Строение и поведение организма в значительной мере определяется его генотипом, основу которого составляет набор хромосом. Каждая хромосома представляет собой свернутую молекулу ДНК, в структуре которой в зашифрованном виде хранится информация о структурах белков. Молекула белка представляет собой цепь из последовательно расположенных аминокислот, а молекула ДНК сложена из последовательно расположенных нуклеотидов. Три нуклеотида (триплет) соответствуют определенной аминокислоте в составе белка. Последовательность таких триплетов на определенном фрагменте молекулы ДНК (данный фрагмент называется геном) кодирует последовательность соответствующих аминокислот в молекуле белка. Код этот в настоящее время расшифрован. Триплет позволяет реализовать 43 = 64 различных сочетаний нуклеотидов (всего используется 4 различных нуклеотида). Всего таким образом можно закодировать присутствие в молекуле белка до 64 различных видов аминокислот (задействовано всего 20).

Как рождалась таблица генного кода, нам неизвестно. Несомненно лишь то, что в принципах кодировки присутствует доля свободы выбора. Код ДНК также призван обеспечить совместимость (родство) биосистем.

В генетической программе биосистемы содержится достаточно исчерпывающий набор реакций на самые различные требования среды. В то же время иногда возникают ситуации, не предусмотренные программой. Тогда запускается механизм оптимизационного поиска верного решения. Если решение найдено, то механизмы отбора обязательно закрепят его в форме соответствующего фрагмента ДНК. Таким образом, генетическая программа постоянно развивается и совершенствуется.

Разные организмы, а тем более разные виды организмов содержат разные наборы ДНК. Каждый такой набор определяет специфику той функции, которую данный вид организмов будет выполнять в составе биосферы, участвуя тем самым в поддержании ее устойчивости. Тем не менее, в основе каждого генотипа любого вида живых организмов лежит нечто общее, что можно с полным правом назвать генетической программой жизни в целом, которая определяет набор возможных реакций на самые различные внешние воздействия, порождая в ответ на эти воздействия новые конкретные генотипы, соответствующие новым видам живых существ.

Первые живые организмы существовали, по-видимому, за счет энергии недр планеты. Это хемосинтезирующие (высвобождающие энергию за счет реакции окисления простых неорганических соединений, например сульфида или аммиака) бактерии. По мере остывания планеты подобные формы жизни уступают место фотосинтезирующим организмам, существующим за счет энергии Солнца. Динамика остывания поверхности планеты в условиях относительной стабильности температуры Солнца обеспечивает, по-видимому, однонаправленность процессов усложнения форм самоорганизующихся систем. Вероятно, существует еще немало подобных факторов, посредством которых планета, Солнце, космос и, в конечном итоге, вся Вселенная направляют, «руководят» процессами самоорганизации.

Уже на уровне макромолекул можно говорить о жизни в общепринятом понимании. Вершина эволюции молекул – вирусы (вирус – это молекула ДНК, окруженная белковой оболочкой). Прежде, чем была создана первая живая клетка, на Земле существовала эра вирусов. Первые клетки по теории Опарина возникли в результате эволюции коацерватных капель. Это пример агрегации (создание групп с определенной внутренней структурой) в мире макромолекул. Крупные молекулы имеют обычно сложную форму. Поэтому энергетически более выгодно оказывается слияние этих молекул в каплю. Сложные капли способны улавливать и впитывать в свою структуру определенные вещества из окружающего их раствора, поддерживая этим стабильность своей структуры.

Это интересно:

Старость и старение. Основные понятия. Причины старения населения
Старение является неизбежным элементом развития как отдельных людей, так и всего населения. В развитии человека, общества можно выделить периоды молодости, зрелости, старости, а также глубокой старости. Границы между двумя последними пери ...

Класс многощетинковые кольчецы (polychaeta)
Полихеты названы так потому, что параподии у них включают пучки многочисленных щетинок. Всего насчитывается 6 тыс. полихет. Полихеты – типичные морские животные и очень редко встречаются в пресной воде. Распространение и среда обитания. ...

Поры в скорлупе
Итак, яйцо птицы «дышит» благодаря порам в скорлупе. Кислород поступает в яйцо, а пары воды и углекислый газ выводятся наружу. Чем больше пор и шире поровые каналы, тем быстрее проходит газообмен, и напротив, чем длиннее каналы, т.е. чем ...