Научное сообщество было озадачено происхождением жизни на Земле. Теория эволюции Чарльза Дарвина путем естественного отбора и мутаций не могла объяснить внезапное появление сложных форм жизни животных на Земле 541 миллион лет назад. Эти формы жизни, казалось, пришли из ниоткуда с развитым и последовательным кодом ДНК и гораздо более длительными биологическими временными рамками, чем то, что могли обеспечить случайные мутации.
Цифровой код жизни
ДНК, основное соединение жизни, состоит из четырех химических субъединиц, называемых основаниями, которые образуют пары, образующие нуклеотиды. Последовательность нуклеотидов действует как компьютерная программа, предписывая построение белков, обеспечивающих жизнь. Некоторые ученые описывают ДНК как цифровой код, и для того, чтобы форма жизни эволюционировала в более продвинутую, ее код ДНК должен измениться и создать новую связную информацию. Теория эволюции утверждает, что это всегда происходило посредством случайных мутаций, но это мнение подвергается сомнению, поскольку радикальные мутации не допускаются в компьютерных программах.
Влияние вирусной ДНК
Интересно, что 8% нашего генома — это вирусная ДНК, которая укоренилась в нашей эволюционной линии в результате инфекций за последние 100 миллионов лет и до сих пор регулирует некоторые аспекты нашей жизни. Это поднимает вопросы о процессе формирования ДНК и о том, как она приобрела свой особый порядок.
Вероятность случайного происхождения жизни
Математики и физики, такие как Джон фон Нейман, скептически относились к идее о том, что зарождение жизни может происходить случайно, поскольку они не верили, что случайные мутации способны генерировать новые и последовательные инструкции для жизнеспособных организмов. Вероятность случайного перетасовки карт и вытягивания туза червей составляет 1 к 52, но для ДНК человека с 3 миллиардами нуклеотидов, которые необходимо объединить в определенной последовательности, вероятность падает до числа в 67-й степени, что больше. чем количество всех планет во Вселенной со времен Большого Взрыва.
Парадокс энтропии
Второй закон термодинамики гласит, что системы естественным образом развиваются из состояния равновесия в неупорядоченное состояние, что является проявлением энтропии. В природе мы можем наблюдать непрерывную потерю генетической информации, однако ДНК внутри каждой клетки будет непрерывно копировать и вставлять себя на протяжении всей жизни организма с минимальными ошибками. Это поднимает вопросы об источнике этого процесса сдерживания энтропии.
Эволюция людей
Эволюция человека по-прежнему окутана тайной. Приматы оставались неизменными в течение миллионов лет, однако за короткое генетическое время гоминины, по-видимому, претерпели радикальные изменения, при этом произошло резкое увеличение объема мозга между видами Australopithecus и Homo habilis. Происхождение языка и символических способностей у Homo sapiens остается необъясненным, и происхождение 10% наших генов остается загадкой.
Секрет 180 нуклеотидов
В 2005 году Кэтрин Поллард из Института Гладстона в Сан-Франциско обнаружила небольшой участок из 180 нуклеотидов, отвечающий за развитие нашего мозга, в котором за необъяснимо короткий промежуток времени произошли 18 мутаций. Это почти не изменилось в течение 310 миллионов лет. Процесс робертсоновской транслокации, который состоит из слияния двух хромосом предков с образованием второй хромосомы человека, часто приводит к патологиям, однако он сыграл решающую роль в нашем ответвлении от нашего предка-примата.
Происхождение жизни на Земле остается одной из величайших загадок всех времен. Сложность ДНК, влияние вирусной ДНК, вероятность случайного происхождения жизни, парадокс энтропии и эволюция человека — все это поднимает вопросы о процессе создания и эволюции жизни. Открытие секрета из 180 нуклеотидов, отвечающего за развитие нашего мозга, только усугубляет загадочную загадку.
