ЕВОЛЮЦИЯТА Е НАПРАВЛЯВАНА

Физикът Мелких оспорва теорията на Дарвин, интервю на Елена Кудрявцева с Алексей Мелких, сп. „Огонẽк, бр.18, 13.05.2019, стр.8

професор Мелких

Докладът за „направляваната еволюция”, представен на конференцията „Развитие на живота: проблеми на еволюцията и развитието на организмите” предизвика разгорещени спорове в научните среди. Професорът на Уралския университет, докторът по физика и математика Алексей Мелких представи своята теория, която според него трябва да замени Дарвин. Преди това той очерта основните аспекти на своето 20-годишно проучване, публикувани в уважавани списания - Biosystems, Progress in Biophysics and Molecular Biology.

-Кажете ни защо вие, физик по образование, се занимавате с еволюция?

-След като завърших Уралския технически университет, се занимавах с проблема за транспортиране на вещества чрез клетъчната мембрана и статистическа физика. Веднъж, случайно дочух чух, че ако еволюцията наистина се е осъществила чрез случайни мутации и естествен подбор, то времето, необходимо за такова изброяване на полезни опции, не е сравнимо с целия живот на нашата Вселена.

От 2000-те години започнах да изграждам различни модели и бързо се убедих, че дарвинизмът има огромни проблеми, на които учените не могат да отговорят за пореден път.

Но като цяло, аз не съм пионер в тази област. Има сериозни работи по този въпрос - например, „Номогенеза“ на руския биолог Лев Берг. Той говори за еволюцията като процес, протичащ в съответствие с определени закони, които не са подвластни на влиянието на местообитанието.

-Да започнем от самото начало в буквален смисъл. Според популярната теория на Опарин и Халдейн, преди 4 милиарда години органичната материя спонтанно е възникнала на древната Земя. И тогава от нея се образуват първите организми. Вие, ако разбирам правилно, казвате, че не е имало случайност в това?

-Ако говорим за най-ранните етапи на еволюцията, там няма големи противоречия. Противоречия възникват, когато се появяват сложни системи и проблемът за изброяване на варианти, когато първите молекули, например, и РНК или ДНК, започват да кодират нещо. И от този етап теорията на Дарвин не работи. Не отричам, че съществуват случайни мутации и селекция, но те не могат да бъдат основната причина за еволюцията.

-Астрономът Фред Хойл веднъж каза: вероятността случайно да се получи жива клетка е приблизително равна на вероятността от самосглобяване на „Боинг 747“ от торнадо на сметището.

- Абсолютно вярно. Представете си, дори най-простата бактерия има милион нуклеотиди - това са „градивните елементи“, които изграждат гените. Съществуват четири такива нуклеотида, съответно, общият брой на вариантите е 4 на степен един милион. Така че, ако най-простата бактерия се появи чрез простия метод на изброяване, наистина няма да има достатъчно време за живота на Вселената. Какво можем да кажем за по-сложни организми, за изобилието на видове и за самия човек, който има геном от 3 милиарда нуклеотида. Това е основният аргумент. Това е, като цяло, с увеличаване на дължината на ДНК, броят на вариантите на генома расте експоненциално, а когато броят на нуклеотидите стане повече от 102–103, търсенето на варианти става невъзможно в момента, в който съществува Вселената. Еволюцията трябва да бъде насочена, в противен случай не биха могли да се появят видове.

-Кое направлява движението на еволюцията?

-Посоката на движение на еволюцията се дължи на квантовите ефекти в биологично важни молекули - в белтъците, ДНК и РНК. Вътре в тях, в квантовите степени на свобода, в тях се съдържа цялата информация, която постепенно се разгръща и включва в процеса на еволюцията. Една добра аналогия може да бъде направена от ботаниката: ако посадите брезово семе, тогава това ще бъде бреза, която расте, а не нещо друго, защото има програма за нейното развитие в семето. Такива процеси наблюдаваме в еволюцията на Вселената. Именно квантовата механика (нетривиални квантови ефекти) решава парадоксът на Levintal¹, който все още не е решен в биологията.

-Можете ли да разкажете по-подробно за този парадокс?

-Става дума за работата на протеините. Факт е, че един протеин се състои от много голям брой аминокиселини, които в живата клетка могат да се комбинират по невероятно голям брой начини. Но за продължаване на живота е подходяща само една комбинация. Изборът от всички възможни начини ще отнеме време, което надхвърля живота на Вселената. Въпреки това, протеинът намира правилния вариант в рамките на секунди или части от секундата. Можем да обясним това, ако приемем, че определено количество квантови степени на свобода първоначално се кодират в протеин и само от тях може да „избере“.

-Кой е носителят на тези квантови ефекти?

-Това не е ясно, предположих, че това са квантови полета. За да отговорим на този въпрос, трябва да проведем голям брой експерименти. Например, необходимо е да наблюдаваме промените на генома в клетката в реално време, т.е. на много малки разстояния и времеви интервали, например, равни на фемтосекунди². Когато можем да направим това, ще видим, че мутациите в гените възникват основно не случайно, а насочено, в съответствие със силите, които действат в тях. Понастоящем нашите експерименти са много груби: виждаме само това, което се случва с генома сега и какво се е случило преди. Но точно как някои нуклеотиди са заменени от други - не знаем

-Какви експерименти могат да ни покажат това?

-Сега в Хамбург е построен най-мощният европейски лазер с електронни рентгенови лъчи. Това е много скъпа инсталация, в която, между другото, Русия е инвестирала около 25% от разходите. Дължината на вълната на рентгено-лазерното лъчение тук ще варира от 0.05 до 6 nm³. Така че по принцип такива изследвания ще бъдат възможни.

-Откъде идва този код? Изглежда се потвърждава християнската концепция за създаването на света от интелигентен Създател.

-Не принадлежа към нито една религия. Еволюционният код е същата естествена сила, която е априори вградена във физически обекти. Ние не казваме, че властта на Нютон е била поставена от някой отгоре.

-Силата на Нютон е проста величина, характеризираща взаимодействието между обектите. Вие говорите за гигантски код, съдържащ информация за развитието на всички живи същества. За да го създадете, трябва да поставите огромно количество енергия. И ако все пак се е появил такъв код, как е попаднал в биологичните молекули?

-Най-вероятно е възникнал в ранните етапи на Вселената. Според съвременните космологични теории (например теорията за големия скок) Вселената е съществувала преди Големия взрив. Предложих модел, според който Вселената се е намирала в чисто квантово състояние. В това състояние всички естествени свойства са кодирани. А след Големия взрив те вече са реализирани. Оказва се, че първите молекули на веществото вече са се появили в съответствие с оригиналния код. След това те образуват необходимите биологични молекули и т.н. Следователно, законите на насочената еволюция са в крайна сметка резултат от законите на физиката и първоначалните условия, които характеризират Вселената.

-Какво се променя в нашата представа за света?

-Това означава за нас нови знания за живота. Фактът, че човек като високо организирано същество, надарен със съзнание, не се е появи случайно, може фундаментално да промени нашия светоглед.

-Тогава можем да кажем от какво към какво се движи насочената еволюция. Ако се контролира от мутации, тогава крайният резултат е непредсказуем. А тук?

- Е, това е доста труден въпрос за учените. През 70-те години известният учен Джеймс Лавлок изложи хипотезата „Гея“⁴, според която съвкупността от организми в биосферата е тясно свързана с физическите условия в нея. Този набор може да се тълкува като един организъм със саморегулиращи се свойства. Очевидно е, че насочената еволюция трябва да доведе до появата на все по-сложни биологични системи, надарени със съзнание, което с времето ще достигне размера на галактиката. Това е нещо като хипотезата „Гея“ във връзка с Вселената като цяло.

Бележки:

¹-Парадоксът е формулиран от американския молекулярен биолог Сайръс Левинтал през 1968 г . и гласи, че „времевият интервал, за който полипептидът достига до своето усукано състояние е с много порядъци по-малък, отколкото ако полипептидът е преминал през всички възможни конфигурации;

²-Една фемтосекунда (fs) е равна на 10 на минус 15-та степен секунда;

³-Единица за дължина, производна на метъра, един нанометър е равен на една милиардна част от метъра;

 ⁴-Земя.

P.S. Моя милост нищо не разбра от теорията на проф. Мелких, най-вероятно защото нищо не разбирам от квантова физика. Публикувам интервюто с надеждата, че някой от посетителите на блога ми може би са по-просветени в тази материя и биха ми помогнали и да се ориентирам.