Кванттық эволюцияның альтернативті теориялары - Alternative theories of quantum evolution

Көбінесе осы атпен байланысты теорияны қараңыз: Кванттық эволюция.

Кванттық эволюция болып табылады гипотеза кванттық эффекттер мутация процесін адаптивті генетикалық вариацияға бағыттауы мүмкін.[1] Осы тақырып бойынша рецензия журналында пайда болған алғашқы басылым - Василий Огрызко.[2] 1999 жылы биолог Джонджо Макфадден және физик Джим Аль-Халили байланысты емес моделін жариялады адаптивті таңдау үшін лактоза метаболизм метаболизденбеу кезінде E. coli.[3] олар қоршаған ортаға қатты әсер ететін кванттық күйлердің күшейтілген декогеренттілігіне негізделген механизмді ұсынды. Макфадден өзінің кітабын шығарды Кванттық эволюция 2000 жылы.[1]

Фон

«Классикалық» дарвиндік модель эволюция туралы жасушалар жасушалар жеке-жеке өтетін механизмге негізделген мутация, процесімен табиғи сұрыптау содан кейін организмге онша пайдалы емес мутацияны алып тастаңыз. Кванттық эволюция - бұл кездейсоқ мутацияны жасушаға пайдалы нәтиженің пайдасына бұрып жіберетін теориялық механизмді ұсыну әрекеті.

Басында бұл гипотеза шынымен де қандай да бір дәлелдер болған жағдайда ғана пайдалы болатынын айту керек адаптивті мутация пайда болады - басқаша айтқанда, кездейсоқ мутацияның классикалық моделінің жетіспейтінін және белгілі бір мутацияларға «артықшылық берілетінін» (жиірек кездесетінін) көрсететін тәжірибелік деректер болған болса өйткені олар организмге үлкен пайда әкеледі. Бұл өз алдына даулы тақырып; адаптивті мутацияның жұмбақ құбылысы туралы көптеген құжаттар жарияланған және олардың шығу тегі мен механизмі туралы мәселе шешілмеген. Бүгінгі күнге дейін адаптивті мутацияның мұндай жалпы қабылданған механикалық түсіндірмесі жоқ.

Кванттық эволюция ұсынатын механизм - бұл конфигурацияның елестетуі ДНҚ камерада а орналасқан кванттық суперпозиция күйлер және «мутациялар» суперпозицияның «ең жақсы» конфигурацияға енуі нәтижесінде пайда болады. Бұл тәсілдің жақтаушылары ДНҚ жұмысын а-ның жұмысымен салыстырады кванттық компьютер, бұл мүмкін болатын көптеген нәтижелер ішінен біреуін таңдайды.

Бұл гипотеза біздің қазіргі білімімізге сәйкес келуі үшін бірнеше мәселелерді шешу қажет кванттық физика. Ең бастысы, кванттық суперпозиция күйі ДНҚ-ны өзінің қалыпты жұмысын (өнімін) жасауға мүмкіндік беретін ұзақ уақытқа созылуы керек РНҚ ). Мұнсыз әр түрлі мутациялардың нәтижелерін салыстыруға ешқандай мүмкіндік болмас еді және осылайша жүйенің адаптивті мутацияға жетуіне негіз болмас еді. Ақуыздың түзілуі секундына 10 000 рет жылдамдықпен жүреді (10−5 бір ақуызға секунд). Алайда, ДНҚ протеинге тікелей аударылмайды, оның орнына ДНҚ болады транскрипцияланған ішіне хабаршы РНҚ және осы РНҚ көшірмесі содан кейін қолданылады ақуыз биосинтезі. A ген сондықтан ешқашан оның ақуыз өнімімен тікелей байланысты болмайды, сондықтан белок пен ДНҚ арасында сигнал берудің кез-келген мүмкін механизмін жасайды, оны онсыз елестету қиын қашықтықтағы әрекет.

Дегенмен, кейбіреулері, ұқсастық бойынша NMR бейнелеу, күйдің келісілген уақыты жарты секундқа дейін,[1] бұл талдауға Мэттью Дж. Дональд қарсы болды[4] (сонымен қатар Макфадден мен Әл-Халилидің теріске шығаруын қараңыз,[5] және Дональдтың жауабы [6]), және 10-ға сәйкес келісу уақыты−13 секунд әлдеқайда шынайы нәтиже болып көрінеді. Бұл соңғы уақыт мутацияларға әсер ету үшін кванттық күйлердің суперпозициясы үшін қажетті ақуыз түзілуінің көптеген реттерімен өте қысқа болар еді.

Алайда, соңғы деректер электрондар мен протондардың кванттық когеренттілігі фотосинтезге қатысатын сияқты тірі жасушалардағы кейбір (мүмкін барлығы) ферменттер реакцияларында болатынын көрсетеді. [7] және тіпті ферменттер беретін реакция жылдамдығының үлкен каталитикалық күшеюіне жауапты болуы мүмкін.[8]

Егер бұл гипотеза шынымен де рас болса, онда бұдан да ұқсас, неғұрлым берік процесс байқалатын құбылыстарды, мысалы, қазба жазбаларындағы айқын «секірулерді» одан да ауқымды адаптациялық мутациялар ретінде түсіндіре алады деп болжауға болады; бұл Макфадден және басқалар сипаттағаннан гөрі мемлекеттік келісімнің ұзақ мерзімдерін қажет етеді.[1] әлі бұл кванттық эволюцияны жақтаушылардың ешқайсысы ұсынған жоқ, олар өздерінің спекуляцияларын молекулалық процестермен шектеді.

Фантаст жазушы Грег Эган, оның кітабында Теранезия, ұқсас ақуыздың пайда болуына әкелді, соның арқасында үлкен адаптивті мутациялар жаңа белоктың агрессивті кванттық механикалық әсерінен көптеген түрлерде кездеседі.[9]

Даулар

Кванттық механикаға арналған праймер (мысалы, Дэвид Дж. Грифитстің «Кванттық механикаға кіріспе») молекулаға ие болу деген ұғымның өзі күйді сыртқы жүйеге негізделген барлық басқа адамдардан таңдайды, бұл молекулаларға бір мезгілде әсер етпейді. , кванттық механиканың жұмысына мүлдем қайшы. Кванттық механикалық күйлер энергияға және басқа физикалық құбылыстарға тәуелді. Сонымен қатар, бір нәтиже ең жақсы деген көзқарас қою ең жақсы конфигурация организмнің өмір сүру ұзақтығы, көбею қабілеті және т.с.с.-тен тәуелсіз формальды анықтаманы қажет ететіндігін білдіреді (өйткені кванттық механика бұларға тәуелді емес) және ең жақсы конфигурация тәуелді болады. энергия деңгейлері, молекуланың толқуы және тағы басқалар сияқты нәрселер. Мұның бәрі ескерілгенде, ең жақсы күй адам эволюция ретінде қабылдаған кезде шынымен кездейсоқ мутацияға әкелетін сияқты.

Алайда, ең болмағанда Макфадден мен Аль-Хлаили ұсынған теория,[10] кейбір күйлерді кванттық жүйе «ең жақсы» деп анықтайды, бірақ тек белгілі бір мемлекеттер қоршаған ортамен басқа мемлекеттерге қарағанда едәуір күшті әрекеттеседі және осылайша тез декогеренттілікке ықпал етеді деп ұсыныс жасаған жоқ. Аштыққа ұшыраған жасуша үшін бұл интерактивті күйлер жасушаның өсуіне мүмкіндік беретін мутацияны кодтайтын ДНҚ күйлері болып табылады.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. Макфадден, Джонджо (2000). Кванттық эволюция. ХарперКоллинз. ISBN  0-00-255948-X; ISBN  0-00-655128-9
  2. ^ Огрызко, В.В. (1997). Биожүйелер 43, 83-95 [1] [2] [3] [4] [5]
  3. ^ McFadden J. J. және Al-Khalili, J. V. (1999). Адаптивті мутацияның кванттық механикалық моделі. [6][тұрақты өлі сілтеме ] Биожүйелер 50, 203-211
  4. ^ Дональд, Мэтью Дж. (2001). Шолу Кванттық эволюция Мұрағатталды 2009-05-17 сағ Wayback Machine
  5. ^ Макфадден, Джонджо; Аль-Халили, Джим (2001). «Кванттық эволюцияның кітабына шолу (Джонджо Макфадден). Мэттью Дж. Дональд». arXiv:quant-ph / 0110083.
  6. ^ [7] Мұрағатталды 2011-09-29 сағ Wayback Machine «Джонджо Макфадден мен Джим Аль-Халилидің Джонджо Макфадденнің» Кванттық эволюция «кітабына шолуыма жауап, Мэттью Дж. Дональд»
  7. ^ [8] «Фотосинтездің кванттық секреттері анықталды»
  8. ^ [9] «Ферменттердің құрылымы мен динамикасы сутегі туннелдеуіне әсер етеді: соя липоксигеназы-1-ге қашықтағы бүйірлік тізбектің әсері (I553)»
  9. ^ Эган, Г. (1999). Теранезия. Виктор Голланч шектеулі. ISBN  0-575-06854-X.
  10. ^ Кванттық эволюция: контур беті1

Сыртқы сілтемелер