Происхождение жизни: неустойчивость структурных элементов

Джонатан Сарфати

Эволюционная пропаганда часто преуменьшает трудность натуралистического происхождения жизни. Производство очень малого количества «структурных элементов» обычно приравнивается с доказательством того, что они, возможно, создали необходимые сложные молекулы при естественных условиях. Неустойчивость «структурных элементов» в небиотической окружающей среде обычно замалчивается.

Цитозин, основа РНК/ДНК, не производится в экспериментах искрового разряда. Предложенное предбиологическое производство химически нереально, потому что предполагаемые предшественники вряд ли будут достаточно сконцентрированы, и они подверглись бы побочным реакциям с другими органическими составами, или гидролизировались бы. Сам цитозин слишком непостоянен, чтобы накопиться за предполагаемое, геологическое «длинное время», поскольку его период распада для удаления аминогруппы составляет 340 лет при температуре 25°C.


Популистская пропаганда «мира РНК»

Проэволюционный буклет под названием «Наука и Креационизм», недавно выпущенный в Интернете Национальной Академией Наук (НАН)1, резюмировала раздел о происхождении жизни следующим образом:

«Для тех, кто изучает происхождение жизни, вопрос больше не заключается в том, могла ли жизнь произойти с помощью химических процессов, вовлекающих небиологические компоненты. Вместо этого стоит вопрос о том, какой именно из многих путей был пройден, чтобы произвести первые клетки»2

Никто не оспаривает существование живых организмов на Земле, и то, что эти клетки действительно способны использовать простые «структурные элементы», чтобы произвести необходимый комплекс биохимических элементов в необходимое время, местоположении и согласно сконцентрированости. Вопрос в том, могла ли важнейшая координация метаболических процессов, которые достигают такого мастерства, возникнуть без разумного замысла/направления, руководствуясь только статистическими и термодинамическими ограничениями.

Книга НАН умалчивает огромные химические и информационные препятствия, которые нужно перепрыгнуть, чтобы пройти путь от неживой материи к даже самым простым живым клеткам (см. также: Происхождение жизни 3,4,5). Это не слишком удивительно, учитывая серьезное атеистическое предубеждение НАН, которое было задукоментировано в журнале Nature,6 и которое было, вероятно, частично ответственно за их научную ненадежность в области происхождения жизни.7 Еще менее простительно игнорировать трудности, зарегистрированные в их собственном журнале - Материалы национальной Академии Наук (США), как будет показано в этой статье.

Производство «структурных элементов» жизни

Буклет «Наука и Креационизм» пишет:

«Эксперименты, проводимые при условиях, похожих на те, что существовали на примитивной Земле, привели к образованию некоторых химических компонентов белков, ДНК и РНК. Некоторые из этих молекул также были обнаружены астрономами в метеоритах из космоса и в межзвездном пространстве, используя радиотелескопы. Ученые заключили, что «структурные элементы» жизни могли быть в наличии рано в истории Земли»

Даже если бы мы допустили, что «структурные элементы» были в наличии, из этого не следует, что они могли что-нибудь создать. Например, при вероятных добиотических условиях тенденция биологических макромолекул - распадаться на «структурные элементы», а не наоборот.8 Кроме того, структурные элементы быстрее всего будут реагировать неправильно с другими «структурными компонентами», например, сахар и другие карбонил соединения (> C=O) реагируют разрушительно с аминокислотами и другим амино (- NH2) составами, образуя имины (> C=N), - общая причина потемнения в пищевых продуктах.9

Кроме того, некоторые из «структурных элементов» очень нестабильны. Хороший пример - рибоза, которая является весьма существенной для РНК, и следовательно, гипотезы происхождения жизни «мир РНК». Команда, включая известного эволюционного исследователя происхождения жизни Стэнли Миллера, в PNAS, обнаружила, что период полураспада рибозы составляет всего лишь 44 года при pH 7.0 и температуре 0°C. Еще хуже при высоких температурах – 73 минуты при pH 7.0 и температуре 100°C.11 Это является главным препятствием для гидротермальных теорий происхождения жизни. Миллер, в другом документе PNAS также указал, что основания РНК разрушаются очень быстро в воде при температуре 100°C – аденин и гуанин имеют период полураспада около полгода, урацил приблизительно 12 лет, а цитозин всего лишь 19 дней. 12

Большинство исследователей избегают таких препятствий следующей методологией: найдите след состава X в эксперименте искрового разряда, заявите - «смотрите, X может быть произведен при реалистических условиях на примитивной Земле». Тогда они берут чистый, гомохиральный, сконцентрированный X от индустриальной синтетической химической компании, проводят с ним реакции, чтобы сформировать следы более сложного состава Y. Как правило, процесс повторяется, чтобы сформировать следы Z от очищенного Y, и так далее.13 Короче говоря, моделирования эволюционистов имеют недопустимый уровень интеллектуального вмешательства.14

Большая часть популистской эволюционной пропаганды напоминает следующую гипотетическую теорию происхождения автомобиля:

«Дизайн - ненаучное объяснение, таким образом, вместо этого мы должны найти натуралистическое объяснение. Сейчас эксперименты показали, что один из важных «структурных элементов» машины, железо, может быть произведено путем нагревания таких полезных ископаемых естественно происхождения, как гематит, к температурам, которые находятся в некоторых местах на Земле. Более того, железо свидетельствует о том, что из него можно сформировать тонкие листы под давлениями, которые, как известно, встречаются в определенных геологических формированиях…»

Если это кажется неправдоподобным, то заметьте, что даже самая простая самовоспроизводящаяся клетка, которая имеет 482 гена, 15имеет значительно более высокое информационное содержание, чем автомобиль, и все же, самовоспроизводство – предварительное условие для неодарвинистской эволюции.

Отсутствует существенный структурный элемент - цитозин

Эволюционный биохимик, Роберт Шапиро, издал детальное исследование предбиотического синтеза цитозина в «Proceedings of the NAS”.16 Его предыдущие исследования отметили, что ни аденин17, ни рибоза18 не были вероятными предбиотическими компонентами любой самовоспроизводящейся молекулы, но проблемы с цитозином еще хуже. Все вместе эти исследования поднимают серьезные сомнения относительно того, возможно ли было возникновение абиотичным путем предбиотического воспроизведения с каким-нибудь спариванием оснований Уотсона-Крика.

Шапиро отметил, что не было произведено ни малейшего следа цитозина в експериментах газового разряда, и не был он найден в метеоритах. Таким образом, он отмечает, что либо его чрезвычайно трудно синтезировать, либо он разрушается перед обнаружением. Таким образом, предбиотическое производство цитозина всегда было косвенным, и вовлекает методологию, которая описана выше. Цианоацетилен (HCOCCON) и цианоацеталдегид (H3CCOCON) были найдены в некоторых экспериментах искрового разряда. Органические химики получили чистые и сильные составы каждого, и прореагировали каждый из них с другими составами, которые, предположительно, могли быть найдеными на «примитивной» Земле. Было произведено немного цитозина. Это, очевидно, оправдывает эксперименты, пробующие соединить чистый и сухой цитозин с рибозой, чтобы сформировать нуклеозид цитидин. Однако, эти эксперименты были неудачными (хотя аналогичные эксперименты с пуринами произвели 2%-ое количество нуклеозидов),19 несмотря на высокий уровень вмешательства исследователя.

Отсутствие предшественников цитозина

Шапиро также критиковал некоторые производства «предбиотического» цитозина. Он отметил, что как цианоацетилен, так и цианоацеталдегид произведены в экспериментах искрового разряда с маловероятной метано/азотовой (CH4/N2) смесью. Классический эксперимент Миллера использовал аммиак (NH3), но NH3, H2O и водородный сульфид (H2S) очень препятствовали формированию цианоацетилена и цианоацеталдегида. Однако большинство эволюционистов теперь полагает, что примитивная атмосфера «вероятно доминировалась CO2 and N2»20

Кроме того, цианоацетилен и цианоацеталдегид скорее подверглись бы дополнительным реакциям с другим нуклеофилами, чем произвели бы цитозин. Например, цианоацетилен и цианоацеталдегид, оба реагируют с аминогруппой, которая разрушила бы любые предбиотические аминокислоты. И есть одна разрушительная молекула, которая неизбежно присутствует: вода. Цианоацетилен с готовностью гидролизируется, чтобы сформировать цианоацеталдегид (t½ = 11 дней при pH 9, 30°C), хотя нельзя рассчитывать на него, как на надежный источник цианоацеталдегида, потому что цианоацетилен был бы, более вероятно, разрушен другими реакциями. И цианоацеталдегид, будучи более устойчивым, чем цианоацетилен, все еще весьма быстро гидролизируется (t½ = 31 лет при pH 9, 30°C).21

Неправдоподобные сценарии производства и вероятное быстрое разрушение означают нереальность предположения, что концентрация цианоацетилена и цианоацеталдегида могла отдаленно приблизить то, что было необходимо для образования цитозина.

Неустойчивость цитозина

Как указано выше, цитозин дезаминируется/гидролизируется (к урацилу) слишком быстро для любого «горячего» сценария происхождения жизни. Но он все еще очень нестабилен при умеренных температурах - t½ = 340 лет при 25°C. Это показывает, что сценарий происхождения жизни на холодной земле просто облегчил бы, но не преодолел бы проблемы разложения. И низкая температура также задерживает синтетические реакции, так же как и разрушительные.

На однонитевой ДНК в растворе, t½ индивидуального цитозинового остатка = 200 лет при 37°C, в то время как двойная структура спирали обеспечивает хорошую защиту - t½ = 30,000 лет. Такие C®U мутации были бы большой генетической опасностью, но клетки имеют гениальную систему ремонта, вовлекающую множество ферментов. Сначала она распознает мутант U (сейчас не соответствующий G) и удаляет его из нити ДНК, открывает нить, вставляет правильный C, и закрывает нить.22 Кажется, что такая система ремонта была бы необходимой с самого начала, потому что гипотетическая примитивная клетка, испытывающая в этом недостаток, мутировала бы настолько сильно, что возникла бы «катастрофа ошибок». И намного большая неустойчивость цитозина на однонитевой нуклеиновой кислоте является еще одной проблемой, которую сторонники гипотезы «мира РНК» должны объяснить.

Кроме того, цитозин быстро разлагается под действием солнечной ультрафиолетовой радиацией, что требует того, чтобы предбиотический синтез происходил в темноте.

Эффективный предбиотический синтез цитозина?

Заявление было сделано Робертсоном и Миллером.23 Они справедливо не согласились с предыдущим предложенным синтезом цитозина из цианоацетилена и цианата (OCN-), потому что цианат быстро гидролизируется к CO2 и NH3. Вместо этого они нагревали 10-3 M цианоацеталдегида с разными концентрациями мочевины ((NH2)2CO) в запечатанной ампуле при температуре 100°C в течение пяти часов, получив 30-50% количества цитозина. Мочевина производится в экспериментах искрового разряда с N2, CO и H2O.

Однако Шапиро раскритиковал этот эксперимент на основаниях отсутствия цианоальдегида и неустойчивости цитозина, как выше сказано. Робертсон и Миллер избегали последней проблемы, останавливая реакцию после пяти часов. Но в реальном предбиотическом мире, такая реакция, наиболее вероятно, продолжилась бы с последующим гидролизом цитозина.

Шапиро также показывает, что мочевина слишком непостоянна, чтобы достигнуть требуемых концентраций (> 0.1 M). Мочевина существует в равновесии с маленьким количеством своего изомера, цианат аммония, и как только цианат прогидролизируется, больше мочевины должно преобразоваться, чтобы поддержать отношение равновесия (K = 1.04 x 10-4 при 60°C). Робертсон и Миллер запечатали трубку, таким образом обеспечив дальнейший пример недопустимого вмешательства исследователя, потому что это предотвращало вытекание NH3, нереально, таким образом, задерживая разложения цианата и мочевины. В открытой системе, была разрушена «половина мочевины после 5 часов при температуре 90 °C и pH факторе 7», и t½ оценивается в 25 лет при 25°C.

Обычная проблема перекрестной реакции вмешалась бы в реальный мир. Например, мочевина может реагировать с глицином, чтобы сформировать N – карбамоил глицин, который удалил бы и мочевину, и аминокислоты из «первичного бульона».

Кроме того, «первичный бульон» был бы слишком разбавлен, таким образом Робертсон и Миллер предлагают, чтобы морская вода была сконцентрирована испарением в лиманах. Но это требовало бы изоляции лиманов от пресной морской воды, которая разбавила бы эти лиманы, растворимость приблизительно 10-5 его исходного объема, тогда цитозин синтезируется. Однако такие условия являются геологически «редкими или несуществующими» сегодня.24 Концентрированные механизмы также сконцентрировали бы разрушительные химические элементы.

Условия, требуемые для образования цитозина, несовместимы с условиями для производства пурина. Поэтому этот план должен также включить своевременный раскол лимана, выпуская содержание в море, так чтобы пиримидины и пурины могли быть интегрированы в репликатор.

Материалистическая вера Шапиро.

Шапиро сделал вывод:

«Свидетельство, которое является доступным в настоящее время, не поддерживает идею, что РНК, или альтернативный репликатор, который использует текущий набор оснований РНК, присутствовали в начале жизни»25

Но не желая оставлять эволюцию, он предлагает две альтернативных теории:

1. Идея минерала глины Кэрнса-Смита, которая, кажется, произошла в связи с большей неудовлетворенностью другими теориями, нежели свидетельством в ее пользу.

«Кэрнс-Смит охотно допускает провал своих любимых гипотез: никто не был в состоянии преобразовать глину в что-то похожее на эволюцию в лаборатории; и при этом никто не нашел ничего в природе, что может напоминать организм на глине».26

2. Жизнь началась как циклическая химическая реакция. Например, теория Гюнтера Вехтерхойзера, что жизнь началась на поверхности пирита, что Стэнли Миллер называет «бумажной химией». 27

«Сам Вехтерхойзер признает, что его теория - главным образом "чистые спекуляции"».28,29

Догматизм Шапиро проиллюстрирован в его интересной книге “Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life in the Universe” («Происхождение: Справочник скептика по созданию жизни во Вселенной»), где он эффективно критикует анализы многие сценарии происхождения жизни. Но он говорит в поразительном признании, что никакое количество свидетельства не разрушит его веры:

«Может настать тот день, когда все разумные химические эксперименты, проводимые для обнаружения вероятного сценария происхождение жизни, недвусмысленно потерпят неудачу. Далее, новое геологическое свидетельство может указать на внезапное появление жизни на Земле. Наконец, мы, возможно, исследуем вселенную и не найдем никакого следа жизни, или процессов, приводящих к жизни, в другом месте. Некоторые ученые могли бы обратиться к религии для ответа. Другие, однако, включая меня, попытались бы отсортировать маловероятные научные объяснения в надежде выбрать то, которое было бы более вероятным, чем остальные»30

Заключение

  • Не существует никакого правдоподобного предбиотического синтеза цитозина.
  • Жизненные структурные элементы, включая цитозин и рибозу, слишком нестабильны, чтобы существовать долгое время на гипотетической предбиотической Земле.
  • Даже если цитозин и рибоза существовали бы, нет никакого известного предбиотического способа объединить их, чтобы сформировать нуклеозид цитидин, даже если бы мы предоставили недопустимо высокий уровень вмешательства исследователя.
  • Структурные элементы были бы слишком растворенными, чтобы фактически образовывать что-нибудь, и подчинялись бы перекрестным реакциям.
  • Даже если бы структурные элементы смогли бы сформировать полимеры, полимеры охотно гидролизировались бы.
  • Нет никакой тенденции сформировывать высоко-информационные полимеры, требуемые для жизни, в противоположность случайным.


Ссылки и примечания

  1. Science and Creationism: A View from the National Academy of Sciences, Second Edition, , 28 July 1999. Вернуться к тексту.
  2. , 28 July 1999. Вернуться к тексту.
  3. Aw, S.E., Происхождение жизни: критика текущих научных моделей, CEN Tech. J. 10(3):300–314, 1996. Вернуться к тексту.
  4. Thaxton, C.B., Bradley, W.L. and Olsen, R.L., «The Mystery of Life’s Origin», Philosophical Library Inc., New York, 1984. Вернуться к тексту.
  5. Bird, W.R., The Origin of Species: Revisited, Thomas Nelson, Inc., Nashville, Tennessee, Vol. I Part III, 1991 Вернуться к тексту.
  6. Larson, E.J. and Witham, L., Leading scientists still reject God, Nature 394(6691):313, 1998. Вернуться к тексту.
  7. Например, руководство для учителей, изданное Национальной Академией Наук, «Уча об эволюции и природе науки», National Academy Press, Washington DC, 1998. Ошибочность этого руководства была раскрыта в работе Сарфати Д. «Опровержение Эволюции», Master Books, Green Forest, AR, USA, 1999. Вернуться к тексту.
  8. Сарфати Д., Происхождение жизни: проблема полимеризации, CEN Tech. J. 12(3):281–284, 1998. Вернуться к тексту.
  9. Thaxton et al., ссылка. 4, p. 51. Вернуться к тексту.
  10. See Mills, G.C. and Kenyon, D.H., The RNA world: A critique, Origins and Design 17(1):9–16, 1996. Вернуться к тексту.
  11. Larralde, R., Robertson, M.P. and Miller, S.L., Rates of decomposition of ribose and other sugars: Implications for chemical evolution, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:7933–38, 1995. Вернуться к тексту.
  12. Levy, M and Miller, S.L., The stability of the RNA bases: Implications for the origin of life, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(14):7933–38, 1998. Вернуться к тексту.
  13. Эволюционист А.Г. Каирнс-Смит выдвинул те же возражения против типичных моделирующих экспериментов по происхождению жизни в его книге «Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life», Cambridge University Press, New York, 1982. Вернуться к тексту.
  14. Thaxton et al., Ссылки. 4, ch. 6. Вернуться к тексту.
  15. Fraser, C.M., et al., The minimal gene complement of Mycoplasma genitalium, Science 270(5235):397–403, 1995; Perspective by Goffeau, A., Life with 482 genes, same issue, pp. 445–446. Вернуться к тексту.
  16. Shapiro, R., Prebiotic cytosine synthesis: A critical analysis and implications for the origin of life, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96(8):4396–4401, 1999. Вернуться к тексту.
  17. Shapiro, R., The prebiotic role of adenine: A critical analysis, Origins of Life and Evolution of the Biosphere 25:83–98, 1995. Вернуться к тексту.
  18. Shapiro, R., Prebiotic ribose synthesis: A critical analysis, Origins of Life and Evolution of the Biosphere 18:71–85, 1988. Вернуться к тексту.
  19. Orgel, L.E. and Lohrmann, R., Prebiotic chemistry and nucleic acid replication, Accounts of Chemical Research 7:368–377, 1974; cited in Cairns-Smith, Ref. 13, pp. 56–57 Вернуться к тексту.
  20. Shapiro, Ссылка 16, p. 4397. Вернуться к тексту.
  21. Shapiro, Ссылка 16, p. 4398. Вернуться к тексту.
  22. Lindahl, T., Instability and decay of the primary structure of DNA, Nature 362(6422):709–715, 1993. Вернуться к тексту.
  23. Robertson, M.P. and Miller, S.L., An efficient prebiotic synthesis of cytosine and uracil, Nature 375(6534):772–774; correction 377(6546):257. Вернуться к тексту.
  24. Shapiro, Ref. 16, p. 4399. Вернуться к тексту.
  25. Shapiro, Ref. 16, p. 4400. Вернуться к тексту.
  26. organ, J., In the beginning, Scientific American 264(2):100–109, 1991; quote on p. 108. Вернуться к тексту.
  27. Horgan, Ref. 26; Miller cited on p. 102. Вернуться к тексту.
  28. Horgan, Ref. 26; Wachterhauser cited on p. 106. Вернуться к тексту.
  29. Sarfati, J.D., Ссылка 8, обширная критика одного из последних экспериментов Вотчерхаузера, который предположительно Вернуться к тексту.
  30. Shapiro, R., Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life in the Universe, Penguin, London, p. 130, 1986,1988. поддерживает его теорию. Вернуться к тексту.

Источник-www.answersingenesis.org





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта