениями нуклеотидов и генома в режиме реального времени, в масштабах атомов и нано- и пикосекунд, то есть одной миллиардной и одной триллионной секунды. В перспективе, с разработкой сверхточной аппаратуры, такие исследования станут возможны. В Гамбурге с участием российской стороны уже построен мощнейший Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах, с помощью которого ученые в режиме онлайн наблюдают, как атомы вступают в реакции друг с другом», — комментирует Алексей Мелких.

Получив подробные знания о законах эволюции, человечество будет управлять ею и, таким образом, справится с самыми опасными заболеваниями, победит старость, сможет предвидеть будущее и влиять на него, предсказывает ученый. Причем и эти возможности будут составными направленной эволюции Вселенной.

Отметим, Алексей Мелких называет себя последователем выдающихся русских, советских биологов Льва Берга и Александра Любищева. Статьи Алексея Мелких, посвященные теории направленной эволюции, выходили в таких журналах как Origin of Life and Evolution of Biospheres, Biosystems, Progress in Biophysics and Molecular Biology. Книга «Теория направленной эволюции» — результат 20-летних размышлений и исследований в области физики, биологии, кибернетики; вышла в издательстве «Интеллект». Англоязычная версия книги выпущена издательством Lambert Academic Publishing.