Что же такое мутации с точки зрения информации? Это проявление самой обычной энтропии, которая является неотъемлемой частью существования нашего мира. А энтропия, как известно, ничего не может породить, кроме беспорядка и хаоса. Однако, судя по тексту учебника, выделяются вредные, полезные и нейтральные мутации (Биология. 2010, стр. 40). Попробуем разобраться в этих определениях. Во-первых, какой критерий используется для этой классификации? Часто антропогенный фактор превалирует. Простой пример. В 60-е годы прошлого века селекционеры очень увлекались выведением высоколизиновых гибридов кукурузы. Дело в том, что эндосперм кукурузы на 70-80% состоит из запасного белка зеина, который практически не содержит незаменимой аминокислоты лизина (Перуанский, Савич, 1987, Савич, Перуанский, 1988). Лизин же не может синтезироваться в организме человека и должен поступать с пищей извне. Были обнаружены два высоколизиновых мутанта кукурузы Опейк-2 и Флаури - 2, которые казалось бы решали проблему с дефицитом лизина в пищевых продуктах, изготовленных из кукурузы. Зерно этих мутантов имело пониженное содержание зеина (до 22%) и повышенное содержание другого запасного белка глютелина (40-50%). Последний характеризовался более сбалансированным аминокислотным составом (Козьмина, 1976). Однако эти мутантные формы кукурузы, характеризовались пониженной жизнеспособностью, слабой устойчивостью к болезням, сравнительно небольшим восковидным зерном и низкой урожайностью. Селекционеры приложили немало усилий для выведения высоколизиновой кукурузы, используя упомянутые мутантные формы. Однако достичь значительных положительных результатов не удалось. Повышение содержание лизина снижало другие важные качества гибридов кукурузы. На этом примере видно, что, казалось бы, «полезная» мутация для человека, оказалась неблагоприятной для самого растения. Можно привести другие примеры, связанные с индуцированной устойчивостью некоторых болезнетворных микроорганизмов к антибиотикам (Юнкер, Шерер, 1987). Казалось бы полезное адаптивное свойство для этих микроорганизмов и вредное для человека, однако мы доподлинно не знаем всех тонкостей такой реакции, и самое главное, дальнейших последствий для данных штаммов микроорганизмов. И то, что такие свойства были не совсем полезными для самих микроорганизмов, свидетельствует факт возврата их к «дикому» исходному типу при длительном отсутствии антибиотиков в культивируемой среде.
Схема представленная на рисунке 1 иллюстрирует ещё один пример того, что живым организмам мутации «не по душе» и рано или поздно популяция принимает прежнее состояние. Опыты над лактобациллами, бактериями-ауксотрофами, для жизнедеятельности которых необходим довольно сложный набор веществ, позволили получить мутантные формы, которых росли на гораздо более бедной питательной среде и состоял из 7 аминокислот и 4 витаминов. Казалось бы «полезная мутация», позволяющая микроорганизмам иметь преимущество в неблагоприятных условиях обитания. Но дальнейшие опыты показали, что эти мутанты были нестабильны, и как только снимался этот пищевой ограничительный фактор, бактерии вновь, через какое-то время, возвращались к «дикому» исходному типу (Юнкер, Шерер, 1997). Процесс этой реверсии показан на рисунке 1
Всё вышесказанное говорит о том, что методологически неправильно относить те или иные мутации к вредным, полезным или нейтральным. Следует говорить лишь об искажении генетической информации, которая в конечном итоге приводит к тем или иным нарушениям гомеостазиса живого организма, поскольку как совершенно правильно подмечено, что «организм не может знать, какие мутации будут полезны в следующем поколении» (Биология. 2010, стр. 41).Генетическая информация – объективная реальность и, к счастью, не зависит от мировоззренческих взглядов исследователей. И то, что когда-то было открыто скромным монахом из Брно Грегором Менделем в 1865 году не вызвало большого энтузиазма у окружающих, хотя «его работы отличались глубиной и математической точностью». Мендель доложил о своих экспериментах Научному обществу города Брюнна (старое название Брно) о том, как он в течение девяти лет проводил эксперименты с разными линиями гороха, контрастными по цвету и гладкости кожицы семян. Им были обнаружены поразительные свойства этих признаков, которые не исчезали полностью в последующих поколениях, но вновь появлялись с определенной частотой. Некоторые считают, что должного внимания в то время эти эксперименты не получили как раз из-за эйфории, начавшейся вокруг эволюционной теории Ч. Дарвина (Гласхауэр, 1994). Ведь никаких эволюционных изменений при отборе, который производил Мендель, не происходило, а налицо было сохранение существующих признаков (информации). Лишь много лет спустя научный мир признал колоссальную значимость его открытий, и теперь они носят название первого и второго законов Менделя.
В сорок пятом параграфе учебника по биологии (Биология 2008, стр. 161, 2) говорится о роли изменчивости в эволюционном процессе. В первую очередь акцент делается на мутации. «Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений. Именно она является первичным материалом всех эволюционных преобразований». Разберем подробно эти два предложения, так как они являются ключевыми.
То, что мутационная изменчивость существует не вызывает никаких возражений. Мутации происходят постоянно, но являются ли они факторами, «сдвигающими» организм в «нужную» сторону? Живые организмы практически совершенны для тех мест обитания и выполнения тех функций, для которых они предназначены. Малейшие отклонения приводят к сбоям, и выживаемость организма уменьшается. К счастью большинство мутаций носит рецессивный характер. То есть они не проявляются открыто, благодаря существующей и мудро устроенной Творцом защитной системе живых организмов. Все то, что необходимо конкретному виду животного или растения заложено в нем с самого начала. И вот здесь мы подходим к самому существенному, о чем умалчивают сторонники эволюционизма, когда приводят аргументы в пользу эволюции, а именно об информации.
ИНФОРМАЦИЯ (лат. informatio - разъяснение, изложение, осведомленность) – это одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п. (Семёнов, 1999). Жизнь существует только благодаря наличию соответствующей информации в живых организмах. Каждая живая клетка несет специфическую, присущую только ей информацию. Более того, отдельные компоненты клетки также являются носителями информации, без которой клетка не смогла бы существовать. Откуда взялась эта информация? Где находится тот источник, из которого природа черпала генетическую информацию, проявление которой мы наблюдаем во всем многообразии животного и растительного мира? Работами Вернера Гита совершенно четко показано, что информация не появляется сама собой. Для нее необходим духовный источник. Вся информация записывается с помощью кода на материальных носителях (Гитт, 1993). Информация – это духовная категория. Основатель кибернетики Норберт Винер говорил: «Информация – это не материя и не энергия. Информация –это информация».
Нет принципиального различия между компакт-диском, на котором записано музыкальное произведение (информация) и молекулой ДНК, где записана информация о строении всего организма. Только в первом случае и креационисты, и эволюционисты знают, что устройство для записи диска и само музыкальное произведение создано человеком. А во втором случае эволюционисты верят, что ДНК и все то, что на ней закодировано, произошло само собой в течение длительного времени, и благодаря случайной комбинации физико-химических процессов. Хотя в последнем случае весь механизм жизнедеятельности в сотни тысяч раз сложнее любого самого современного CD-ROMa.
Для воспроизведения компакт-диска необходимо специальное устройство. Также как и для считывания информации с молекулы ДНК требуется наличие специальной транслирующей системы при биосинтезе белка или транскрипционной системы для воспроизводства самой молекулы ДНК. И опять же, для первого случая доподлинно известно как креационистам, так и эволюционистам, что это создано человеком, а во втором случае эволюционисты верят, что все эти сложнейшие системы образовались случайно. Таким образом, сторонники эволюционной теории принципиально ничем не отличаются от сторонников концепции Сотворения, которых обвиняют в религиозной подоплеке базовых принципов. Вера сторонников эволюции не менее сильна и не менее религиозна.
Но вернемся к проблеме информации. «Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений», то есть той информации, которая была заложена с самого начала в живых организмах. Она была именно заложена, так как информация не появляется сама собой. Таким образом, имеющаяся информация подвергается изменениям вследствие мутаций. А поскольку природные мутации – это суть случайные процессы, то они могут только нарушить что-то в имеющейся информации, а не создать.
Простой пример. Возьмем слово «корова». Это слово, для всех знающих русский язык, обозначает полезное домашнее животное. Детей с детства учат, как это слово пишется и как оно произносится, и чему оно соответствует. Рассмотрим систему, где есть источник информации (учитель), есть реципиент (ученики), есть буквенный код (русский алфавит) и есть волевое намерение учителя обучить детей (канал связи). На минуту пофантазируем и представим, что со словом «корова» произошла мутация и одна из букв изменилась чисто случайно (скажем вместо буквы «р» появилась буква «м»), причем, ни учитель, ни ученики ничего об этом заранее не знали. И вот учитель говорит: «Комова дает молоко» и останавливается озадаченный. Он не понимает, что он сказал, не понимают смысл этой фразы и дети. Информационный сбой в системе налицо. Поскольку и учитель, и ученики – это мыслящие существа, они в конце концов разберутся что к чему и исправят положение. Но метаболизм отдельной клетки не обладает разумом, и мутации оказывают деструктивное воздействие на всю систему клетки.
Совершенно ясно, что такого рода изменения информации могут привести к неразберихе в слаженной системе живых организмов. Однако есть направленные мутации, но их инициирует человек и он знает, что должно произойти в том или ином случае, и может контролировать последствия.
До Дарвина общепризнанным считалось, что виды являются неизменными и однотипными. То есть все особи данного вида одинаковы. Для него самого, да и для многих ученых того времени, было воистину ошеломляющим открытием того, что виды, (которые, как было обнаружено позже, очень часто представлены популяцией), подвержены изменениям.
И лишь спустя более, чем 100 лет, методами генетики было показано, что все многообразие изменчивости отражает тот набор генов, который заложен изначально в данной популяции.
Можно сослаться на широко известный хрестоматийный пример вьюрков с Галапагосских островов. Схема расщепления популяции на отдельные группы показана на рисунке 2.
В одном из учебников по биологии приводится «филогенетическое» древо дарвиновских вьюрков, построенное на основе анализа их ДНК. Дендрограмма выглядит красиво, но если вглядеться в форму клювов, то становится понятным, что этот метод малоприменим для их классификации. Основой рассуждения является способы питания вьюрков, что в свою очередь повлияло на форму их клюва. По всей видимости, размер головы здесь ни при чем, а вот форма клюва у птиц, которые питались личинками, насекомыми и мелкими зернами очень схожа. Однако, согласно приведённой дендрограмме, они находятся в разных кластерах, что говорит не в пользу данного способа классификации (Биология. 2010).
Эта изменчивость настолько поразила Дарвина, что он описал этих вьюрков в своей известной книге «Происхождение видов». Что ж, с точки зрения генетической информации это вполне объяснимо. Ведь ничего принципиально нового у этих птиц не появилось. В этой связи принято говорить о «репродуктивной изоляции на основе геномных и хромосомных перестроек» (Биология, 2010, стр.90), но при этом всегда надо помнить, что все новые свойства или физиолого-анатомические особенности уже заложены в геноме организма.
На основании всего вышесказанного второе процитированное предложение - «Именно она (мутация) является первичным материалом всех эволюционных преобразований» является неверным. Утверждение о том, что «большинство мутаций рецессивные, доминантные мутации возникают намного реже» (Биология 2008, стр. 162), говорит о существовании защитных механизмов против случайных повреждений генотипа. И тем не менее законы природы неумолимы. Все в этом мире говорит о том, что беспорядок возрастает. Количество видов живых организмов неуклонно сокращается. Об этом свидетельствует большое количество видов вымерших животных и растений. Этот процесс продолжается и в настоящее время. Все больше мутаций накапливается в живых организмов, что приводит к сбоям в их функционировании, а в крайних случаях ведет к уродствам или смерти. В человеческом организме уже найдено громадное количество мутаций. Одно из известных тяжелых наследственных заболеваний – серповидно клеточная анемия. При этой болезни происходит изменение формы эритроцитов крови, что связано с дефектом первичной структуры гемоглобина. «В двух из четырех цепей нормального гемоглобина на шестом месте стоит глутаминовая кислота. При серповидноклеточной анемии она заменена на аминокислоту валин. Из 574 аминокислот, входящих в состав гемоглобина, заменены только две (по одной в двух цепях). Но это приводит к существенному изменению третичной и четвертичной структуры белка и, как следствие, к изменению формы и нарушению функций эритроцитов» (Биология, 2008, стр.55-56). Как видно, замена всего лишь двух аминокислот приводит к тяжелейшим последствиям и сбою хорошо отлаженного механизма переноса кислорода кровью человека. А если произойдут более существенные изменения в нуклеотидной последовательности и биосинтез приведет к большему числу аминокислотных замен в составе гемоглобина? Не будет ли это смертельной мутацией для человека? В геноме человека уже найдено более 1500 мутаций и все они нарушают ту информацию, которая жизненно необходимо для самых разных процессов. Являются ли мутации двигателем эволюции? Подавляющее число поклонников эволюции считают, разумеется, что мутации являются молекулярным двигателем эволюции. Однако как пишет в своей статье Стивен Гуди: «Молекулярная биология не видит причин, по которым современные виды можно считать произошедшими от ранее существующих. На молекулярном уровне виды имеют ту же самую структуру, что и имели когда-то».
Появление и накопление мутаций – неизбежный процесс, свидетельствующий скорее об энтропийных явлениях, протекающих в живой природе, и нарушении имеющейся генетической информации, нежели являющейся фактором «эволюции». Энтропия – это универсальное свойство материи, связанное с действием второго закона термодинамики. Этот закон постулирует, что все физические системы, предоставленные самим себе, постепенно становятся все менее упорядоченными и более хаотичными. Возрастание беспорядка в системе свидетельствует об увеличении энтропии. Таким образом, энтропию можно определить как увеличение беспорядка в любой закрытой системе. Энтропия всегда стремится к увеличению в любой системе! Энтропия – это энергия, которую более невозможно употребить для выполнения работы. И это в полной мере относится и к живым организмам, которые также увеличивают энтропию вокруг себя за счет своей жизнедеятельности. Процесс ее увеличения иногда называют стрелой времени, которая всегда направлена вниз, в сторону увеличения хаоса (Morris, Parker, 1987). Явление энтропии не знает исключения. Поэтому ясно, что теория эволюции в своей основе противоречит второму закону термодинамики. С точки зрения эволюции предполагается, что Вселенная развивается от менее упорядоченного состояния, его называют иногда Большим взрывом, в сторону более упорядоченного состояния. При этом предполагают, что порядок неуклонно возрастает, а сложность организации прогрессирует. В отношении живого также предполагается, что все началось с неорганического вещества, которое постепенно привело ко всему разнообразию живых организмов. Однако все эти предположения чистая фантазия и полностью противоречат второму закону термодинамики и всему тому, что мы можем наблюдать объективно в природе. Второй закон термодинамики полностью соответствует библейской концепции мироздания. Когда человек впал в грех зло, смерть и разрушение вошли в мир, и порядок, который был изначально создан Богом начал постепенно разрушаться. В Библии написано «Ибо знаем, что вся тварь совокупно стенает и мучится доныне» (К Римлянам 8:22), а мутационные процессы – всего лишь частное проявление существующих законов и вполне отвечает концепции Сотворения.
Ретровирусы и транспозоны как информационные объекты
Ретровирусы (Retroviridae) - это семейство онкогенных (то есть вызывающих рак) вирусов, паразитирующих в основном в позвоночных. Это РНК-содержащие вирусы, обладающие уникальным механизмом репродукции. Характерной для этой группы вирусов является фермент РНК-зависимая ДНК полимераза или обратная транскриптаза. С помощью этого фермента вирусная РНК после проникновения в клетку-хозяина транскрибируется в двойную цепь ДНК, которая встраивается в клеточную ДНК в виде ДНК-провируса. Собственно этот самый провирус и обладает инфекционностью. Особенностью вирусов этого семейства является то, что нормальные клетки животных могут содержать интегрированные копии соответствующих видов онковирусов. Они в принципе могут никак не проявлять себя и, как полагают некоторые авторы, выступают не только как враги, но и как помощники (Varmus, 1988 , Krauss, 1992 , Roemer ea 1992 , Crystal, 1995), несущие необходимую генетическую информацию. Патогенез большинства вирусных инфекций у человека складывается из повреждающего воздействия вируса на ткани и ответной реакции организма. Ретровирусы, в частности, вызывают информационную трансформацию зараженных клеток и нарушение иммунитета, которые ведут к неспецифическому размножению клеток (образование злокачественных опухолей) и различного рода инфекциям.
Ретровирусы – это прежде всего информационные объекты, несущие своеобразную генетическую
29-04-2015, 05:14