Вернуться на страницу ежегодника Комментарий В. А. Анисимова
Отзыв на статью А.Д.Панова и Ф.П.Филатова "Разум в Мультиверсе вечной хаотической инфляции"(Скачать)
Рассматриваемая статья состоит из двух хотя и взаимосвязанных, но с методологической точки зрения всё же существенно отличающихся частей. В первой части рассматриваются возможные варианты решения так называемого "антропного принципа" и связанные с этим вопросы тонокой подстройки фундаметальных параметров Вселенной, благодаря которым стали возможны появление жизни и существование нашей цивилизации. Как специализация моего образования (геофизика), так и область моей профессиональной деятельности (распознавание и анализ изображений) очень далеки от рассматриваемых в первой части статьи вопросов, поэтому, я не могу с профессиональной точки зрения объективно её оценить. Не исключая гипотетического варианта целенаправленного воздействия неких сверхцивилизаций, существующих в Мультиверсе, на появление и ранние этапы развития нашей собственной Вселенной, чисто интуитивно мне всё же ближе подход, объясняющий таковую подстройку за счёт её эволюции как результата "самообучения". Данный подход в последние годы активно развивается Е.Куниным, В. Ванчуриным, и рядом других исследователей, вот, например, несколько ссылок: https://www.trv-science.ru/2022/04/ves-mir-neuroset/ , https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/436306/Zhizn_kak_mnogourovnevoe_obuchenie
Вторая часть статьи, изложенная, в основном, в разделе "Сигнатуры генетического кода", рассматривает гипотезу возможного воздействия на нашу Вселенную со стороны неких сверхцивизизаций, "прописанных" в других Вселенных, с целью создания условий, необходимых для зарождения и эволюции в ней жизни, а так же возможного создания при этом в нашей Вселенной неких сигналов, или "подписей", условного, "клейма мастерового - создателя Вселенной". Предполагается, что такие сигналы, намекающие на "рукотворность", жизни, как минимум в нашей Вселенной, закодированы в генетическом коде ДНК. В этой области я тоже не имею соответствующего профессионального образования, но давно интересуюсь вопросами происхождения жизни в качестве хобби. С учётом этого обстоятельства, я и попытаюсь рассмотреть аргументы авторов статьи.
Первый аргумент авторов связан с "возникновением биологической сложности в нашей Вселенной в сроки, которые могут показаться невероятно короткими". Более конкретно упоминаются два события - возникновение кодируемого посредством РНК синтеза белков (так называемый процесс трансляции РНК) и возникновение первой самореплицирующейся молекулы РНК, обладающей, к тому же, и свойствами рибозима (способностью катализировать определённые химические реакции). Нужно сказать, что открытия последних лет существенно продвинули учёных в решении указанных вопросов. Например, как недавно выяснилось, способностью к синтезу небольших цепочек, состоящих из остатков аминокислот, обладают даже совсем крохотные РНК длиной 3-4 нуклеотида, причём, от тех древних времён, по-видимому, до сих пор сохранились в качестве свеобразных рудиментов модификации некоторых нуклеотидов в транспортных РНК. В настоящее время путь от крохотных нуклеотидных цепочек до рибосомного синтеза белков не выглядит таким уж невозможным, с этим теперь согласился и сам Е.Кунин, на работы которого часто ссылаются авторы. Вот, например, отрывок из одного из его недавних интервью: "То, что жизнь возможна, в доказательстве не нуждается, а вот то, что она возникает в какой-то степени закономерно... Да, здесь мы делаем такое предположение, и нужно сказать с совершенной откровенностью, что для меня это, простите, дурно пахнущее выражение, смена мировоззрения. Я всегда считал жизнь невероятной вещью, возникнувшей случайно на бесконечных просторах пространства и времени. Эти наши теоретические построения заставляют нас думать, что жизнь — это все-таки закономерный процесс, непростой и хрупкий, возникающий в ходе эволюции сложных систем.". Вопрос с биогенным или абиогенным самовоспроизведением молекул РНК на ранних этапах происхождения жизни более сложен, но, вполне возможно, что без него можно обойтись. Например, до появления рибозимов первые протоклетки могли использовать самовоспроизводящиеся химические циклы, в которых участвовали более простые молекулы, типа витаминов. Опять предоставим слово Е.Кунину: "До этой стадии (возникновения протоклеток с РНК геномами) существовала некая предклеточная жизнь, когда клетки не имели геномов, а просто представляли собой некоторые везикулы, в которых уже присутствовали сети автокаталитических реакций. Такие протоклетки могли делиться не путем сложных механизмов деления, которые мы сейчас наблюдаем в любых клетках, а просто под действием сил поверхностного натяжения. Такая система обеспечивает возможность селекции, более эффективного обучения и, как следствие, более успешного «размножения»." Таким образом, в принципе, согласившись с авторами, что "окончательное понимание, существует ли реальная и критическая проблема комбинаторной сложности возникновения первых репликаторов, или нет, в настоящее время отсутствует", следует отметить, что за последние 10 лет уверенность, что проблема "неупрощаемой сложности" при возникновении жизни, имеет своё решение, у многих учёных ощутимо возрасла.
Теперь перейдём к собственно аргументам авторов, касающихся необычных свойств генетического кода. Первым делом стоит отметить, что, насколько мне известно, ни одна из современных теорий, объясняющих происхождение генетического кода, не предполагает его практически одномоментного появления, как это должно было бы выглядеть в случае его внедрения извне. Ровно наоборот, все они тем или иным образом объясняют его поэтапное усложнение и настройку путём постепенной эволюции от простого к сложному, в частности, исходно, по видимому, кодировалось лишь четыре-пять наиболее простых аминокислот, потом их число постепенно дорасло до нынешних 20. При этом, скорее всего, часть аминокислот, использовавшаяся в более примитивных системах трансляции, впоследствии была вытеснена из генетического кода или заменена другими. Всё это тоже изложено в последних разделах 13-й главы книги М.Никитина "Происхождение жизни. От туманности до клетки".
Обратимся теперь к так называемой "симметрии Румера", существование которой авторы рассматривают как ощутимый аргумент "искусственного" происхожения генетического кода. На мой взгляд, объяснение этого феномена, данное Лагерквистом, является более логичным, чем версия предложенная авторами статьи, и, как минимум, частично подтвержённым экспериментально. Если говорить коротко, то так называемые "симметрии Румера" являются следствием того факта, что изначально существовала более древняя версия генетического кода, позволяющая с помощью первых двух позиций нуклеотидов кодировать восемь наиболее простых аминокислот. Это легко объясняет, почему из восьми аминокислот, принадлежащих к первому, более древнему октету, семь входят в левую половину таблицы 1 в обсуждаемой статье, представляющей наиболее простые аминокислоты. Более того, единственное исключение их этого правила - аргинин, по более-менее общепринятому мнению, вытеснил их списка используемых при синтезе белков аминокислот какую-то другую, более простую аминокислоту с похожими свойствами - диаминопропионовую, диаминобутановую, или орнитиновую (примечательно, что все три указанные аминокислоты до сих пор используются в живых клетках для синтеза нерибосомных пептидов, либо на одном из промежуточных этапов при синтезе аргинина). Более конкретно, "симметрии Румера" объясняются разделением нуклеотидов по своим свойствам по двум признакам - способности образовывать две или три водородные связи с комплиментарными им нуклотидами (Ц и Г с одной стороны, против А и У с другой стороны), и наличием или отсутствием в их составе имидазола (Ц и У против А и Г). Более подробно об этом можно прочитать, например, в популярной статье здесь: https://scorcher.ru/theory_publisher/show_art.php?id=224 Таким образом, довод о том, что симметрия Руммера имеет искусственное происхождение, на мой взгляд, не очень весом, так как для неё есть и вполне естественные объяснения.
В любом случае, как можно понять, основной упор авторы делают на некоторые закономерности, которые они находят в распределении суммарного количества нуклонов в аминокислотах, кодирующихся триплетами из обсуждаемых октетов. И здесь я вижу первую загвоздку. Почему нужно считать именно количество нуклонов, ведь протоны и нейтроны, хотя и принадлежат к одному и тому же семейству, всё же являются разными частицами. Не логичнее было бы использовать для привлечения внимания более фундаментальные частицы - отдельно протоны и/или отдельно нейтроны, не складывая их в одну корзину? И почему бы не использовать при подсчёте ещё более фундаметнальные верхний и нижний кварки, из которых, несколько упрощая, и состоят как протоны, так и нейтроны? Можно пойти и на уровень выше, складывая просто количество атомов в различных аминокислотах. А чем хуже кодирующие аминокислоты триплеты нуклеотидов? Это ведь тоже обычные молекулы, для которых можно искать всеми перечислеными выше способами различные закономерности (они тоже имеют постоянную и переменную части и т.д.). Так же способ выделения "постоянной части" аминокислот не выглядит столь уж очевидным. На мой взгляд, как минимум, не меньше оснований было бы считать в качестве неё именно ту их часть, которая сохраняется в протеинах, для целенаправленного синтеза которых, собственно, и используется генетический код. Аналогичное соображение можно применить и для нуклеотидов в составе РНК. Итак, в общем и целом понятно, что чем больше вариантов мы перебираем, тем больше вероятность, что чисто случайно мы в конце-концов наткнёмся на что-то необычное. Далее авторы суммируют общее число нуклонов для каждого варианта кодирования аминокислоты триплетом и приходят к выводу, что для обоих групп октетов оно оказывается делящимся нацело на 74, причём, в то же время, 74 это количество нуклонов в постоянной части аминокислоты. При этом, авторы оценивают вероятность этого события как (1/74)*(1/74)= 1.83*10-4 . С учётом отмеченных выше, с моей точки зрения, примерно одинаковых по предпочтительности вариантов учёта характеристик аминокислот или нуклеотидов, указанную величину нужно умножить на 10 (5 вариантов учёта "фундаментальных параметров" как аминокислот, так и нуклеотидов), то есть, в итоге, мы получим вероятность, равную 1.83*10-3, а оценку неслучайности данного явления, соответственно, 99.82%, что символически превышает значение, использующекся в неформальном правиле "привлечения внимания" трёх сигм (99.72%), но всё ещё очень далеко от порога неформального правила шести сигм (99.9997%), иногда использующегося для экспериментального подтверждения фактов в физике.
Наконец, в качестве третьего аргумента наличия в генетическом коде некоторого, оставленного в нём его создателями "следа", они приводят факт зеркальной симметрии по признаку комплиментарности первых позиций в кодонах аминокислот, входящих в первый октет, выстроенных в порядке возрастания их масс. Факт, действитнельно, забавный, и его вполне можно было бы посчитать дополнительным камушком на весах оценки их гипотезы, если бы не одно простое соображение. Почему создатели обеспечили зеркальную симметрию только для первой позиции кодона, что им мешало сделать подобный же "трюк" и с его второй позицией, ведь никаких препятствий для этого у них, на первый взгляд, не было, а такое простейшее действие сразу же сделало бы посылаемый им в будущее сигнал на два порядка величины более мощным!
Таким образом, в сухом остатке, на мой взгляд, мы остаёмся лишь с одним аргументом на руках - факте делимости нацело суммы нуклонов по всем позициям в генетическом коде для обоих октетов Румера на количество нуклонов в постоянной части используемых в нём (ген. коде) аминокислот. Как уже отмечено выше, указанная вероятность хоть и мала, и даже немного превышает порог в три сигма, всё же на три порядка величины меньше более серьёзного порога в шесть сигма, и ещё более от заявленного авторами значения 4·10−9
Вместе с тем, следует отметить, что при условии появления дополнительных фактов, указывающих на неслучайные закономерности в соответствии кодирующих аминокислоты триплетов нуклеотидов и самих аминокислот, высказанная авторами гипотеза, на мой взгляд, будет заслуживать более внимательного рассмотрения.
