ما هي الشروط اللازمة لنشوء الكائنات الحية؟ شروط نشوء الحياة على الأرض

4.1. بيان السؤال

لقد كانت مسألة أصل الحياة على كوكبنا دائما بمثابة "حجر عثرة". منذ العصور القديمة، حاول الفلاسفة والعلماء حل لغز الحياة. تم إنشاء نظريات وفرضيات مختلفة حول طبيعة المادة الحية. وكلها مبنية على مسلمات (مفاهيم مقبولة دون دليل). للحفاظ على هذه النظريات قابلة للحياة، تم تقديم المزيد والمزيد من المسلمات في وقت لاحق. حاليًا، تحتوي جميع النظريات العلمية الموجودة على عشرات، وأحيانًا مئات من الافتراضات. وتشمل هذه الفيزياء الحديثة. إن المعلومات التي تراكمت لدى البشرية بحلول نهاية القرن العشرين تجعل هذه النظريات غير قابلة للدفاع عنها تمامًا. إن الظواهر التي يلاحظها العلماء، سواء بالأدوات أو بالعين المجردة، هي تجليات لقوانين الطبيعة الحقيقية. لكن قوانين الطبيعة الحقيقية تتشكل على مستوى العالم الكبير والعالم الصغير. كل ما يتعامل معه الإنسان في حياته يقع بين العالم الكبير والعالم الصغير. لهذا السبب، عندما يتمكن الشخص بمساعدة الأدوات من النظر إلى العالم الصغير، واجه أولا قوانين الطبيعة، وليس مظاهرها. المسألة لم تظهر من العدم. كل شيء أبسط بكثير وأكثر تعقيدًا في نفس الوقت: ما يعرفه الإنسان عن المادة ويفكر فيه كمفهوم كامل ومطلق، ليس في الواقع سوى جزء صغير من هذا المفهوم. المادة حقًا لا تختفي في أي مكان ولا تظهر في أي مكان؛ يوجد بالفعل قانون حفظ المادة، لكنه ليس كما يتخيله الناس. وهكذا، تبين أن النظريات العلمية الحالية المبنية على الافتراضات ولدت ميتة. ولم يتمكنوا من تقديم أي تفسير متماسك ومنطقي. إن عجز النظريات الموجودة عن تفسير ظروف وأسباب أصل الحياة لا يبرر هذا الجهل. ظهرت الحياة على كوكبنا منذ أكثر من أربعة مليارات سنة وأدى تطورها إلى ظهور الذكاء، لكن الحضارة القائمة لا تزال غير قادرة على الإجابة على سؤال بسيط: ما هي الحياة، وكيف نشأت مما يسمى بالمادة غير الحية؟ كيف ولماذا تتحول المادة غير الحية فجأة إلى مادة حية؟ بدون فهم هذه القضية، لا يمكن للبشرية أن تطلق على نفسها اسم الجنس الذكي، بل مجرد طفل غير عاقل، وقد حان الوقت لاكتساب الذكاء. إذًا، ما هي الظروف التي كان يجب أن تنشأ على الكوكب والتي في ظلها كان أصل الحياة ممكنًا؟

4.2. شروط نشأة الحياة على الكواكب

قبل شرح طبيعة أصل الحياة، من الضروري أولاً تحديد الظروف التي يجب أن تتوفر حتى تنشأ الحياة البروتينية على الأقل على الكوكب. والكواكب التسعة في النظام الشمسي مثال واضح على ذلك. في الوقت الحالي، فقط على كوكب الأرض توجد الظروف الضرورية والكافية للحياة، أو على الأقل المادة الحية المعقدة. والأولوية الأولى هي تحديد هذه الشروط. بناءً على فهم العمليات المذكورة أعلاه التي تحدث على المستويين الكلي والجزئي للفضاء، يمكننا تحديد الشروط التالية اللازمة لنشوء الحياة:

1. وجود اختلاف ثابت في الأبعاد ς. إن حجم الاختلاف الثابت في الأبعاد ومعامل تكميم الفضاء γ i (الذي يحدد عدد أشكال المادة من نوع معين والتي يمكن أن تندمج ضمن هذا الاختلاف) يحدد الإمكانات التطورية للحياة المحتملة. ويعد تعدد هذه القيم معيارا يعطي فكرة عن عدد الحواجز النوعية (المستويات) التي تنشأ ضمن هذا الاختلاف في الأبعاد. عدد الحواجز يميز التنوع النوعي للحياة الممكنة. ومنها إمكانية ظهور الذكاء وتطوره. يعود بُعد الفضاء الكبير، بعد اكتمال تكوين الكوكب، إلى مستواه الأصلي الذي كان قبل انفجار المستعر الأعظم. بعد الانتهاء من عملية التكوين، ينشأ اختلاف ثابت في الأبعاد بين مستوى أبعاد المادة الكثيفة فيزيائيًا (2.89915) ومستوى أبعاد الكون الكبير المحيط (3.00017). وبالتالي، فإن التغيير المستمر في الأبعاد هو شرط ضروري لظهور الحياة. حجم هذا الاختلاف مهم. إن حجم الاختلاف هو الذي يحدد الإمكانية التطورية للمادة الحية، أي الحياة. يجب أن يكون الحد الأدنى للفرق في الأبعاد الذي يمكن عنده أصل الحياة مساوياً لـ:

ς = 1 γ i (ΔL) (4.2.1)

إن ظهور عناصر العقل وظهور الذاكرة، التي بدونها يستحيل تطور العقل، ممكن مع اختلاف في الأبعاد يساوي:

ς = 2 γ i (ΔL) (4.2.2)

من الشروط الضرورية لنشوء الذكاء وتطوره هو اختلاف الأبعاد:

ς = 3 γ أنا (ΔL) (4.2.3)

وبالتالي، باستخدام الاختلاف في الأبعاد كمعيار، يمكننا التحدث عن متطلبات البنية النوعية للكون الفضائي (لكوننا الفضائي (γ i (ΔL) = 0.020203236...). بثلاثة أشكال أو أكثر من المادة الشروط اللازمة لنشوء الحياة والذكاء

2. توفر المياه. الماء هو أساس الحياة العضوية على كوكبنا. بالطبع، هناك أشكال حياة لا تعتمد فقط على البروتينات. لكن من الضروري أولاً تتبع أنماط ظهور الحياة البروتينية. من الضروري أن نفهم ما يحدث في منزلنا قبل أن ننظر إلى الآخرين.

3. وجود الغلاف الجوي. الغلاف الجوي هو الجزء الأكثر ديناميكية ونشاطًا في الكوكب. يتفاعل بسرعة وحادة مع التغيرات في حالة البيئة الخارجية، وهو أمر مهم للغاية لظهور الحياة. يعد وجود الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي علامة على وجود حياة بروتينية على الكوكب. لا ينبغي أن يكون الجو كثيفًا جدًا ومخلخلًا بشكل مفرط. مع وجود جو كثيف للغاية، لا يصل الإشعاع الصادر عن النجوم إلى سطح الكوكب ولا يؤدي إلى تسخينه. وفي الوقت نفسه فإن الطبقات السفلية من الغلاف الجوي لا تمتص إشعاع النجم والإشعاع الحراري للطبقات السطحية للكوكب. ونتيجة لذلك، لا يوجد فرق في الأبعاد بين الأجزاء المضيئة والأجزاء الليلية من سطح الكوكب. ونتيجة لذلك، لا توجد حركة للكتل الجوية في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. في حالة عدم وجود تدرج (فرق) في الأبعاد على طول سطح الكوكب، لا تحدث تفريغات كهربائية في الغلاف الجوي. في الغلاف الجوي المخلخل للغاية، تتمتع الطبقات السفلية بالقدرة على امتصاص الإشعاع الصادر من النجم والإشعاع الحراري من السطح. لكن، في الوقت نفسه، لا توجد حركة للكتل الجوية نتيجة تخلخلها المفرط. وكما هو معروف فإن حجم وكثافة الغلاف الجوي يتحددان حسب حجم الكوكب وكتلته. لذلك، فإن الكواكب المماثلة في الحجم والكتلة لكوكبنا الأرض هي فقط التي تتمتع بالظروف الأكثر ملاءمة لظهور الحياة البروتينية. لا ينبغي أن يكون الجو "ثقيلاً" بشكل مفرط ولا "خفيفًا" بشكل مفرط.

4. وجود تغير دوري في النهار والليل. لا ينبغي أن تكون أيام الكواكب قصيرة جدًا أو طويلة جدًا. تتمتع الكواكب التي يتراوح طول يومها الكوكبي في حدود 18-48 ساعة أرضية بالظروف الأكثر ملاءمة لنشوء الحياة. مع الامتصاص الهائل لفوتونات الضوء بواسطة ذرات الطبقة السطحية للمساحات الكبيرة، يزداد مستوى أبعاد هذه الطبقة بمقدار معين ΔL. تتوافق هذه القيمة مع سعة الموجات التي تمتصها الطبقة السطحية للكوكب (الأشعة تحت الحمراء والبصرية والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس). ونتيجة لذلك فإن الفرق بين مستويات أبعاد الغلاف الجوي وسطح الكوكب في منطقة الامتصاص يتناقص بمقدار ΔL، بينما يحتفظ الجزء غير المضاء أو الليلي من السطح بنفس الفرق في مستويات الأبعاد بين الغلاف الجوي والسطح. السطح. وهكذا ينشأ اختلاف في الأبعاد بين المناطق المضيئة وغير المضيئة من سطح الكوكب. ويظهر اختلاف (تدرج) في الأبعاد موازيا لسطح الكوكب. إن حجم هذا الاختلاف له أهمية حاسمة. والحقيقة هي أن جزيئات الغلاف الجوي تقع تحت تأثير مجال الجاذبية للكوكب، الموجود باستمرار، نتيجة للتكوين في منطقة عدم تجانس الفضاء الكبير لفرق ثابت في الأبعاد، موجه من الحدود الخارجية إلى وسط منطقة عدم التجانس.

يتم تعويض مجال الجاذبية للكوكب بحقيقة أن كل ذرة أو جزيء في الغلاف الجوي لها مستويات من أبعادها الخاصة قريبة جدًا من الحد الأعلى لمدى استقرار المادة الكثيفة جسديًا. يدخل ما يسمى بـ "التأثير العائم" حيز التنفيذ عندما يميل كل جزيء أو ذرة إلى موضع حالة التوازن الأكثر استقرارًا. ولهذا السبب على وجه التحديد، لا تسقط جزيئات وذرات الغلاف الجوي على سطح الكوكب، مثل جزيئات وذرات العناصر الأثقل. يتم توجيه الفرق (التدرج) في الأبعاد بين منطقتي النهار والليل على طول سطح الكوكب، مما يجعل المادة الحرة تتحرك بالتوازي مع سطحها من منطقة ذات مستوى أعلى من الأبعاد (سطح مضاء) إلى منطقة ذات مستوى أقل من الأبعاد (سطح غير مضاء). ونتيجة لظهور اتجاه ثان لحركة المادة الحرة موازيا للسطح يحدث اختلاف في الضغط الجوي ( أرز. 4.2.1) وتتناقص قوة الجاذبية.

أرز. 4.2.1. عندما تمتص الذرات الموجات، يزداد مستوى أبعادها. يمتص سطح الكوكب ضوء الشمس. كل ذرة، بعد امتصاص فوتون من الضوء، تكون في حالة من الإثارة لبعض الوقت (يصبح مستوى أبعادها أعلى من مستويات أبعاد الذرات المجاورة التي تشكل شبكة بلورية)، وبعد ذلك تنبعث منها موجة. تمتص الذرة موجة وتبعث موجة أخرى. يحدث هذا بسبب فقدان بعض طاقة الموجة الممتصة. ونتيجة لذلك، يبدأ "السطح الساخن" خلال يوم مشمس في إصدار موجات، خاصة الحرارية. تبدأ الموجات الحرارية المنبعثة من السطح الساخن في امتصاصها بواسطة جزيئات الغلاف الجوي. في هذه الحالة، يزداد مستوى الأبعاد الجوهرية لذرات الغلاف الجوي فوق السطح الساخن. ونتيجة لذلك، فإن المستوى الإجمالي للأبعاد الجوهرية للغلاف الجوي فوق سطح ساخن يزداد، في حين يتناقص المستوى الجوهري للأبعاد الجوهرية للغلاف الجوي فوق سطح غير مضاء. يحدث انخفاض في البعد الجوهري للغلاف الجوي على سطح غير مضاء (ليلي) من الكوكب أو مضاء جزئيًا بسبب حقيقة أن ذرات الغلاف الجوي تبعث أيضًا موجات وهذا يؤدي إلى انخفاض في البعد الجوهري للكوكب. انبعاث الجزيئات. ونتيجة لذلك، ينشأ اختلاف أفقي (تدرج) في البعد بين الأسطح المضيئة وغير المضيئة للكوكب. ولذلك، فإن جزيئات الغلاف الجوي غير المرتبطة بنظام جامد تبدأ في التحرك على طول هذا الاختلاف الأفقي في الأبعاد، وهو سبب حركة طبقات الغلاف الجوي - الريح.

1. الطبقة السطحية للكوكب مع الغلاف الجوي.

2. حاجز نوعي بين المجال المادي الكثيف والمجال المادي الثاني.

3. الحاجز النوعي بين المجالين المادي الثاني والثالث.

4. الاختلاف الرأسي في الأبعاد ضمن عدم التجانس.

5. الاختلاف الطولي (الأفقي) في الأبعاد الذي يحدث بين الأسطح المضيئة وغير المضيئة للكوكب.

6. زيادة حاجز الجودة على السطح المضاء.

7. تراكم المواد الأولية على الحدود بين الأجسام الكثيفة فيزيائياً وكرتي المادة الثانية فوق السطح المضيء.

نظرًا لأن جزيئات الغلاف الجوي ليست مترابطة في أنظمة صلبة (حالة المادة الصلبة) أو أنظمة شبه صلبة (حالة المادة السائلة)، فإن الاختلاف في أبعاد الفضاء على طول السطح يؤدي إلى حقيقة أن تدفق المادة الحرة يحمل على طول الجزيئات التي تشكل الغلاف الجوي. تبدأ الكتل الهوائية في التحرك، وتنشأ الرياح. وفي الوقت نفسه، تنتقل الجزيئات "الساخنة" (الجزيئات التي امتصت الإشعاع الشمسي) إلى منطقة غير مضاءة، حيث تنبعث منها موجات بشكل تلقائي. بمعنى آخر، نظرًا لحقيقة أن المستوى الجوهري للأبعاد لهذه الجزيئات أعلى من المستوى الجوهري للغلاف الجوي للسطح غير المضاء، فإن هذا الاختلاف بين أبعاد الوسط والأبعاد الجوهرية للجزيئات الساخنة يسبب حالة غير مستقرة الأخير ويثير انبعاث موجات عفوية من الجزيئات. الجزيئات "الباردة" بدورها لها مستوى من البعد الخاص بها أقل من المستوى الجوهري للأبعاد للمنطقة المضيئة، مما يؤدي إلى امتصاص هائل للإشعاع الشمسي والإشعاع الحراري من السطح المضيء. تدريجيًا، يحدث محاذاة بين المستوى الجوهري لأبعاد السطح المضيء والمستوى الجوهري لأبعاد الجزيئات. علاوة على ذلك، إذا كان مستوى أبعاد الجزيئات "الباردة" يختلف بشكل كبير عن المستوى الجوهري لأبعاد المنطقة المضيئة، فإن هذا الأخير يتناقص. عندما ينخفض ​​مستوى أبعاد المنطقة المضيئة إلى مستوى ما يسمى بـ "نقطة الندى"، تنتقل جزيئات الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. يسقط الندى. وإذا حدث ذلك على مستوى السحاب، فإن عملية تكوين القطرات تصبح شبيهة بالسلسلة ويتساقط المطر. وفي الوقت نفسه، تعود حالة الحاجز النوعي بين المستوى الثاني والمستوى المادي إلى وضعها الطبيعي. في حالة حدوث هذه العملية بسرعة وبشكل مفاجئ، فإن المادة الحرة المتراكمة على مستوى الحاجز النوعي تتدفق إلى الأسفل مثل الانهيار الجليدي. ونتيجة لذلك، تحدث التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي - البرق. يمكن تشبيه هذه العملية بسد على نهر، حيث يتم فتح جميع بوابات الفيضان، ويتم إطلاق كل المياه المتراكمة بواسطة السد في نفس الوقت. التغيير الدوري ليلا ونهارا يجعل ما سبق وصفه منطقيا وطبيعيا.

الأمثل لنشوء الحياة هي الكواكب التي يتراوح طول يومها الكوكبي بين 18 و48 ساعة أرضية. مع مدة أقصر لليوم الكوكبي، لا تصل العمليات الموصوفة أعلاه إلى المستوى الذي تحدث فيه الحركة النشطة للكتل الجوية وتصريفات الكهرباء الجوية، والتي بدونها يكون ظهور الحياة العضوية مستحيلاً. تؤدي أيام الكواكب الأطول (أكثر من 48 ساعة أرضية) إلى حالة عاصفة مستمرة من الغلاف الجوي للكوكب، مما يخلق ظروفا صعبة لنشوء الحياة وتطورها. على مثل هذه الكواكب، لا يمكن أن تنشأ الحياة إلا عندما تنخفض شدة إشعاع النجم الذي يصل إلى سطح الكوكب إلى مستوى معين. فقط على مستوى إشعاع النجم، عندما لا ترتفع درجة حرارة سطح الكوكب المضيء، تنشأ الظروف اللازمة لنشوء الحياة. عادة، تظهر مثل هذه الظروف في المرحلة الأخيرة من تطور النجوم، وحتى إذا ظهرت عليها الحياة، فليس لديها وقت لتتطور إلى أشكال معقدة قبل أن يموت النجم. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت مدة اليوم الكوكبي قصيرة، فإن اختلاف الأبعاد لا يصل إلى مستوى تحدث عنده أي تحركات ملحوظة لكتل ​​الطبقات السفلية من الغلاف الجوي للكوكب. إذا كانت مدة اليوم الكوكبي طويلة، يصبح الفرق في الأبعاد كبيرًا جدًا لدرجة أنه يؤدي إلى عواصف وعواصف جوية قوية وطويلة الأمد، ونتيجة لذلك يتم تدمير الطبقة العليا من التربة الكوكبية، مما يجعل من المستحيل التطور لنباتات الكوكب، والتي بدونها يكون تطوير النظام البيئي مستحيلاً. كما تسبب الحالة العاصفة للغلاف الجوي حركة قوية للطبقات السطحية لمحيطات الكوكب، مما يجعل بدوره من المستحيل أن تنشأ الحياة في الماء.

5. وجود تفريغات كهربائية في الغلاف الجوي. أثناء تفريغ كهرباء الغلاف الجوي، يحدث تخليق الجزيئات العضوية في المياه الدنيوية. في منطقة التفريغ، يتم إنشاء انحناء إضافي للفضاء (تغيير في مستوى الأبعاد)، حيث ترتبط جزيئات المركبات غير العضوية الذائبة في الماء مع بعضها البعض في نظام جديد نوعيا، وتشكل المركبات العضويةوهي عبارة عن سلاسل من الذرات من نفس النوع. فقط التصريفات القوية للكهرباء الجوية هي القادرة على خلق الظروف اللازمة التي يصل فيها مستوى الأبعاد إلى قيمة حرجة. هناك رابطتان إلكترونيتان حرتان لكل من هذه الذرات قادرة على ربط كل من الأيونات الحرة والسلاسل الجزيئية الأخرى. تنشأ التصريفات الكهربائية في الغلاف الجوي نتيجة للاختلاف في سمك الحاجز النوعي بين المستويين المادي والثاني للكوكب. عندما يغطي الليل الأرض بغلافه، تبدأ الطبقة السطحية للكوكب في البرودة وانبعاث موجات حرارية. وكما هو الحال مع أي إشعاع، فإن مستوى أبعاد الذرة أو الجزيء المنبعث منها ينخفض. عندما يحدث هذا في وقت واحد مع تريليونات تريليونات الذرات والجزيئات في منطقة محدودة (المنطقة التي يضيءها النجم أثناء النهار)، فإن مستوى الأبعاد يتناقص في جميع أنحاء هذه المنطقة. إذا أصبح الجو وسطح الكوكب ساخنًا جدًا أثناء النهار، وفي الليل كان هناك تبريد حاد، تحدث قفزة في مستوى الأبعاد. في الوقت نفسه، تتراكم المادة الحرة على مستوى الحاجز النوعي مثل الانهيار الجليدي. يحدث تفريغ كهربائي بين الغلاف الجوي وسطح الكوكب.

لذا فإن الشروط اللازمة لنشوء الحياة على الكواكب هي:

وجود اختلاف ثابت في الأبعاد،

توافر المياه

وجود جو

وجود تغير دوري ليلا ونهارا ،

وجود تصريفات الكهرباء في الغلاف الجوي.

تنشأ الحياة تلقائيًا على جميع الكواكب التي تتوفر فيها الشروط المذكورة أعلاه. وهناك مليارات من هذه الكواكب في الكون. كوكبنا الأرض ليس خلقًا فريدًا للطبيعة.

4.3. السمات النوعية للجزيئات العضوية ودورها في نشأة الحياة

الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية ظهور الحياة وتطورها في ظل الظروف الضرورية المذكورة أعلاه. مياه البحر، كما يعلم الجميع، أصبحت مهد الحياة. يحتوي على جميع العناصر الكيميائية تقريبًا والعديد من المركبات منها. أثناء تفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي، يحدث تشوه في الفضاء. في المياه التي تخترقها هذه التصريفات (البرق)، ينشأ مستوى من الأبعاد تبدأ عنده العناصر رباعية التكافؤ (الكربون، السيليكون، الفوسفور) في الارتباط في سلاسل. وفي الوقت نفسه، لا تحتوي الجزيئات الناتجة على اختلافات هيكلية فحسب، بل تكتسب أيضًا صفات جديدة. ما هي الصفات الجديدة التي تنشأ عندما يتم دمج نفس الذرات في ترتيب هيكلي مختلف؟ ما الذي يجعلنا نفصل الذرات التي تشكل نظامًا بنيويًا واحدًا عن نفس الذرات التي تشكل نظامًا بنيويًا آخر؟ لماذا في حالة واحدة - مركبات غير عضوية، وفي حالة أخرى - مركبات عضوية؟

وبما أن أساس الحياة البروتينية هو الكربون، فيكفي تحليل الاختلاف النوعي في الخصائص المكانية للجزيئات التي يخلقها هذا العنصر من أجل كشف لغز أصل الحياة. دعونا نحاول أن نفهم ما تؤدي إليه الاختلافات في التنظيم الهيكلي للجزيئات. دعونا نفكر في التكوينات الهيكلية غير العضوية - البلورات. البلورات هي مركبات مكانية حيث تقع الذرات بالنسبة لبعضها البعض على مسافات متساوية تقريبا. وهذه المسافات قابلة للمقارنة بأحجام الذرات نفسها (10 -14 ... 10 -12 مترًا). علاوة على ذلك، فهي (المسافات) هي نفسها عمليا في جميع الاتجاهات المكانية (الماس) أو متطابقة في كل من المستويات المكانية (الجرافيت). وتتكون هذه البلورات من ذرات الكربون (C)، ولكنها ليست الأساس ليس فقط للكائنات الحية، ولكن أيضًا للجزيئات العضوية ( أرز. 4.3.1, أرز. 4.3.2).

أرز. 4.3.1. الهيكل المكاني للماس، حيث توجد ذرات الكربون C في البلورة على نفس المسافة من بعضها البعض. المسافة بين ذرات الكربون في بلورة الماس يمكن مقارنتها بحجم ذرات الكربون نفسها. لذلك، لا توجد ذرات وجزيئات أخرى، ليس فقط أكبر من ذرة الكربون، ولكن أيضًا أصغر منها، غير قادرة على التحرك فيما بينها. من الممكن فقط استبدال بعض ذرات الكربون بأخرى، الأمر الذي يؤدي إلى حقيقة أن بلورة الماس الشفافة تكتسب اللون. لهذا السبب، يتمتع الشخص بفرصة الإعجاب بجمال الماس الأصفر والأزرق والأحمر والأسود، والذي يتم معالجته بواسطة اليد البشرية، ويتحول إلى أحجار ذات جمال مذهل... بالإضافة إلى ذلك، فإن مثل هذه الشبكة البلورية تجعل الماس أقوى مزيج من الذرات في الطبيعة، وهذا ما يجعله لا غنى عنه في التكنولوجيا.

أ. المسافة بين ذرات الكربون C في بلورة الماس.

أرز. 4.3.2. التركيب المكاني للجرافيت، حيث توجد في بلورته ذرات الكربون على نفس المسافة في المستوى الأفقي، في حين أن المسافة بين الطبقات في المستوى الرأسي أكبر بكثير من المسافة بين ذرات الكربون في المستوى الأفقي. هذا الاختلاف البسيط على ما يبدو في الترتيب المكاني لذرات الكربون يجعل هذه البلورات ناعمة جدًا. يُطلق على هذا التنظيم المكاني لذرات الكربون اسم الجرافيت ويستخدم على نطاق واسع جدًا في الصناعة والحياة اليومية (أقلام الرصاص والإلكترونيات وما إلى ذلك). نفس ذرات الكربون التي تشكل أصعب مركب في الطبيعة، وهو الماس، تنتج أيضًا أنعم المركبات البلورية الطبيعية، وهو الجرافيت. إن التغيير الذي يبدو غير مهم في البنية المكانية لاتصال ذرات الكربون يحول أقوى اتصال للذرات في الطبيعة إلى أنعم. ويكمن سبب هذا الاختلاف في خصائص مركبات الكربون C في اختلاف الظروف الخارجية التي تتشكل فيها.

ما هي الأسباب التي جعلت ذرات الكربون نفسها، المتحدة في نظام مكاني مختلف، تصبح أساس الطبيعة الحية؟ وهي (الأسباب) هي نتائج للخصائص النوعية للجزيئات العضوية ( أرز. 4.3.3, أرز. 4.3.4). السمات النوعية للجزيئات العضوية هي كما يلي:

أرز. 4.3.3. الهيكل المكاني لسلسلة الكربون. من خلال الاتصال بالسلاسل، يمكن لذرات الكربون C تكوين جزيئات بمئات الآلاف أو ملايين الوحدات الذرية. وفي الوقت نفسه، تؤثر هذه الجزيئات على العالم المصغر المحيط بها بشكل غير متساو، مما يؤدي إلى إنشاء بنية متباينة الخواص للعالم المصغر حول نفسها. يتم تحديد قدرة ذرات الكربون على تكوين مثل هذه المركبات من خلال كونها رباعية التكافؤ. إن خاصية الأغلفة الإلكترونية لذرات الكربون هي التي تخلق مجموعة من الصفات التي جعلت ظهور الحياة ممكنًا. إن ما يسمى بالإلكترونات الخارجية لذرات الكربون قادرة على تكوين مركبات مع الإلكترونات الخارجية للذرات الأخرى في اتجاهات متعامدة مع بعضها البعض. هذه الخاصية هي التي تسمح لذرات الكربون C بإنشاء اتصالات مكانية مختلفة.

ج- ذرات الكربون.

ح - ذرات الهيدروجين.

أرز. 4.3.4. التركيب المكاني للسيتوزين، وهو أحد النيوكليوتيدات الأربعة التي تشكل جزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) هيكليًا. من خلال الاتصال مع بعضها البعض، تشكل النيوكليوتيدات حلزونات من جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA)، والتي تشكل أساس الحياة. ولدت معجزة الحياة نتيجة للارتباط المكاني المختلف نوعيًا لذرات الكربون مع بعضها البعض. يتشكل هيكل مكاني مماثل لاتصال ذرات الكربون في البيئة المائية أثناء تفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي. تؤدي ثلاثة أنواع من ارتباط ذرات الكربون مع بعضها البعض إلى ظهور ثلاثة أنواع من التنظيم المكاني للمادة - البنية المتناحية للماس، المتناحية في اتجاهين مكانيين ومتباينة الخواص في اتجاه واحد، بنية الجرافيت، وأخيرا، متباينة الخواص في جميع الاتجاهات المكانية ، بنية جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). وبالتالي، فإن تباين المادة هو أساس الحياة.

ج- ذرات الكربون.

ح - ذرات الهيدروجين.

س - ذرات الأكسجين.

ن - ذرات النيتروجين.

ونتيجة للميزات النوعية المذكورة، تؤثر الجزيئات العضوية على الفضاء الدقيق المحيط بها بشكل مختلف وفي اتجاهات مكانية مختلفة. تظهر هذه الظاهرة بشكل خاص في جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) ( أرز. 4.3.5, أرز. 4.3.6).

أرز. 4.3.5. التركيب المكاني لجزء من جزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، وهو اتصال متسلسل في سلسلة من النيوكليوتيدات - الجوانين والأدينين والثايمين والسيتوزين. ويبلغ الوزن الجزيئي لهذا الجزيء مئات الآلاف، بل ملايين الوحدات الذرية، ويتوزع بشكل غير متناسب في اتجاهات مكانية مختلفة، وهي الخاصية الفريدة لهذا الجزيء. يعد التباين المكاني لجزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) شرطًا ضروريًا لأصل الحياة. إن عدم التجانس المكاني على المستوى المصغر هو الذي يخلق الظروف الضرورية والكافية لظهور المادة الحية. تتميز المادة غير الحية بوجود تنظيم مكاني متماثل ومتناحي للمادة. يعد عدم التماثل المكاني والنوعي من الشروط الضرورية للمادة الحية. أليست هذه مفارقة غريبة للطبيعة؟ عدم التماثل هو مادة حية. إن عدم التجانس المكاني ليس فقط سبب ولادة النجوم و"الثقوب السوداء" في الكون، بل هو أيضًا سبب معجزة الطبيعة - الحياة.

أرز. 4.3.6. منظر مكاني من نهاية جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA). تخلق حلزونات هذه الجزيئات نوعًا من النفق في الفضاء الميكروي، حيث يكون حجمه الداخلي مختلفًا شعاعيًا في الأبعاد. يتم إنشاء بنية متباينة الخواص للفضاء الصغير داخل حلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA). يظهر نوع من قمع الشفط لجميع الجزيئات، والتي، عند التحرك داخل الخلية، تقترب "خطيرة" من جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). أليس هذا تشبيهًا غريبًا بـ "الثقب الأسود" الذي يمتص في نفسه أي مادة تقع في "منطقته" - وهي منطقة من الفضاء تعمل داخلها الجاذبية الزائدة. سواء في حالة جزيئات DNA أو RNA، أو في حالة "الثقوب السوداء"، فإن امتصاص المادة يحدث نتيجة وجود بعض الاختلاف الثابت في الأبعاد في المنطقة التي توجد فيها هذه الأجسام المادية. والفرق الوحيد هو في حجم هذا الاختلاف في الأبعاد وفي حقيقة أنه في حالة جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) تحدث العمليات على مستوى الفضاء الميكروي، وفي حالة "الثقوب السوداء" - على مستوى الفضاء الكبير.

تشكل الذرات التي تشكل هذه الجزيئات سلاسل طويلة ملتوية في شكل حلزوني. إن الشكل المكاني الحلزوني لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) هو الذي يخلق الصفات اللازمة لظهور المادة الحية. ما هي هذه الصفات الضرورية التي تصنع معجزة الحياة؟ ما الذي يسمح لنا بالحديث عن مرحلة جديدة نوعيا في تطور المادة - تطور المادة الحية، تطور الحياة؟ دعونا نحاول أن نفهم المعجزة التي تولد الحياة...

يشكل الحجم الداخلي للدوائر الحلزونية لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) نوعًا من النفق. للجزيء الحلزوني تأثير قوي على مستوى أبعاد الفضاء الميكروي لهذا النفق. علاوة على ذلك، فإن هذا التأثير على الحجم الداخلي للنفق ليس هو نفسه في الاتجاهات المكانية المختلفة ( أرز. 4.3.7).

أرز. 4.3.7. يضمن الشكل المكاني الحلزوني الشكل لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) إنشاء مساحة مجهرية متباينة الخواص في الحجم الداخلي لهذه الجزيئات. التغييرات الشعاعية والطولية في الأبعاد، التي تتداخل مع بعضها البعض في الحجم الداخلي للدوالب من جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA)، تخلق موجة دائمة طولية من الاختلاف في الأبعاد. مثل هذا الهيكل المكاني يخلق فخًا لجميع الجزيئات الأخرى، العضوية وغير العضوية. ونتيجة للحركة البراونية للجزيئات داخل الخلية، تجد نفسها قريبة من جزيء RNA أو DNA. إن الاختلاف الشعاعي في مستوى الأبعاد داخل اللوالب لهذه الجزيئات يجبر الجزيئات المحاصرة في الحجم الداخلي لللوالب على التحرك على طول ما يسمى بالمحور البصري لجزيئات DNA و RNA. عند التحرك في الحجم الداخلي للدوائر الحلزونية لجزيئات DNA أو RNA، تتعرض الجزيئات "الأسيرة" للتغيرات في مستويات الأبعاد.

ولنتذكر أن كل ذرة تؤثر على أبعاد الفضاء الميكروي المحيط بها. ويخلق مركب من الذرات مجموعة من تأثيرات جميع الذرات المكونة لهذا المركب على البعد الميكروي للجزيء. وفي هذه الحالة، فإن الاتجاه المكاني لتأثير كل ذرة مدرجة في المركب مهم. يخلق التركيب الحلزوني لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) ظروفًا يتركز فيها التأثير على أبعاد غالبية الذرات التي تشكلها في الحجم الداخلي لحلزونات هذه الجزيئات. أبعاد الحجم الخارجي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) تخضع لتغييرات طفيفة فقط. تجدر الإشارة إلى أن التغيرات في أبعاد الحجم الداخلي لهذه اللوالب ليست هي نفسها في الاتجاهات المكانية المختلفة. على طول المحور، تخلق المنعطفات الحلزونية تغييرات متكررة بشكل دوري في الأبعاد. هذه الاختلافات في الحجم الداخلي تخلق موجة دائمة من الأبعاد (موجة من الأبعاد، لا تتغير معالمها في الزمان والمكان). في الاتجاهات الشعاعية، تخلق دوامة جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) تغييرًا سلسًا في الأبعاد. إن الموجة الدائمة للأبعاد الناتجة عن البنية الحلزونية لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) هي شرط كافٍ لنشوء الحياة. دعونا نحاول معرفة سبب ذلك. تم العثور على جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) في بيئة مائية. تحتوي مياه البحر، التي نشأت فيها الحياة الأولى، على عدد كبير من الجزيئات والأيونات ذات الأصل العضوي وغير العضوي. كل هذه الجزيئات والأيونات في حركة فوضوية مستمرة. ونتيجة لهذه الحركة، تدخل الجزيئات والأيونات بشكل دوري إلى الحجم الداخلي للحمض النووي الريبي (RNA) أو حلزون الحمض النووي (DNA). وتولد معجزة الحياة!..

الحل لهذه المعجزة بسيط جدا. الحقيقة هي أن الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) هو فخ لجميع الجزيئات العالقة فيه. يؤدي الاختلاف الشعاعي في الأبعاد إلى احتجاز الجزيئات المحاصرة في هذا الفخ داخل حلزون الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA). وفي الوقت نفسه، فإن الاختلاف الشعاعي في الأبعاد يجبر المادة الحرة على التحرك على طول هذا الاختلاف. ونتيجة لذلك، تنشأ قوى الجاذبية الموجهة نحو محور حلزون الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA). ولذلك، فإن جميع الجزيئات المحاصرة في الحجم الداخلي للدوامة، نتيجة للحركة البراونية (الفوضوية)، تبدأ في التحرك على طول محور اللولب. مثلما يحمل تدفق النهر كل ما يقع فيه، فإن القطرة الشعاعية تحمل الجزيئات "الأسيرة" بعيدًا. فقط الجزيئات السريعة جدًا يمكنها الهروب من هذا الأسر. وفي الوقت نفسه، يفقدون جزءًا من إمكاناتهم. تبدأ جميع الجزيئات الأخرى في التحرك بقوة على طول محور الحلزون. على طول المحور، تخلق دوامة جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، كما تتذكر، موجة دائمة من الاختلاف في الأبعاد. أثناء حركتها القسرية على طول المحور، تنتهي الجزيئات "الأسيرة" في مناطق ذات أبعاد مختلفة. كل من هذه الجزيئات لها مستوى أبعادها الخاص، حيث تكون مستقرة إلى أقصى حد، بالإضافة إلى مجموعة من قيم الأبعاد التي يمكن أن يوجد الجزيء فيها دون أن يتحلل. وبمجرد أن تدخل الجزيئات "الأسيرة" أثناء حركتها القسرية على طول المحور إلى منطقة ذات أبعاد محظورة بالنسبة لها، فإنها تصبح غير مستقرة وتبدأ في التفكك ( أرز. 4.3.8).

أرز. 4.3.8. الجزيئات المحاصرة في الحجم الداخلي لحلزونات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) ، تحت تأثير الاختلاف الشعاعي في الأبعاد ، تضطر إلى البدء في التحرك على طول محور الحلزون. عند التحرك على طول المحور، يقع الجزيء الأسير تحت اختلافات طولية في أبعاد الفضاء الميكروي، الناتجة عن موجة دائمة من الأبعاد. بالنسبة لغالبية الجزيئات الأسيرة، يعد هذا الاختلاف محظورًا ويؤدي إلى حقيقة أن هذه الجزيئات تبدأ في التفكك إلى المادة الأولية التي تشكلها.

1. الحجم الداخلي متباين الخواص للحلزون RNA أو DNA.

2. الفرق (التدرج) في البعد الميكروي على طول المحور Y.

3. الفرق (التدرج) في البعد الميكروي على طول المحور Z.

4. موجة دائمة من التغير في أبعاد الفضاء الميكروي للحجم الداخلي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) وجزيئات الحمض النووي (DNA) على طول المحور X، والتي تتزامن مع محور هذه الجزيئات.

5. الجزيء الخارجي الأسير د.

ونتيجة لتفكك الجزيئات، تتحرر جميع المواد الأولية السبعة التي شكلت مادة كثيفة فيزيائيا. في الوقت نفسه، يقوم جزء من المادة الصادرة مرة أخرى بإنشاء ذرات وجزيئات جديدة لها مستوى أبعادها الخاص، مطابق لأبعاد منطقة الاضمحلال. عادة، لا تتفكك الجزيئات المشكلة حديثًا، عندما تضطر إلى التحرك على طول المحور. بعد أن تركوا الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، وجدوا أنفسهم في بيئة مائية ( أرز. 4.3.9).

أرز. 4.3.9. وتحت تأثير التغيرات الطولية في الأبعاد على طول محور الحلزون، يجد الجزيء نفسه في حالة غير مستقرة، وعندما يصل التأرجح إلى قيمة حرجة، يتفكك هذا الجزيء D إلى المواد الأولية التي تشكله. في الوقت نفسه، يحدث تخليق الجزيئات D" مع هذا المستوى من أبعادها الخاصة، حيث تحتفظ هذه الجزيئات بثباتها تحت تأثير التغيرات الطولية في أبعاد الموجة الدائمة للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA). هذه الجزيئات المقاومة لمثل هذه التغييرات، والتي يتم تصنيعها حديثًا من المادة الأولية، هي سموم ونفايات ويجب إزالتها من الجسم، وبالتالي تحدث التفاعلات النووية للتحلل والتخليق في الحجم الداخلي لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). هي تفاعلات نووية من نوع مختلف، عندما تتعرض الجزيئات الخارجية التي تقع في "فخ" لوالب جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) للتحلل. ولكن، مع ذلك، تظل الحقيقة أنه في المادة الحية تحدث تفاعلات نووية تتمثل في انقسام الجزيئات وتخليقها وليس هناك تناقض في ذلك؛ ففي المادة الحية، تحدث التفاعلات النووية فقط داخل حلزونات جزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA)، في حجم مجهري، مهما كان حجم هذه الجزيئات، وفي نفس الوقت، سلسلة لن يحدث رد فعل كما في حالة الكلاسيكية. التفاعلات النووية.

1. الحجم الداخلي متباين الخواص للحلزون RNA أو DNA.

2. الفرق (التدرج) في البعد الميكروي على طول المحور Y.

3. الفرق (التدرج) في البعد الميكروي على طول المحور Z.

4. موجة دائمة من التغير في أبعاد الفضاء الميكروي للحجم الداخلي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) وجزيئات الحمض النووي (DNA) على طول المحور X، والتي تتزامن مع محور هذه الجزيئات.

5. الجزيء الخارجي الأسير د.

غالبًا ما تكون هذه الجزيئات نشطة كيميائيًا، ونتيجة لذلك، تصبح عدوانية تجاه جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) والتكوينات الأخرى داخل الخلايا. وبالنظر إلى المستقبل، نلاحظ أن هذه الجزيئات، والتي سنسميها أيضًا السموم أو النفايات، تتم إزالتها خارج الخلية وخارج الجسم (في حالة الكائن متعدد الخلايا). دعنا نعود إلى تحليل العمليات التي تحدث في الحجم الداخلي للحمض النووي الريبي (RNA) أو حلزون الحمض النووي (DNA)... بعض المواد الحرة المنطلقة، كما اتضح فيما بعد، تشكل ذرات وجزيئات مستقرة. والجزء الآخر؟ ماذا يحدث لها؟!

وفي هذه المرحلة من التحليل وصلنا إلى فهم سر الحياة.

تبدأ المادة غير المتصلة، من خلال القناة بين المستوى المادي (المجال المادي الأول) والمستوى الثاني (المجال المادي الثاني) للكوكب، والتي تنشأ في الحجم الداخلي للحمض النووي الريبي (RNA) أو حلزون الحمض النووي (DNA)، في التدفق إلى مستويات أخرى. دعونا نتذكر أن كل جزيء، وخاصة تلك الضخمة مثل الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA)، يشوه الفضاء الصغير المحيط بنفسه. وفي الوقت نفسه، يتم تشويه المستوى المادي الثاني للكوكب. علاوة على ذلك، فإن شكل التشوه ينسخ تمامًا شكل جزيء RNA أو DNA، بالإضافة إلى جميع الجزيئات الأخرى. عندما تظهر الثقوب (التشوهات) على الطريق، أثناء هطول الأمطار، يتم ملؤها حتى أسنانها بالماء. إذا هطل المطر لفترة طويلة، تبدأ مياه الأمطار، التي تملأ الثقوب، بالتدفق إلى الأراضي المنخفضة. كما أن المادة غير المرتبطة، التي تتدفق عبر القناة إلى مستوى المادة الثاني، تملأ شكل التشوه بالكامل. فائض منهم يستعيد الحرية من أسر الكوكب. يطرح سؤال واحد فقط - ما هي المادة التي تم إطلاقها ولماذا يتم ملء هذا الشكل من التشوه لمستوى المادة الثاني (الكرة)؟

للإجابة على هذا السؤال، دعونا نتذكر أن المستوى المادي الثاني (الكرة) تشكل نتيجة اندماج ستة أشكال حرة من المادة. ولذلك، فإن تشوه مستوى المادة الثاني لا يمتلئ إلا بالمادة G، وهي المادة السابعة وليست جزءًا من المادة الهجينة للكرة المادية الثانية. بعد امتلاء التشوه بالكامل بالمادة G، يتم تكوين نسخة طبق الأصل من جزيء RNA أو DNA على مستوى المادة الثانية (الكرة). يظهر ما يسمى بالجسم المادي الثاني لجزيء RNA أو DNA ( أرز. 4.3.10).

أرز. 4.3.10. تكوين على مستوى المادة الثانية نسخة من جزيء RNA أو DNA لما يسمى بجسم المادة الثانية. يتم إنشاء هذا الجسم من المادة الأولية G. والفرق النوعي بين المجالين الكثيف جسديًا والمادة الثانية هو غياب المادة الأولية G على مستوى المادة الثانية، وعندما يختفي الحاجز النوعي بين المجالين الكثيفين جسديًا والمادة الثانية في منطقة تأثير حلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي، هناك استعادة التوازن النوعي في الأمور الأولية. ويتكون الجسم المادي الثاني من المادة الأولية، التي تنطلق عندما تنقسم الجزيئات إلى مادة، وتشكلها في الحجم الداخلي للدوالب من جزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). توفر "الثقوب السوداء" الحية المجهرية في الخلايا تدفقًا مستمرًا للمادة الأولية المنطلقة إلى مستوى المادة الثانية، مما يضمن التغذية المستمرة لأجسام المادة الثانية بالمادة الأولية G، واستقرارها.

1. جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) كثيف جسديًا.

2. الجسم المادي الثاني لجزيء RNA.

مع وجود جسم مادي ثانٍ كامل، بينه - المجال المادي الثاني والجسم الكثيف جسديًا (المجال المادي الأول)، يختفي الحاجز النوعي، نظرًا لأن نظام الجسم المادي الثاني، بالإضافة إلى المجال المادي الثاني، هيكليًا و يتوافق نوعيا مع المادة الكثيفة جسديا. بين الجزيء الكثيف جسديًا (جسم المادة الأول) والجسم المادي الثاني لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، يتم تشكيل قناة دائمة تستمر من خلالها المادة المحررة في التدفق إلى المستوى الثاني ومستويات المواد الأخرى للكوكب. إذا توقفت عملية تحلل الجزيئات "الأسيرة" في الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، فإن الجسم المادي الثاني للجزيء إما أن يختفي تمامًا أو يفقد كثافته المثالية. تمامًا مثل البركة على الطريق: إذا لم يهطل مطر جديد، سيتبخر كل الماء منها، ولن تبقى سوى حفرة على الطريق...

وبالتالي، فإن التفكك المستمر للجزيئات "الأسيرة" في الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) يعد شرطًا ضروريًا للحفاظ على الحياة. إن ظهور جسم مادي ثان هو خطوة جديدة نوعيا في تطور المادة. لقد وجدت المادة الأسيرة طريقة لتحرير نفسها من سجنها. وهذا التحرر هو مادة حية.

وظهور الجسم المادي الثاني هو بداية تطور المادة الحية.

الكائنات الحية الأولى كانت فيروسات. الفيروس هو جزيء RNA محاط بقشرة بروتينية. تخلق قشرة البروتين بيئة مستقرة حول جزيء الحمض النووي الريبي (RNA)؛ ويتم إنشاء مناخ محلي فريد حول جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) نظرًا لحقيقة أن قشرة البروتين تبطئ حركة الجزيئات، داخل وخارج نفسها. لذلك، فإن الجزيئات التي تدخل داخل غلاف البروتين، والتي تصطدم بها أثناء حركتها، يمكن أن ترتد منها عدة مرات قبل مغادرة الحجم الداخلي لقذيفة البروتين. تزيد الحركات المتعددة المتكررة للجزيئات المحتجزة داخل غلاف البروتين من احتمالية وقوعها في "مجال تأثير" جزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، ونتيجة لذلك، سيتم سحبها إلى الحجم الداخلي لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) وتبدأ حركتها القسرية على طول المحور البصري لهذا الجزيء، ويقع تحت تأثير أبعاد الموجة الدائمة. مما يؤدي في النهاية إلى تفككهم في المادة التي تشكلهم. الحجم الداخلي لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، مثل المكنسة الكهربائية، يمتص جميع الجزيئات التي تقع تحت تأثير الاختلاف الشعاعي في الأبعاد الناتج عن حلزون جزيء الحمض النووي الريبي (RNA). تمامًا مثل جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA)، تخلق "الثقوب السوداء" في الكون الكبير مجالًا من التأثير حول نفسها، لا تستطيع أي مادة، بما في ذلك الموجات الكهرومغناطيسية، الهروب من داخله. يخلق الثقب الأسود في الكون الكبير حول نفسه مجال جاذبية شعاعي قوي (تغير شعاعي في الأبعاد)، مما يتسبب في تفكك أي مادة. وبالمثل، فإن الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) يخلق ظروفًا مماثلة تؤدي إلى تفكك الجزيئات الأسيرة تحت تأثير موجة دائمة من الأبعاد. تتصرف دوامة هذه الجزيئات بشكل مماثل لـ "الثقب الأسود" في العالم الكبير، مما يسمح لنا بتسمية جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) بـ "الثقب الأسود" في العالم المصغر.

وهكذا، كان ظهور غلاف بروتيني حول جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) هو الخطوة التالية في تطور المادة من شكل غير حي إلى شكل حي. مع ظهور هذه القشرة يمكننا التحدث عن مرحلة جديدة نوعيًا في تطور المادة - مرحلة تطور المادة الحية. إن الموجة الدائمة للأبعاد الناشئة في الحجم الداخلي لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، باعتبارها شرطًا ضروريًا لنشوء الحياة، ليست كافية نظرًا لحقيقة أن تركيز الجزيئات العضوية في المحيط الأولي كان صغيرًا جدًا. وبالتالي، دون تراكم إضافي للجزيئات العضوية بالقرب من جزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، لا يمكن الحديث عن التقاطها المستمر بواسطة هذا الجزيء مع تفككها اللاحق في المادة التي تشكلها.

السؤال الذي يطرح نفسه: كيف يمكن أن يكون لجزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) غلاف بروتيني؟ ما هي المعجزة التي كان يجب أن تحدث ليحدث هذا؟ والغريب أن الإجابة على هذه الأسئلة بسيطة للغاية. نشأت البروتينات، مثل جميع الجزيئات العضوية، في محلول مشبع من المحيط البدائي نتيجة للتصريفات الكهربائية في الغلاف الجوي. البروتينات نفسها عبارة عن جزيئات كبيرة، تتكون أحيانًا من عشرات الآلاف من الذرات، ومع حركتها الحرة (البراونية) في مياه المحيط الأولي، ووقوعها في "مجال الجاذبية" لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، لا يمكن سحبها إلى داخل المحيط الداخلي. يرجع حجم هذا الجزيء إلى حقيقة أن البروتينات بحد ذاتها عبارة عن جزيئات ضخمة ولا يمكنها ببساطة أن تتناسب مع الحجم الداخلي لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA). لكن هذا لا يعني أن جزيء RNA لا يؤثر على جزيئات البروتين. ومع ذلك، فإن التغيير الشعاعي في البعد الناتج عن دوامة جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) يلتقط الهياكل الأولية لجزيئات البروتين بـ "جاذبيتها" ويجعلها "أقمارها الصناعية" الدائمة، كما يحدث عندما يكون جسم مادي أكبر (على سبيل المثال، كوكب) ) يلتقط واحدة أصغر ( أرز. 4.3.11).

أرز. 4.3.11. لا تخلق جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) موجة دائمة من الأبعاد في الحجم الداخلي فحسب، بل تخلق أيضًا اختلافًا في أبعاد الفضاء الصغير حول نفسها. ونتيجة لذلك، تتشكل طبقات ذات مستويات متماثلة من الأبعاد حول حلزونات هذه الجزيئات. إن تأثير حلزونات هذه الجزيئات على الفضاء الخارجي أقل بكثير من التأثير على أبعاد الفضاء الميكروي للحجم الداخلي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو جزيئات الحمض النووي (DNA). ومع ذلك، على مستوى الفضاء الميكروي، تعمل حلزونات هذه الجزيئات كمراكز لتشوه الفضاء الميكروي. تتمتع جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) على المستوى المصغر بخصائص مزدوجة. هذه الجزيئات هي في نفس الوقت نظائرها لـ "الثقوب السوداء" والأنظمة النجمية على مستوى الفضاء الميكروي. يُظهر الحجم الداخلي لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي (DNA) خصائص مشابهة لـ “الثقب الأسود” في الفضاء الكبير، بينما يُظهر الحجم الخارجي لهذه الجزيئات خصائص مشابهة للنجم. جميع الجزيئات الأخرى، التي تقع في مجال الجاذبية لهذه "النجوم" - "الثقوب السوداء" للفضاء الصغير، إما تنجذب إلى الحجم الداخلي لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو جزيئات الحمض النووي (DNA)، حيث تتحلل إلى المادة الأولية التي تشكلها، أو تستقر على مستويات ذات أبعاد متطابقة تنشأ حول هذه الجزيئات. تبدأ الهياكل الأساسية لجزيء البروتين، التي تقع في مجال جذب حلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) أو جزيئات الحمض النووي (DNA)، في الاستقرار عند مستوى الأبعاد المتطابقة L Pr.

2. غلاف البروتين.

ف - الأحماض الأمينية للبروتينات.

ومرة أخرى هناك تشابه مذهل بين العالم الكبير والعالم الصغير. لذلك، أصبح التقاط جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) للهياكل الأولية لجزيئات البروتين والاحتفاظ بها هو الشرط الذي أدى إلى تكوين غلاف بروتيني حول هذا الجزيء. مع مرور الوقت، زاد عدد البروتينات الساتلة لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، وكانت "مداراتها" قابلة للمقارنة، وذلك بسبب القيم القريبة لمستويات أبعادها الخاصة. ونتيجة لذلك، وجدت البروتينات الساتلة المجاورة نفسها على مسافة من بعضها البعض مما أدى إلى نشوء الظروف لحدوث ما يسمى بالتفاعلات الكيميائية بينهما ( أرز. 4.3.12).

أرز. 4.3.12. مع مرور الوقت، يصبح عدد الهياكل الأولية لجزيئات البروتين التي يتم التقاطها بواسطة المجال الجذاب لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) أكبر وأكبر. تقع الهياكل الأساسية لجزيء البروتين بالقرب من بعضها البعض، من خلال الروابط الهيدروجينية والروابط المختلفة بين جذور الأحماض الأمينية التي تشكل الهياكل الأساسية للبروتينات، وتبدأ في إنشاء البنية الثانوية للبروتين.

على عكس تخليق البروتين الحر من هياكل البروتين الأولية، فإن اتصال الأخير لا يحدث بشكل تعسفي. يتم الاحتفاظ بتركيبات البروتين الأولية، التي يحتفظ بها المجال الجذاب للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، على الاتصال على طول مستوى الأبعاد المتماثلة. ونتيجة لذلك، على مستوى البعد المتطابق L Pr، تبدأ قشرة البروتين في التشكل حول حلزون جزيء DNA أو RNA. يعمل مستوى الأبعاد المتطابقة حول حلزونات جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي (DNA) كمجال تنظيمي، مما يجبر هياكل البروتين الأولية، التي تم التقاطها بواسطة "مجال الجاذبية" للدوامة، على الاتصال بترتيب معين، تمامًا كما هو الحال، على سبيل المثال، مع المجال المغناطيسي. تجبر خطوط المجال حبيبات المعدن على التواجد على طول خطوط القوة هذه، والتي، في جوهرها، هي مستويات ذات أبعاد متطابقة تم إنشاؤها بواسطة مغناطيس حول نفسه.

1. جزيء DNA أو RNA كثيف جسديًا.

2. غلاف البروتين.

3. الفرق في أبعاد الفضاء الميكروي الناتج عن الحجم الداخلي لجزيء DNA أو RNA.

4. الهياكل الأولية لجزيئات البروتين.

ف - الأحماض الأمينية للبروتينات.

R2 - الجذور الحرة للأحماض الأمينية البروتينية.

L Pr هو مستوى الأبعاد المتطابقة للبنية الأولية لجزيء البروتين.

أدت التفاعلات الكيميائية بين الهياكل الأولية للبروتينات الساتلة إلى ظهور روابط إلكترونية مستقرة بينها ونمت معًا لتصبح كلًا واحدًا. تدريجيا، ظهرت قذيفة بروتينية مستمرة حول جزيء الحمض النووي الريبي (RNA). ونتيجة لذلك، قامت البروتينات الساتلة بسجن غازيها - جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) ( أرز. 4.3.13).

أرز. 4.3.13. تدريجيًا، يتم التقاط المزيد والمزيد من هياكل البروتين الأولية بواسطة "مجال الجاذبية" للحلزون لجزيء الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي (RNA) وإجبارها على التواصل مع بعضها البعض على مستوى الأبعاد المتطابقة. يزداد حجم طبقة البروتين حول حلزون الحمض النووي الريبوزي (DNA) أو جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) تدريجيًا، وتأتي لحظة يحيط فيها حقل البروتين بالكامل بحلزون الحمض النووي الريبي (RNA) أو جزيء الحمض النووي الريبوزي (DNA). هكذا تظهر القشرة البروتينية للفيروسات. كان ظهور الغلاف البروتيني للفيروس بمثابة بداية حقبة جديدة في تطور المادة - أصل الحياة. خلقت القشرة البروتينية ظروفًا في حجمها الداخلي كانت مختلفة بشكل كبير عن الظروف خارج حدودها. وساهم في الاحتفاظ بالجزيئات العضوية وغير العضوية التي اخترقت شبكة البروتين هذه. ويبدو أن القشرة البروتينية للفيروس تقوم بتصفية مياه المحيط الأولي، وتجمع في حجمها الداخلي الجزيئات العضوية وغير العضوية الذائبة في هذه المياه. مثل هذا الترشيح لمياه البحر جعل من الممكن تجميع الجزيئات العضوية في المنطقة المجاورة مباشرة للحلزون لجزيء DNA أو RNA. وعندما وصل تركيز الجزيئات العضوية إلى مستوى حرج، نشأت الظروف اللازمة لتضاعف جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) والغلاف البروتيني. ونتيجة لهذه العملية ظهرت نسخة طبق الأصل من الفيروس. من هذه اللحظة يمكننا أن نتحدث عن أصل الحياة.

1. جزيء DNA أو RNA كثيف جسديًا.

2. غلاف البروتين.

3. الفرق في أبعاد الفضاء الميكروي الناتج عن الحجم الداخلي لجزيء DNA أو RNA.

4. الهياكل الأولية لجزيئات البروتين.

ف - الأحماض الأمينية للبروتينات.

R2 - الجذور الحرة للأحماض الأمينية البروتينية.

L Pr هو مستوى الأبعاد المتطابقة للبنية الأولية لجزيء البروتين.

وهكذا نشأ نظام مستقر من الجزيئات - جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) وقشرته البروتينية. نشأ أول كائن حي - الفيروس. الآن، حان الوقت للنظر في نوعية أخرى من المادة الحية - التكاثر. وعلى مستوى الفيروسات، يمكننا الحديث عن ازدواجيتها لنفسها، ونتيجة لذلك أصبح ظهور كائن حي نتيجة طبيعية لنشاط حياة كائن آخر.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على طبيعة هذه الظاهرة. الغلاف البروتيني الوحيد الذي نشأ حول جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليس مستمرًا في جوهره، ولكنه يمثل شبكة حول جزيء الحمض النووي الريبي (RNA). خلايا هذه "الشبكة" ليست هي نفسها، مما يسمح للجزيئات ذات الأحجام المختلفة بالدخول داخل غلاف البروتين. يمكن للجزيئات الصغيرة، ومعظمها غير عضوي، أن تترك بحرية الحجم الداخلي لقذيفة البروتين أثناء حركتها الفوضوية، لأن معظم خلايا غلاف البروتين للفيروس تتجاوز حجمها. في حين أن الجزيئات العضوية الكبيرة والمتوسطة الحجم تحتفظ بها هذه "الشبكة" داخل الغلاف البروتيني، لأن احتمال أن ينتهي الأمر بجزيء معين، بحركته الفوضوية، في نفس الخلية التي دخل من خلالها إلى الداخل، هو احتمال ضئيل للغاية.

ونتيجة لذلك، يحدث تراكم الجزيئات العضوية داخل الغلاف البروتيني للفيروس. يحدث نوع من ترشيح مياه المحيط الأساسي من خلال الحجم الداخلي للقشرة البروتينية للفيروس. ويمكن اعتبار هذه العملية بمثابة التغذية الأولية للكائن الحي الأول. تقع بعض الجزيئات العضوية التي يتم التقاطها بهذه الطريقة ضمن نطاق التغير الشعاعي في أبعاد حلزون جزيء فيروس الحمض النووي الريبي (RNA)، ويتم سحبها إلى الحجم الداخلي للحلزون وتتحلل هناك إلى المادة التي تشكلها. إذا كانت مياه المحيط الأولية مشبعة بما فيه الكفاية بالجزيئات العضوية، فإن تركيز الجزيئات العضوية داخل القشرة البروتينية يزداد تدريجياً. مع زيادة تركيز الجزيئات العضوية داخل غلاف البروتين، يزداد عدد الجزيئات التي تقع في "منطقة الجذب" في "الثقب الأسود" للعالم المصغر - الحجم الداخلي للحلزون لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA).

تجدر الإشارة إلى أن مجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية تتراكم داخل غلاف البروتين، بما في ذلك النيوكليوتيدات - وهي مادة بناء جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA). تدريجيًا، يصل تركيز الجزيئات العضوية داخل غلاف البروتين إلى مستوى الكثافة الذي يحدث عنده تفكك مستمر للجزيئات العضوية المحاصرة في الحجم الداخلي. ونتيجة لذلك، يزداد تدفق المواد الأولية المنطلقة أثناء الاضمحلال من مستوى الكثافة الفيزيائية إلى مستوى المادة الثاني. مما يؤدي إلى الإفراط في تشبع الجسم المادي الثاني لجزيء الـ RNA. يؤدي التشبع المفرط لجسم المادة الثاني إلى ظهور تدفق عكسي للمادة الأولية G من مستوى المادة الثاني إلى الأول. ونتيجة لذلك يظهر إسقاط لجسم مادي ثان على المستوى المادي. ومن بين الجزيئات العضوية التي تشبع الحجم الداخلي للغلاف البروتيني للفيروس، هناك أيضًا النيوكليوتيدات، وهي مادة بناء جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA). ولذلك، عندما يظهر إسقاط الجسم المادي الثاني، تنشأ الشروط اللازمة على المستوى المادي لربط النيوكليوتيدات الفردية في حلزون جزيء فيروس الحمض النووي الريبي (RNA).

يتوافق إسقاط الجسم المادي الثاني على المستوى المادي مع الترتيب الدقيق للنيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبي (RNA)، وبالتالي فإنه يخلق على المستوى المادي انحناءات إضافية للبعد الفضائي الصغير، وفقًا للخصائص النوعية للنيوكليوتيدات المقابلة التي تشكل الجسم الأصلي. ، ما يسمى بجزيء الحمض النووي الريبي الأم. تظهر مصفوفتها الدقيقة بجوار جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) الأم. تبدأ النيوكليوتيدات الحرة، التي تدخل هذه المصفوفة، في الاتصال ببعضها البعض بنفس الترتيب كما في جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) الأصلي. تجبر المصفوفة المستحثة النيوكليوتيدات الحرة على الاندماج بترتيب معين. نظرًا لأن إسقاط الجسم المادي الثاني على المستوى المادي يخلق مثل هذا التغيير في بُعد الفضاء الميكروي الذي لا يمكن لجزيئات النوكليوتيدات الحرة أن تتحد فيه بترتيب مختلف. ونتيجة لهذا الارتباط القسري لجزيئات النيوكليوتيدات الحرة، يظهر جزيء RNA جديد على المستوى المادي، وهو نسخة طبق الأصل من الجزيء الأم.

ولكن لماذا لا يمكن للنيوكليوتيدات أن تتحد بترتيب مختلف؟ الجواب على هذا السؤال بسيط جدا. كل نيوكليوتيد له مستوى أبعاده الخاص، الذي يختلف عن الآخر، لذلك، لكي يتصل نيوكليوتيدات ببعضهما البعض، من الضروري إنشاء تغيير إضافي في أبعاد الفضاء الميكروي. علاوة على ذلك، بالنسبة لأزواج مختلفة من النيوكليوتيدات، فإن حجم هذا التغيير الإضافي في بُعد الفضاء الميكروي سيكون مختلفًا. لذلك، عندما يظهر إسقاط كثيف بما فيه الكفاية للجسم المادي الثاني لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) للفيروس على المستوى المادي، يتغير المستوى الأولي لأبعاد الفضاء الصغير في منطقة الإسقاط بما يتوافق تمامًا مع كود جزيء RNA معين من نوع معين. الأمر الذي يؤدي إلى حقيقة أن النوكليوتيدات التي تتطابق معلماتها مع منطقة معينة من الفضاء الصغير هي وحدها التي يمكنها "احتلال" مكان معين فقط. كل نيوكليوتيد "يجلس" حرفيًا في "عش" مُعد خصيصًا له.

ونتيجة لهذه العملية، يظهر جزيئين متطابقين من الحمض النووي الريبوزي (RNA) لفيروس معين. وبعد ذلك تأتي مرحلة تكوين غلاف بروتيني بواسطة جزيء RNA جديد، وفق نفس مبدأ جزيء RNA الأم للفيروس من البروتينات المتراكمة في القشرة البروتينية للفيروس الأم. ستحدث عملية مماثلة في كل مرة يتراكم فيها عدد كافٍ من الجزيئات العضوية داخل الغلاف البروتيني للفيروس - "مادة البناء" بالجودة المطلوبة. تحدث عملية التضاعف (وبعبارة أخرى، التكاثر) للفيروس. ونتيجة لهذه العملية، فإن المادة العضوية التي نشأت في المحيط الأولي من مادة غير عضوية، تحت تأثير التفريغات الكهربائية الجوية، يعاد تنظيمها لتصبح أبسط مادة حية ذاتية التنظيم. وهكذا ظهرت أولى الكائنات الحية الأكثر بدائية - الفيروسات، والتي أدى تطورها إلى تنوع أشكال الحياة النباتية والحيوانية، أولاً في محيطات العالم، ثم على الأرض.

كانت الخطوة التطورية التالية في تطور الحياة هي ما يسمى بالعاثيات، وهي حلقة وسيطة بين الفيروسات والبكتيريا - أبسط الكائنات الحية ذات الخلية الواحدة. قد يطرح السؤال: كيف حدث التطور الإضافي للحياة من الفيروس إلى العاثي، ومن العاثي إلى كائن وحيد الخلية؟ ومرة أخرى لا يوجد مجال لأي معجزة، كل شيء بسيط للغاية وفي نفس الوقت جميل. وملأت الفيروسات المتكاثرة الطبقة العليا من المحيط البدائي إلى عمق لا يزيد عن مائة متر. يرجع هذا العمق (مائة متر) من اختراق الفيروسات إلى المحيط العالمي إلى حقيقة أن تخليق الجزيئات العضوية يحدث أثناء التصريفات الكهربائية في الغلاف الجوي، والتي أثرت فقط على الطبقة السطحية للمحيط الأساسي. هذا أولاً وثانيًا هي الطبقة العليا من المحيط التي كانت في حركة مستمرة تحت تأثير الرياح والمد والجزر وأشعة الشمس تخترق هذا العمق. لذلك، فإن الفيروسات "العائمة" في الطبقة السطحية للمحيط الأساسي وجدت نفسها بشكل دوري في منطقة عمل التصريفات الكهربائية في الغلاف الجوي. تتسبب التصريفات الجوية في حدوث تغيير في أبعاد الفضاء في مناطق مرورها، وبالتالي تهيئة الظروف لتخليق المركبات العضوية. ولكن ماذا يحدث في حالة وجود فيروس في منطقة التفريغ الكهربائي؟ وبطبيعة الحال، إذا تعرض الفيروس للتأثير المباشر للتفريغ الكهربائي، فسيتم تدميره بالكامل. ماذا سيحدث إذا دخل الفيروس إلى المناطق الطرفية من التفريغ الجوي؟ هل سيكون هناك أي تغييرات؟ عندما تتغير أبعاد الفضاء المحيط بالفيروس وداخله، قد تحدث عدة عمليات:

3. ظهور روابط كيميائية بين جزيء RNA الموجود للفيروس وجزيئات RNA الأخرى التي كانت داخل القشرة البروتينية للفيروس وقت التفريغ الكهربائي أو ظهرت فيه نتيجة التعرض للتفريغ الكهربائي.

عندما يتغير ترتيب النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) للفيروس، يظهر فيروس جديد نتيجة ما يسمى بالطفرات. مع انخفاض عدد النيوكليوتيدات التي تشكل جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) للفيروس، قد يفقد الأخير صفات المادة الحية، لأنه من أجل إظهار خصائص المادة الحية، يجب أن يصل جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) إلى الوزن الجزيئي الحرج. الفيروسات هي شكل حدودي من تنظيم المادة بين الكائنات الحية وغير الحية. ولإظهار خصائص المادة الحية، يجب أن يصل جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) للفيروس إلى وزن جزيئي معين، حيث يحدث تأثير فتح حاجز نوعي بين المجالين المادي الأول والثاني. مع انخفاض الوزن الجزيئي، لا يتم فتح حاجز الجودة. لهذا السبب، إذا تمت إزالة الفيروس من الماء، فإنه يدخل في حالة بلورية، لأنه خارج الماء، يفقد جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) للفيروس مجموعتي H و OH من روابطه الإلكترونية الخارجية، مما يؤثر بقوة على وزنه الجزيئي و، ونتيجة لذلك، يتم استعادة حاجز الجودة وتختفي خصائص المادة الحية. عند الدخول إلى الماء، يستعيد جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) للفيروس روابطه الكيميائية، ونتيجة لذلك ترتبط به مجموعتا H و OH، ويزداد الوزن الجزيئي مرة أخرى. عندما يتم الوصول إلى الوزن الجزيئي الحرج، ينفتح حاجز نوعي بين المجالين المادي الأول والثاني، وتظهر خصائص وصفات المادة الحية من جديد. وبالتالي، فإن العامل المهم جدًا الذي يحدد إمكانية أصل الحياة هو الوزن الجزيئي، وبشكل أكثر دقة، هناك حد نوعي للوزن الجزيئي لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو الحمض النووي (DNA)، وهو ما يسمى بالوزن الجزيئي الحرج، الذي عنده تطور المادة؛ يصل إلى مرحلة جديدة نوعيًا من التطور - تطور المادة الحية.

إذا زاد عدد النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبي للفيروس تحت تأثير تصريفات الكهرباء في الغلاف الجوي، فقد لوحظت عدة نقاط مثيرة للاهتمام. أولا، يؤدي ظهور النيوكليوتيدات "الإضافية" إلى ولادة فيروس جديد، طفرة جديدة. ثانياً: تؤدي زيادة عدد النيوكليوتيدات إلى زيادة الوزن الجزيئي لجزيء الـ RNA، ونتيجة لذلك تزداد درجة تأثيره على الفضاء الميكروي المحيط، مما يؤدي بدوره إلى زيادة حجم الجزيء. قذيفة البروتين. ترجع الزيادة في حجم الغلاف البروتيني إلى حقيقة أن جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) الأثقل للفيروس له تأثير أكبر على الفضاء الصغير المحيط. ونتيجة لذلك، يتم التقاط البروتينات الساتلة التي تشكل غلاف الفيروس بواسطة "مجال الجاذبية" لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) على مسافة أكبر من نفسه، مما يؤدي إلى حقيقة أن جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) الأثقل لديه غلاف بروتيني أكبر. تسمح القشرة البروتينية الأكبر بتراكم المزيد من الجزيئات العضوية داخل نفسها وتسمح بخلق مناخ داخلي أكثر استقرارًا. إذا نشأت روابط كيميائية مستقرة بين جزيئين من الحمض النووي الريبي (RNA) أثناء تفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي، فسيظهر جزيء عبارة عن اتصال كيميائي مكاني بين حلزونين - يظهر ما يسمى بجزيء الحمض النووي الريبي المزدوج (RNA) المزدوج، وفي ظل ظروف معينة يظهر جزيء الحمض النووي (DNA) . يفتح ظهور الحمض النووي حقبة جديدة في تطور المادة الحية - من الكائنات الحية أحادية الخلية إلى الكائنات متعددة الخلايا، وما إلى ذلك، حتى ظهور المادة الحية الذكية. يخلق الحلزون المزدوج لجزيء الحمض النووي تشوهًا أكثر وضوحًا للفضاء الصغير حول نفسه، مما يسرع عملية تفكك الجزيئات "الأسيرة" إلى المادة التي تشكلها، وذلك بسبب حقيقة أنه أثناء حركتها القسرية في الحجم الداخلي من بين جزيئات الحمض النووي الحلزونية، تتعرض الجزيئات "الأسيرة" لموجتين ثابتتين من الأبعاد، في حين أن جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) لها موجة ثابتة واحدة فقط من الأبعاد. وبالتالي فإن الموجة الدائمة المزدوجة لأبعاد جزيء الحمض النووي تعمل على تسريع عملية تفكك الجزيئات "الأسيرة"، وبالتالي زيادة كفاءة النظام بأكمله ككل. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحلزون المزدوج لجزيء الحمض النووي يخلق مثل هذا التأثير على الفضاء المجهري الخاص به بحيث تظهر قشرة البروتين على مسافة أكبر بكثير من الجزيء نفسه، مما يسمح بتراكم المزيد من الجزيئات العضوية التي تم التقاطها داخل مثل هذه القشرة.

وهذا هو العامل الأكثر أهمية للحفاظ على الحياة.

أحجام كبيرةتقوم القشرة البروتينية "بتصفية" كمية أكبر من مياه البحر مع "طفو" الجزيئات العضوية فيها، الناتجة عن تفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي. وهذا أمر طبيعي: فباستخدام شبكة أكبر يمكنك صيد المزيد من الأسماك. الشبكة فقط، في هذه الحالة، هي القشرة البروتينية، والأسماك عبارة عن جزيئات عضوية "تطفو" في المحيط الأولي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحلزون المزدوج لجزيء الحمض النووي يخلق الظروف لظهور قذيفة متعددة الطبقات، ما يسمى الغشاء. يتكون الغشاء في عملية التطور من ثلاث طبقات: طبقتان من البروتين وواحدة من الدهون. علاوة على ذلك، تقع الطبقة الدهنية بين طبقتين من البروتين. يتم نزوح حلزونات جزيء الحمض النووي مكانيًا بالنسبة لبعضها البعض. لذلك، تقوم كل من هذه الحلزونات بإنشاء قذائف بروتينية "خاصة بها"، والتي يتم إزاحتها أيضًا بالنسبة لبعضها البعض، وبالإضافة إلى ذلك، واحدة داخل الأخرى. يتشكل جداران من "القلعة" البروتينية حول جزيء الحمض النووي. ونتيجة لذلك، تضطر الجزيئات العضوية وغير العضوية إلى التسرب عبر الحواجز للوصول إلى الحجم الداخلي للقشرة. عند المرور عبر حاجز مزدوج، تفقد هذه الجزيئات طاقتها الحركية. ونتيجة لذلك، يكاد يكون من المستحيل اختراق القذائف.

وهكذا، يتم ترشيح مياه المحيط الأولي وتتراكم الجزيئات العضوية داخل الأصداف. تتشكل فجوة بين الأصداف البروتينية المتداخلة داخل بعضها البعض. وأي جزيء، بعد مروره عبر الغلاف البروتيني الخارجي، يدخل في الفراغ الموجود بين الغلاف الخارجي والداخلي. المستوى الجوهري للأبعاد للأصداف البروتينية أعلى بكثير من مستوى الماء الجوهري في المحيط. لذلك، ينشأ اختلاف مزدوج غير مهم في الأبعاد مع منطقة التوازن المستقر بينهما. أثناء حركتها، يجب على جميع الجزيئات التغلب على هذه الاختلافات في الأبعاد وتقع في المنطقة "المحايدة" بمستوى أبعاد أقل من مستوى أبعادها الخاصة لقذائف البروتين. ولهذا السبب، تدخل جزيئات الدهون، التي تقع في الفجوة بين أغلفة البروتين، منطقة ذات مستوى أبعاد قريب جدًا من مستوى أبعاد جزيئات الدهون نفسها. تبدأ جزيئات الدهون في الاستقرار في الفراغ بين قذائف البروتين، وملء هذه الفجوة تدريجيا. وفي الوقت نفسه، تتحد جزيئات الدهون مع بعضها البعض لتكوين طبقة دهنية بين أغشية البروتين. ومع مرور الوقت، تنشأ روابط كيميائية بين الطبقة الدهنية وأغشية البروتين. ونتيجة لذلك، تظهر قذيفة ثلاثية الطبقات - الغشاء.

مع ظهور قذيفة ثلاثية الطبقات، يمكننا التحدث عن المرحلة التالية في تطور المادة الحية - ظهور الكائنات الحية ذات الخلية الواحدة. ميزتها على الفيروسات هي أن غشاء الخلية متعدد الطبقات يخلق بنية مستقرة داخل الخلية. البيئة الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، فإن غشاء الخلية هو حماية ضد عدوانية البيئة الخارجية، مما يخلق ظروفا مواتية لمزيد من تطور الحياة. خلقت الخصائص الكارهة للماء (الطاردة للماء) للطبقة الدهنية من الغشاء ظروفًا مواتية لاختراق الجزيئات العضوية في القشرة، مما خلق صعوبات لجزيئات الماء في اختراق القشرة. الحقيقة هي أن الحجم الداخلي للقشرة محدود، وبالتالي، إذا دخل فيها جزيء الماء، الذي يشغل مساحة صغيرة، ولكنها مع ذلك حقيقية، فلا يوجد مكان للجزيئات العضوية، وهي أكبر بكثير و، ونتيجة لذلك، تتحرك بشكل أبطأ بكثير من جزيئات الماء.

وهكذا فإن ظهور الطبقة الدهنية من القشرة يعادل تقريبًا فرص وجود الجزيئات العضوية والجزيئات غير العضوية. مثل هذه القشرة "تحتوي" على بعض جزيئات الماء، مما يخلق ظروفًا مواتية لاختراق الجزيئات العضوية. يعد هذا عملية استحواذ ضخمة، ولكن، مثل أي عملية استحواذ، اضطرت الكائنات وحيدة الخلية إلى دفع ثمن باهظ مقابل ذلك. إذا كان من الممكن أن توجد الفيروسات لملايين ومليارات السنين، وتكون بشكل دوري في حالة حية أو بلورية، فإن الكائنات أحادية الخلية، مثل الكائنات متعددة الخلايا اللاحقة، أصبحت "مميتة". في الكائن الحي أحادي الخلية "الشاب"، يكون سمك وكثافة الطبقة الدهنية من الغشاء صغيرًا نسبيًا، مما يسمح لجزيئات الماء بالدخول إلى الغشاء. بمرور الوقت، تحدث أكسدة الأغشية الدهنية، ونتيجة لذلك تزداد خصائص الغشاء الكارهة للماء، بالإضافة إلى ذلك، مع مرور الوقت، تصبح الطبقة الدهنية للغشاء أكثر سمكًا، نتيجة لاستمرار أغشية البروتين في الالتقاط. جزيئات دهنية جديدة من البيئة. ونتيجة لذلك، يتباطأ تدريجيا تداول المواد عبر الغشاء ثم يتوقف تماما. عندما يفقد الحجم الداخلي للخلية كمية معينة من الماء، يتوقف النشاط الحيوي لهذه الخلية وتموت الخلية. وهكذا، أصبحت الكائنات وحيدة الخلية مميتة، أي أنها لا يمكن أن توجد إلا لفترة محدودة.

أعطى ظهور غشاء ثلاثي الطبقات دفعة هائلة لتطور الحياة، وفي الوقت نفسه، نشأت قيود مؤقتة على العمر الافتراضي للكائنات وحيدة الخلية. وعندما فقدوا الماء، ماتوا، على عكس الفيروسات. ولذلك، فإن الكائنات وحيدة الخلية الأولى لا يمكن أن توجد إلا في مياه المحيط البدائي. أدت حركة الطبقات العليا للمحيط الأساسي إلى حقيقة أن كائنات أحادية الخلية مماثلة وجدت نفسها في ظروف خارجية مختلفة. إن تأثير الظروف الخارجية المختلفة على الكائنات الحية وحيدة الخلية من نفس النوع خلق الظروف التي ماتت فيها أو تغيرت. ظهرت الكائنات وحيدة الخلية النباتية والحيوانية. أدى تنوع الظروف الخارجية إلى ظهور أشكال متنوعة من الكائنات الحية النباتية والحيوانية. بدأ النظام البيئي الأولي في التشكل. إن قدرة الكائنات الحيوانية وحيدة الخلية على التحرك بشكل مستقل أعطت زخما جديدا لتطور الحياة. وبهذا اكتسبت الكائنات الحيوانية وحيدة الخلية بعض الاستقلال عن تقلبات البيئة الخارجية. كان المحيط البدائي لا يزال يحتوي على القليل جدًا من المواد العضوية، وكان من الصعب جدًا على الكائنات وحيدة الخلية الأولى أن "تلتقط" المواد العضوية الموجودة في المياه المحيطة والتي كانت ضرورية للحفاظ على وظائفها الحيوية. دعونا نتذكر تحت أي ظروف تنشأ المركبات العضوية من جزيئات غير عضوية من الكربون والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وغيرها... يحدث هذا عندما يخترق الماء المشبع بالجزيئات والذرات غير العضوية التفريغات الكهربائية التي تنشأ نتيجة السقوط الكهرباء الساكنةبين الغلاف الجوي والسطح. تعمل التفريغات الكهربائية على ثني العالم المصغر، مما يخلق الظروف الملائمة لربط ذرات الكربون في سلاسل - جزيئات عضوية. وبالتالي، لكي يتم تصنيع الجزيئات العضوية، من الضروري تغيير أبعاد العالم المصغر بمقدار معين:

ΔL ≈ 0.020203236... (4.3.1)

ولكي تتمكن الكائنات وحيدة الخلية الأولى من استعادة بنيتها والحفاظ عليها، فمن الضروري تصنيع أبسط المركبات العضوية داخل الكائنات وحيدة الخلية نفسها. من الممكن ظهور تخليق أبسط الجزيئات العضوية من الجزيئات غير العضوية عندما يتغير أبعاد العالم المصغر بقيمة ΔL/2. لا يمكن لأي كائن حي أبسط (أو حتى معقد!) أن يُحدث تفريغًا كهربائيًا مشابهًا للتفريغ الجوي. في سياق التطور، نشأ متغير وسيط في أبسط الكائنات وحيدة الخلية، مما أعطى القيمة المطلوبة ΔL. دعونا نتذكر أن كل جزيء، ذرة تؤثر على صورتها المصغرة وتحنيها بدرجة أو بأخرى. الجزيئات العضوية لها التأثير الأكبر على العالم المصغر. إن الجزيئات العضوية الكبيرة مثل DNA و RNA لها تأثير كبير على العالم المصغر بحيث لا يكون تخليقًا، بل تفكك جزيئات عضوية بسيطة، تحت تأثير التغيرات في الأبعاد الناتجة عن موجة دائمة من الأبعاد في الحجم الداخلي للحلزون من جزيئات RNA أو DNA. دعونا نتذكر أن تخليق الجزيئات العضوية من الجزيئات غير العضوية حدث في البداية أثناء تفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي، مما خلق مستوى الأبعاد اللازم لقدرة ذرات الكربون C على الارتباط في سلاسل. لذلك، لكي يتم تصنيع الجزيئات العضوية داخل الخلية، يجب أن تحدث عمليات مشابهة لتلك المذكورة. الخلية غير قادرة على إحداث تفريغ كهربائي مماثل لتفريغ كهرباء الغلاف الجوي، ولكن مع ذلك تحدث فيها عملية تخليق الجزيئات العضوية. كيف حلت الطبيعة هذه المشكلة!؟ ومرة أخرى، كل شيء بسيط الابتدائية.

لتجميع الجزيئات العضوية من الجزيئات غير العضوية، من الضروري إنشاء تقلبات دورية في أبعاد العالم المصغر في حدود 0< ΔL ≤ 0,020203236, которое будет накладываться на уже существующее искривление пространства, создаваемое клеточными включениями. При этом, происходит накладывание на постоянный уровень мерности периодически меняющейся величины. И на некоторое короткое время в микроскопическом объёме пространства возникают условия так необходимые для синтеза органических молекул. Атмосферные электрические разряды происходят на макроуровне, а синтез органических молекул клетками - на микроуровне. В первом случае синтез является أثر جانبيفي الثانية - مباشر. لكي يحدث هذا، يجب أن تحتوي الخلية على جزيئات ذات مستوى أبعاد خاص بها، بالإضافة إلى التقلب الدوري في الأبعاد القادم من خارج الخلية، مما يخلق معًا الظروف اللازمة للتوليف. يحدث هذا التأثير على العالم المصغر بواسطة جزيئات عضوية متوسطة الحجم. يبدو أن كل شيء بسيط للغاية... في الكائنات وحيدة الخلية يجب أن تكون هناك جزيئات أصغر تقريبًا من جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA)، وقد تم حل المشكلة بالفعل... لكن ليس كل شيء بهذه البساطة. يقوم كل جزيء بتغيير الصورة المصغرة حول نفسه، لكن هذا التغيير يظل دون تغيير طالما تم الحفاظ على سلامة الجزيء نفسه. لكي يتم تصنيع الجزيئات العضوية، يجب أن يحدث تذبذب في أبعاد العالم المصغر بالسعة:

0 < ΔL < 0,010101618… (4.3.2)

يجب أن تكون التقلبات في أبعاد العالم المصغر دورية على الأقل حتى تنشأ الظروف الطبيعية لتخليق الجزيئات العضوية. وللقيام بذلك، لا بد من وجود جزيئات من شأنها أن تتغير مع تغيرات طفيفة في البيئة الخارجية وتسبب التقلبات اللازمة في أبعاد العالم المصغر داخل الكائنات وحيدة الخلية. لا ينبغي لهذه التأثيرات البيئية الخارجية (الإشعاع) أن تدمر في الوقت نفسه الكائنات وحيدة الخلية نفسها، بل يجب أن تدخل أغشيتها بحرية. أما العوامل الخارجية التي تلبي جميع هذه المتطلبات فهي الإشعاع الحراري والضوئي الضعيف من الشمس، أما الجزء الآخر من الإشعاع الشمسي للمركبات العضوية والكائنات الحية (الأشعة السينية وأشعة جاما) فهو مدمر. ومرة أخرى، الخلاص في الماء... تمتص مياه المحيط الأشعة السينية وأشعة جاما وتنقل الإشعاع الحراري والضوئي من الشمس، والذي يمكنه أيضًا اختراق الكائنات أحادية الخلية بحرية. وبالتالي، من أجل حدوث تخليق المركبات العضوية داخل الخلايا، تكون الشروط التالية ضرورية:

أ) وجود جزيئات عضوية داخل الكائنات أحادية الخلية والتي تغير تركيبها بسهولة ضمن حدود معينة عند التغيير العوامل الخارجيةمما يؤدي إلى تقلبات في البعد المصغر في حدود 0< ΔL < 0,010101618…

في سياق التطور، نشأ الجزيء اللازم لهذا - جزيء الكلوروفيل. جزيئات الكلوروفيل، التي تمتص جزءًا من الإشعاع البصري والحراري، تغير بنيتها، وتنتج مركبات جديدة، والتي بدورها غير مستقرة للغاية، ويحدث الامتصاص في أجزاء، تسمى الفوتونات. تتفكك هذه المركبات بمجرد توقف عمل الإشعاع الحراري والبصري، وهذا ما يسبب التقلبات الضرورية في أبعاد العالم المصغر، والتي تعد ضرورية جدًا لحدوث عملية التوليف داخل الكائنات وحيدة الخلية. ومن خلال امتصاص فوتونات الإشعاع الشمسي، يتسبب جزيء الكلوروفيل في حدوث تقلبات في أبعاد العالم المصغر. ويرجع ذلك إلى أنه عندما تمتص ذرات جزيء الكلوروفيل الفوتونات، تنتقل الإلكترونات إلى مدارات أخرى. وفي الوقت نفسه، يربط جزيء الكلوروفيل مجموعتي OH وH بالروابط الإلكترونية الناتجة، مما يؤدي إلى تقلبات في الوزن الجزيئي. ونتيجة لذلك، التقلبات في أبعاد العالم المصغر، مما يخلق الظروف اللازمة لظهور تخليق المركبات العضوية. يفقد جزيء الكلوروفيل إمكاناته المتراكمة أثناء عملية التخليق ويعود إلى حالته الأصلية الأكثر استقرارًا، ويكون جاهزًا لامتصاص جديد للفوتونات. يحدث التوليف عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون (CO 2) من البيئة، ويتم إطلاق الأكسجين (O 2) كمنتج ثانوي. يحدث ما يسمى بعملية التمثيل الضوئي. وبالتالي، فإن أبسط الكائنات الحية ذات الخلية الواحدة، أثناء التطور التطوري (بفضل جزيئات الكلوروفيل)، اكتسبت القدرة على امتصاص ضوء الشمس لتجميع المركبات العضوية اللازمة لاستعادة هيكلها وحياتها.

أصبح ربط الكائنات وحيدة الخلية عن طريق عمليات أغشية الخلايا في تكتل واحد (على سبيل المثال، فولفوكس) هو السبب وراء القفزة التطورية التالية للحياة. كان اندماج الكائنات وحيدة الخلية، من خلال عمليات أغشية الخلايا، سببا في انفجار آخر في تطور الحياة. تحولت الاتصالات المؤقتة إلى تعايش دائم بين الكائنات وحيدة الخلية. من هذه النقطة في تطور الحياة، يمكننا أن نتحدث عن الكائنات متعددة الخلايا. تعرضت الخلايا الخارجية للتكتل متعدد الخلايا إلى البيئة الخارجية، التي غالبًا ما تكون عدوانية، بينما كانت الخلايا الداخلية للكائن متعدد الخلايا محاطة بخلايا أخرى كبيئة خارجية لها. ونتيجة لذلك، مع مرور الوقت، بدأت خلايا الكائنات متعددة الخلايا في أداء وظائف مختلفة واكتسبت مظاهر مختلفة. في سياق التطور، ظهرت أنواع جديدة من الكائنات متعددة الخلايا واختفت الأنواع القديمة. حلت الأنظمة البيئية الأكثر تقدمًا محل الأنظمة البسيطة. مع مرور الوقت، خرجت الحياة من مهدها - المحيط وأتقنت الأرض. لكن كل هذا حدث على مستوى كثيف جسديًا. وكيف انعكست هذه العمليات التطورية على مستويات أخرى من الكوكب؟..

دعونا نتذكر أن جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) في مستوى المادة الثانية يخلق نسخته الدقيقة من نفس المادة. وهي (النسخة) هي ما يسمى بالجسم المادي الثاني لهذا الجزيء. يتضمن الكائن الحي (الخلية)، بالإضافة إلى جزيئات الحمض النووي التي تشكل كروموسومات نواة الخلية، عددًا من الشوائب العضوية (جهاز جولجي، والميتوكوندريا، والمريكزات، والشبكة الإندوبلازمية، وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى العناصر العضوية والعضوية. جزيئات غير عضوية. هذا الأخير يشارك في التفاعلات الكيميائية الحيوية داخل الخلايا. لذا، فإن جميع الشوائب الخلوية لها أيضًا تأثير (أي تشوه أو انحناء) على الفضاء الصغير المحيط. الفرق بين تأثيرها وتأثير جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي (DNA) هو أن معظمها (باستثناء الحمض النووي الريبي الميتوكوندريا) لا تفتح حاجزًا نوعيًا بين المستوى المادي ومستوى المادة الثانية. لذلك، على المستوى المادي الثاني، كل هذه التشوهات مجتمعة تخلق نسخة طبق الأصل من خلية كثيفة جسديًا ( أرز. 4.3.14).

أرز. 4.3.14. الخلية وجسمها المادي الثاني. يقوم كل جزيء بثني الفضاء الصغير حول نفسه، وبالتالي فإن الخلية الحية، المتكونة من جزيئات عضوية وغير عضوية، تخلق تشوهًا على مستوى المادة الثاني الذي يكرر تمامًا مظهر الخلية نفسها. لكن هذا التشوه سيظل شاغرا لولا وجود جزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) في الخلية، والتي لا تفتح حاجزا نوعيا بين المستوى الفيزيائي ومستوى المادة الثانية فحسب، بل تخلق أيضا الظروف اللازمة لتقسيم الجزيئات إلى المواد الأولية التي شكلها في الحجم الداخلي للدوامات الخاصة بها.

1. خلية كثيفة جسديا.

3. نواة الخلية.

4. المريكزات.

5. منطقة الإغلاق بين المستويين الفيزيائي والمادة الثانية هي قناة الطاقة.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

وكما أن آثار الأقدام على الأرض الرطبة تتبع شكل الأقدام، فإن الجسم المادي الثاني للخلية هو نسخة كاملة من الخلية الكثيفة جسديًا. والفرق الوحيد هو أن الجسم المادي الثاني للخلية يتكون من مادة أولية واحدة، في حين أن الخلية الكثيفة فيزيائيا تتكون من اندماج سبع مواد أولية. وبالتالي، يتم تشكيل نظام خلية كثيف جسديا - الجسم المادي الثاني للخلية. في الخلية المادية، تحدث عمليات تقسيم المادة الكثيفة جسديًا باستمرار. يتم تحرير المواد الأولية وتبدأ في الدوران بين المستويات على طول القناة التي أنشأتها نواة الخلية، وتشكل الغلاف الواقي للخلية.

كيف ينشأ الغلاف الواقي للخلية من المواد الأولية التي تخرج عبر القناة؟ أية قوى طبيعية أو إلهية "تعتني" بمثل هذه الحماية للمخلوقات الحية؟

ومرة أخرى، لسوء الحظ بالنسبة للكثيرين، لا يوجد مبدأ إلهي في هذا. كل شيء، كما هو الحال دائما، بسيط للغاية وفي نفس الوقت صعب للغاية. تقوم الكروموسومات التي تشكل نواة الخلية بتشويه الفضاء الصغير المحيط بها. وفي الوقت نفسه، يزداد حجم الفضاء الصغير في منطقة التشوه. تبدأ المواد الأولية التي تم إطلاقها أثناء الانقسام في التحرك على طول القناة التي أنشأتها نواة الخلية من المستوى المادي إلى مستويات المادة الثانية والثالثة، وما إلى ذلك. يتم توجيه هذا التدفق للمواد الأولية ضد التدفق الرئيسي للمواد الأولية للفضاء الكبير. ولذلك، فإن المواد الأولية التي يتم إخراجها عبر قناة نواة الخلية تتكشف في تدفقات مضادة للمواد الأولية التي تشكل مجالات الكوكب. تشبيه لهذا هو نافورة. يرتفع تيار الماء المنبعث تحت الضغط إلى ارتفاع معين. بعد أن استنفدت الإمكانات الأولية، تسقط، مما يخلق نوعا من قبة الماء. وبالمثل، فإن المواد الأولية التي يتم إخراجها عبر قناة نواة الخلية تتكشف في تدفقات مضادة. وهي تتحرك على طول منطقة انحناء الفضاء الصغير. بعد أن وصلوا إلى المستوى المادي، فإنهم، يكررون شكل انحناء الفضاء الصغير، ويلتفون نحو نواة الخلية. ونتيجة لذلك، حول الأجسام الكثيفة ماديًا والأجسام المادية الثانية للخلية، تخلق المواد الأولية منطقة معزولة ( أرز. 4.3.15).

أرز. 4.3.15. وفي نواة الخلية تحدث عملية انقسام الجزيئات إلى المواد الأولية التي تشكلها. تبدأ الأمور الأولية المنطلقة في هذه الحالة بالتداول عبر القناة الموجودة بين الأجسام المادية الكثيفة والأجسام المادية الثانية. عند الانتقال من المستوى المادي الكثيف إلى المستوى المادي الثاني، فإن التدفقات الصاعدة للمواد الأولية تدور وتبدأ في التحرك في اتجاه الاختلاف في الأبعاد. حول الخلية الكثيفة جسديًا وجسمها المادي الثاني، تخلق المواد الأولية المنتشرة غلافًا عازلًا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

4. المريكزات.

5. قناة الطاقة بين الخلية الكثيفة فيزيائياً والجسم المادي الثاني.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. غلاف حماية عازل.

بعد اكتمال تكوين الغلاف الواقي، فإن التدفق العام للمادة الأولية يدور ببساطة حول هذه المنطقة. داخل هذه القشرة الواقية، ينشأ نوع من المناخ المحلي، واحة، حيث يتم عزل الجسم المادي الثاني للخلية إلى أقصى حد، سواء من فوضى البيئة أو من تأثير الخلايا أو الكائنات الحية الأخرى. ستظل القشرة العازلة الواقية موجودة طالما حدث تحلل المواد داخل الخلية وظلت القناة بين مستويات وظائف الخلية. وبعبارة أخرى، ما دامت الخلية حية. في الكائنات متعددة الخلايا، يكون للخلايا وظائف مختلفة، ونتيجة لذلك، تتخذ أشكالًا خارجية مختلفة. أي كائن متعدد الخلايا هو مستعمرة صلبة تتكون فيها البيئة الخارجية لمعظم الخلايا من خلايا أخرى من نفس الكائن الحي. علاوة على ذلك، يبقى هذا الوضع الثابت للخلايا طوال حياتها (باستثناء خلايا الدم).

ولنتذكر أن كل خلية حية تخلق جسمًا ماديًا ثانيًا، وهو نسختها الهيكلية. في المستعمرة الصلبة، يكون موضع الخلايا ثابتًا، وبالتالي فإن أجسامها المادية الثانية لها أيضًا موضع ثابت. لذلك، على المستوى المادي الثاني، تشكل الأجسام المادية الثانية للخلايا نظامًا جامدًا مشابهًا - الجسم المادي الثاني لكائن متعدد الخلايا. خلال تطور الكائنات متعددة الخلايا، أدى تخصص الخلايا ليس فقط إلى حقيقة أنها بدأت تبدو مختلفة، ولكن أيضًا درجة تأثيرها على عالمها المصغر خضعت لتغييرات نوعية كبيرة. أدى تشوه الفضاء الصغير الناتج عن عدة أنواع من خلايا كائن متعدد الخلايا إلى فتح حاجز نوعي بين المستويين المادي الثاني والثالث للكوكب. وفي الوقت نفسه، على مستوى المادة الثالثة، يتم تشكيل نسخ دقيقة من الخلايا الكثيفة جسديًا بكل ميزاتها، وذلك قياسًا على مستوى المادة الثاني. دعونا نسمي هذه النسخ الأجسام المادية الثالثة للخلايا الكثيفة جسديًا. يتم تحديد اختلافهم عن الأجسام المادية الثانية للخلايا ليس فقط من خلال موقعهم على المستوى النوعي التالي للكوكب، ولكن أيضًا من خلال تكوينهم النوعي. تتكون الأجسام المادية الثالثة الكاملة نتيجة لتركيب مادتين أساسيتين ( أرز. 4.3.16).

أرز. 4.3.16. خلية كثيفة جسديًا بها جسدان ثانٍ وثالث. يختلف الجسم المادي الثاني للخلية عن الثالث في البنية النوعية. يتكون الجسم المادي الثالث من اندماج مادتين أساسيتين G و F، والثاني - من مادة أساسية واحدة G. ويشكلان معًا نظامًا واحدًا - المرحلة التالية في تطور المادة الحية. أدى ظهور الجسم المادي الثالث في الخلايا إلى قدر أكبر بكثير من الاستقرار والحيوية ودرجة أعلى من القدرة على التكيف مع الظروف البيئية الخارجية المتغيرة.

1. جسم الخلية كثيف جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

5. قناة الطاقة بين الخلية الكثيفة جسديا والأجسام المادية الثانية والثالثة.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

9. المريكزات.

10. نواة الخلية.

تشكل الأجسام المادية الثالثة لخلايا الكائن متعدد الخلايا أيضًا نظامًا صلبًا - الجسم المادي الثالث للكائن متعدد الخلايا.

كان ظهور الأجسام المادية الثالثة في الكائنات الحية قفزة نوعية هائلة في تطور الطبيعة الحية. إن وجود ثلاثة مستويات متفاعلة في الخلايا خلق الظروف الضرورية والكافية لنشوء الذاكرة والعواطف والذكاء الذي هو أساس المادة الحية شديدة التنظيم. لقد تغيرت بعض أنواع خلايا الكائنات متعددة الخلايا، أثناء تكيفها مع الوظائف التي تؤديها، إلى حد أن تشوه الفضاء الدقيق الذي تسببه قد وصل إلى المستوى المادي الرابع للكوكب. هذه هي خلايا الدماغ والنخاع الشوكي ونخاع العظام. وبالمثل، في هذا المستوى يتكون الجسم المادي الرابع للكائن متعدد الخلايا من الأجسام المادية لخلايا هذا الكائن ( أرز. 4.3.17).

أرز. 4.3.17. خلية كثيفة جسديًا بها الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة. ويتكون الجسم المادي الرابع من اندماج ثلاث مواد أولية G وF وE، ويتكون الجسم المادي الثالث من اندماج مادتين أساسيتين G وF، ويتكون الجسم المادي الثاني من مادة أولية واحدة G. إن وجود هيئة مادية رابعة هي القفزة النوعية التالية في تطور المادة الحية، والقدرة على تطوير الوعي على مستوى تطوري مختلف نوعيا.

1. جسم الخلية كثيف جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

5. قناة الطاقة بين الخلية الكثيفة جسديا والأجسام الثانية والثالثة والرابعة.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

9. المريكزات.

10. نواة الخلية.

وهكذا فإن جميع خلايا الجسم الكثيف جسديًا تشارك في خلق الجسم المادي الثاني. وفي خلق الجسم المادي الثالث - معظم الخلايا. يمكن أن تنشأ الأجسام المادية الرابعة فقط في أنواع معينة من الكائنات الحية، ثم عند مستوى معين من تطورها. فقط جزء من خلايا الكائن متعدد الخلايا يشارك في تكوين الجسم المادي الخامس. ولذلك، فإن الجسمين الماديين الرابع والخامس يختلفان نوعيًا (خارجيًا أيضًا) عن كل من الجسمين الماديين الثالث والثاني للكائن متعدد الخلايا.

يمثل الجسم المادي الكثيف أو الأول للخلية، إلى جانب الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة وما إلى ذلك، نظامًا واحدًا - كائن حي، مادة حية. معًا فقط يخلقون معجزة الطبيعة - المادة الحية، الحياة، التي يؤدي تطورها بشكل طبيعي إلى ظهور العقل - الوعي الذاتي بالمادة الحية. إذا تعطل تفاعل جسم الخلية الكثيف فيزيائيا (الجسم المادي الأول) مع أجسام مادية أخرى، يتعطل عمل الخلية نفسها. ويؤدي توقف تداول المواد الأولية بين مستويات الخلية إلى موت الأخيرة. لا يمكن للخلية الحية أن تعمل بدونها تعليقمع أجسامهم المادية الأخرى. تمامًا مثل الأجسام المادية الأخرى، لا تستطيع الخلايا العمل دون عملية تفكك الجزيئات المستمرة في خلية كثيفة جسديًا. وبعد توقف العمليات الحيوية، تتحلل الخلية الكثيفة فيزيائيا إلى جزيئات عضوية وغير عضوية. هذه الحقيقة لا تحتاج إلى تفسير. ولكن ماذا يحدث، في هذه الحالة، لبقية الأجسام المادية للخلية؟ هل يتم تدميرها مثل جسم الخلية الكثيف ماديًا أم يتم ملاحظة عمليات أخرى، وإذا كان الأمر كذلك، فما هي؟

في الواقع، ثانيًا، وما إلى ذلك، تنشأ الأجسام المادية نتيجة لتشوه الفضاء الصغير الناتج عن خلية كثيفة جسديًا. ولذلك فإن أول ما قد يتبادر إلى الذهن هو أن جميع الأجسام المادية الأخرى للخلية تختفي عندما تتفكك الكثافة الفيزيائية. ولكن هل الأمر كذلك، هذا هو السؤال؟

ولنتذكر أن ثانياً وما إلى ذلك تظهر الأجسام المادية للخلية نتيجة تشبع التشوه الذي أحدثته الخلية عند مستوى أو آخر بأمور أولية ليست جزءاً من كل مستوى من هذه المستويات. الجسم المادي الثاني هو المادة الأولية G، والثالث هو G وF، والرابع هو G وF وE، وما إلى ذلك. في هذه الحالة، يكون الاختلاف النوعي بين الجسم الأول وجميع الأجسام المادية الأخرى للخلية ملفتًا للنظر. يتكون الجسم المادي الأول من هجينمسألة نشأت من اندماج سبعة أمور أولية. نشأت جميع الأجسام المادية الأخرى للخلية نتيجة للتشبع أساسيمسائل تشوه الفضاء الجزئي الناتج عن الجسم الكثيف جسديًا للخلية. تمامًا كما تمتلئ البصمة على التربة الناعمة بمياه الأمطار، فإن تشوه الفضاء الصغير الناتج عن خلية كثيفة جسديًا يكون مشبعًا بالمواد الأولية المقابلة. وكما أن البصمة التي تتركها القدم في التربة الناعمة لا تختفي دائمًا، كذلك فإن الأجسام المادية الثانية وغيرها لا تختفي دائمًا بعد تدمير جسم الخلية الكثيف ماديًا.

دعونا نعرف ماذا يحدث لهم؟ إذا كانت الخلية تحتوي على جسم مادي ثانٍ فقط من المادة الأساسية G، تنشأ حالة تكون فيها عدة خيارات ممكنة لتطوير العملية. يفقد الجسم المادي الثاني في النهاية كثافة تشبعه بالمادة الأولية G؛ في وجود جسم كثيف فيزيائيا، يحدث تجديد الفاقد بسبب التشبع بالمواد الأولية المنطلقة أثناء تحلل الجزيئات داخل الخلية، ولكن معظم الخسائر بواسطة الجسم المادي الثاني من المادة الأولية G، في نفس الوقت، تكون ناتج عن عودة تدفق هذه المادة الأولية إلى مستوى الكثافة الجسدية. هذا التدفق العكسي هو شرط ضروري الأداء الطبيعيخلية حية. عندما يتم تدمير خلية كثيفة فيزيائيا، يتوقف التدفق العكسي للمادة الأولية G من الجسم المادي الثاني إلى الأول ( أرز. 4.3.18).

أرز. 4.3.18. إذا كانت الخلية تحتوي على جسم كثيف فيزيائيًا وجسم مادي ثانٍ (الخلية الأصلية)، فبعد تدمير الجسم الكثيف فيزيائيًا أو موته، لا يختفي الجسم المادي الثاني. تيارات المادة الأولية G، التي تتخلل مساحة الكوكب بأكملها، تشبع الجسم المادي الثاني. ونتيجة لذلك، يحتفظ الجسم المادي الثاني بسلامته حتى بعد فقدان الجسم الكثيف جسديًا الذي خلقه. بطبيعة الحال، يختلف تشبع الجسم المادي الثاني بشكل كبير عن التشبع من خلال جسم كثيف جسديا، ولكن مع ذلك، اتضح أنه يكفي للحفاظ على سلامة الجسم المادي الثاني. وفي الوقت نفسه يبدو الجسم المادي الثاني وكأنه "متجمد" وستستمر هذه الحالة حتى يتم استعادة الجسم الكثيف جسديًا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

ز- المادة الأولية التي تتخلل الفضاء وتشبع الجسم المادي الثاني.

ويستمر الجسم المادي الثاني في فقدان جزء من المادة الأولية G، التي يتكون منها الجسم المادي الثاني الفعلي للخلية. ونتيجة لذلك، تنخفض كثافة الجسم المادي الثاني، ويبدو أنه "يذوب". وإذا استمرت عملية "الذوبان"، بطبيعة الحال، فإن الجسم المادي الثاني للخلية، بعد فترة من موت الجسم الكثيف جسديا، سيختفي. لكن هذا لا يحدث. وهذا هو السبب. دعونا نتذكر أنه بعد الانتهاء من تكوين الكوكب، تستمر المادة الأولية في التغلغل في منطقة عدم تجانس الفضاء التي حدث فيها تخليق الكوكب. وهذا يعني أن تدفقات المواد الأولية تتخلل جميع الأجسام المادية للخلية، بما في ذلك الكثيفة جسديا. وإذا كان تشبع الجسم الكثيف فيزيائيا بالمواد الأولية الحرة لا يلعب دورا أساسيا في عمل الخلية الكثيفة فيزيائيا، فعندما تخترق تدفقات المواد الأولية الجسم الثاني والأجسام المادية الأخرى للخلية، تتغير الصورة جذريا . الجسم المادي الثاني عبارة عن جلطة من المادة الأولية G، والتي ملأت تشوه الفضاء الصغير الناتج عن جسم كثيف فيزيائيًا على كرة المادة الثانية. لذلك، عندما تتخلل الفضاء الكوكبي بالمواد الأولية، فإن المادة الأولية G تشبع الجسم المادي الثاني. تمامًا كما يتم تعويض فقدان الماء عن طريق البركة أو الخزان في الأيام الحارة عن طريق المطر. الشيء الرئيسي هو أن المطر يهطل بانتظام. وإذا لم يحدث هذا دائمًا في حالة البرك، ففي حالة تشبع الجسم المادي الثاني بالمادة الأولية G، لا تنشأ مثل هذه المشكلة أبدًا. وبالتالي، فإن الاختلاف النوعي في طبيعة تكوين جسم الخلية الكثيف جسديًا عن طبيعة تكوين الأجسام المادية الأخرى للخلية يخلق وضعًا فريدًا، بدونه سيكون تطور المادة الحية مستحيلًا.

بعد تدمير خلية كثيفة جسديًا، لا تختفي الأجسام المادية الأخرى للخلية، ولا يتم تدميرها، ولكنها يتم الحفاظ عليها بسبب تجديد تدفقات المواد الأولية التي تتخلل الفضاء الكوكبي.

صحيح أن هناك فرقًا كبيرًا جدًا بين هاتين الحالتين. وبدون وجود جسم كثيف فيزيائيا للخلية، حيث تحدث عملية نشطة من تفكك الجزيئات إلى المواد الأولية التي تتكون منها، والتشبع القوي للأجسام المادية الثانية والأخرى للخلية بها، فإن التشبع الثانوي لهذه الأجسام مع الأمور الأساسية يحدث ببطء شديد. ونتيجة لذلك، فإن جميع العمليات التي تحدث على مستوى الجسم الثاني والأجسام المادية الأخرى للخلية تتباطأ مئات، وأحيانا آلاف المرات. إنهم يبطئون، لكن لا يتوقفون. هذا تماما نقطة مهمةوهو أمر ذو أهمية أساسية لفهم الحياة نفسها وإمكانية تطور الطبيعة الحية.

دعونا نحلل بالتفصيل، خطوة بخطوة، خطوة بخطوة، العمليات التي تحدث في النظام الحي بعد تدمير جسم الخلية الكثيف جسديًا. إذا كانت الخلية تحتوي على جسم مادي ثانٍ فقط، فبعد تدمير الجسم المادي الكثيف للخلية، لا يختفي الجسم المادي الثاني، ولا يتبدد مثل ضباب الصباح تحت أشعة الشمس. بالطبع، تنخفض كثافة الجسم المادي الثاني بدون جسم مادي كثيف بشكل كبير، لكن التجديد من المواد الأولية التي تتخلل المستويات الكوكبية لا يسمح للجسم المادي الثاني "بالجفاف" تمامًا. لماذا هذا مهم بشكل أساسي؟ ماذا سيحدث إذا "جف" الجسم المادي الثاني للخلية بعد تدمير الجسم الكثيف جسديا؟ لا شيء "مميز"، سوى أن تطور المادة الحية، وظهور الذكاء "ببساطة" لم يكن ليحدث. المواقف ممكنة تمامًا عندما يمكن تدمير الجسم المادي الثاني بالكامل لسبب أو لآخر، على سبيل المثال، تأثير التدفقات الدوامة القوية للمواد الأولية التي تتدفق عبر مستويات الكواكب. لكن مثل هذه الظواهر لا تحدث كثيرًا ولا تخلق مشاكل عالمية أو تهدد المادة الحية وتطورها ككل. لكن السؤال عن سبب "عدم جفاف" الجسم الثاني والأجسام المادية الأخرى للخلية، بعد تدمير الجسم المادي للخلية، هو لحظة أساسية لإمكانية تطور المادة الحية وظهورها للعقل، دعونا نؤجله لبعض الوقت ونعود إلى العمليات النوعية التي تحدث مع الخلايا ذات البنية النوعية المختلفة.

إذا كانت الخلية الحية تحتوي على جسم مادي ثانٍ وثالث، فمع تدمير الجسم الكثيف فيزيائيًا، دون تجديده بالمواد الأولية، من خلال انقسام الجزيئات في خلية كثيفة فيزيائيًا، يوجد بالفعل جسمان ماديان - الهيئات المادية الثانية والثالثة. وبطبيعة الحال، بعد أن تتوقف الخلية المادية الكثيفة عن "تزويد ما يصل إلى أعلى" من المواد الأولية، فإن الجسمين الماديين الثاني والثالث للخلية "يفقدان وزنهما". ولكن، مرة أخرى، فإن اختفاء هذه الأجسام المادية لا يحدث بعد تدمير الخلية الكثيفة فيزيائيا بسبب تشبع الأخيرة نفسه بالمواد الأولية التي تتخلل المستويات الكوكبية باستمرار. والفرق هو أن الجسم المادي الثالث للخلية يتغذى بالفعل من مادتين أساسيتين G وF. علاوة على ذلك، فإن معدل تشبع الجسم المادي الثالث للخلية بالمواد الأولية أكبر من معدل تشبع المادة الثانية الجسم لسبب واحد بسيط. تيارات المواد الأولية، التي تقع في منطقة تشوه الكواكب، أثناء حركتها من خلالها، تضطر إلى "التسرب" من خلال الحواجز النوعية للمجالات المادية الستة الكوكبية. ونتيجة لذلك، تتباطأ سرعة حركتهم. وسرعة حركة المواد الأولية التي وصلت إلى المجال المادي الكوكبي الثاني تصبح ضئيلة بالنسبة للسرعات على جميع المستويات الكوكبية الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك، تؤثر الحواجز النوعية الكوكبية على المواد الأولية المختلفة بشكل مختلف، ونتيجة لذلك تتغير نسبة المواد الأولية في التدفق العام، وتبدأ سرعات حركتها بالنسبة لبعضها البعض في الاختلاف أكثر فأكثر بعد اجتياز كل حاجز نوعي من الكوكب. وهذا بدوره يؤثر بشكل كبير على العلاقة بين الأمور الأولية على كل مستوى كوكبي، وبالتالي، على شدة العمليات التي تحدث على كل مستوى كوكبي. لذلك، إذا كانت الخلية تحتوي على جسم مادي ثاني وثالث، فإن تشبع الجسم المادي الثالث للخلية بالمادة الأولية G وF سيحدث بشكل أسرع من تشبع الجسم المادي الثاني بالمادة الأولية G الذي يحدث في نفس الوقت . وإذا أخذنا في الاعتبار أن "الذوبان" أو بمعنى آخر فقدان المواد الأولية بواسطة الجسمين الماديين الثاني والثالث للخلية يحدث بشكل متساو تقريبا، فنتيجة لاختلاف الكثافات وسرعات حركة المواد الأولية ومن خلال المستويين الكوكبي الثاني والثالث، فإن معدل التشبع بالمواد الأولية مادة هذه الأجسام سيكون مختلفًا. ونتيجة لذلك فإن إشباع الجسم المادي الثالث بالمواد الأولية سيحدث بشكل أسرع نسبياً من إشباع الجسم الثاني.

وبطبيعة الحال، لا يمكن مقارنة هذا التشبع بتشبع هذه الأجسام بالمواد الأولية، في ظل وجود جسم خلوي كثيف فيزيائيا، ولكن، مع ذلك، نتيجة لهذا التشبع، ينشأ فائض معين، بالنسبة إلى الجسم المادي الثاني ، من الأمور الأولية في خلايا الجسم المادة الثالثة. تؤدي الزيادة النسبية في تركيز المادة الأولية على مستوى الجسم المادي الثالث، بالنسبة إلى الجسم المادي الثاني، إلى حقيقة أن تداولًا ضعيفًا جدًا للمادة الأولية G ينشأ بين الجسمين المادي الثالث والثاني للخلايا ( أرز. 4.3.19).

أرز. 4.3.19. إذا كانت الخلية تحتوي على جسم كثيف جسديًا، أجسام مادية ثانية وثالثة، فبعد تدمير أو موت الجسم الكثيف جسديًا، لا تختفي الأجسام المادية الثانية والثالثة. تيارات المادة الأولية G و F، التي تتخلل مساحة الكوكب بأكملها، تشبع كلا من الأجسام المادية الثانية والثالثة. ونتيجة لذلك، يحتفظ كل من الجسمين الماديين الثاني والثالث بسلامتهما حتى بعد فقدان الجسم الكثيف جسديًا الذي خلقهما. بطبيعة الحال، يختلف تشبع الهيئات المادية الثانية والثالثة بشكل كبير عن تشبعها من خلال جسم كثيف جسديا، ولكن مع ذلك، اتضح أنه يكفي للحفاظ على سلامتها.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. الخلية المادية الثالثة.

5. سماكة الجسم المادي الثاني للخلية.

G و F هي مواد أولية تتخلل الفضاء وتشبع الجسمين الماديين الثاني والثالث.

إن تداول الأمور الأولية بين الجسمين الماديين الثاني والثالث بعد التدمير الكامل للخلية الكثيفة جسديًا ليس أكثر من مظهر من مظاهر نشاط الحياة. بمعنى آخر، إذا كانت الخلية الكثيفة جسديًا، قبل أن تنهار، تحتوي في بنيتها النوعية على كلا الجسمين الماديين الثاني والثالث، فبعد تدمير الجسم الكثيف جسديًا، لا تتوقف العمليات الحيوية للخلية عند هذين المستويين. ، ولكن مرات عديدة فقط تتباطأ.

وتحدث عمليات مماثلة على مستوى الأجسام الكثيفة جسديا في البرمائيات والزواحف، فعندما يبرد الجسم يتباطأ نشاط عمليات حياتها عشرات المرات دون حدوث أي ضرر لهذه الحيوانات. علاوة على ذلك، يمكن لبعض البرمائيات، مثل الضفادع، أن تتجمد تمامًا، وتتحول إلى تماثيل جليدية، ثم ترتفع درجة حرارتها تحت تأثير ضوء الشمس، وتعود تدريجيًا إلى مستوى نشاطها الطبيعي. يمكن أن يبقوا في مثل هذه الحالة المتجمدة لمئات السنين، فقط لنفس مئات السنين يتوقف تطور كائناتهم وتطورها. في مثل هذه الحالة المتجمدة، تتباطأ العمليات الحيوية للخلايا الكثيفة جسديًا في جسم الضفادع عشرات الآلاف من المرات، لكنها لا تتوقف تمامًا. لذلك، عندما يتجمد الضفدع، يستمر في استخدام احتياطي الجزيئات العضوية المتراكمة في خلاياه قبل أن يتجمد. لذلك، في حالة التجميد، يفقد الضفدع الوزن ببطء شديد، ويبدأ الجوع تدريجيا، وإذا لم يتم إذابة هذا الضفدع في الوقت المناسب، فسوف يموت ببساطة من الإرهاق. لأنه، لسوء الحظ، الضفادع غير قادرة على تناول الطعام عندما تكون مجمدة. لا يزالون قادرين على اصطياد البراغيش، وهي الغذاء الرئيسي لهذه البرمائيات، فقط في حالة نشطة. لا تواجه الضفادع أبدًا أي خطر خاص للموت من الإرهاق عند تجميدها، لأنها تتجمد فقط في الشتاء، عندما تنخفض درجة حرارة موطنها إلى ما دون الصفر المئوي. لذلك، بدون جسم كثيف جسديا، فإن الخلايا في الجسمين الماديين الثاني والثالث لا تتوقف، بل تتباطأ آلاف المرات. ولكن، مع ذلك، لا يزال هذا ليس الموت الكامل، مما يعني التوقف الكامل لعمليات الحياة على جميع المستويات، ما يسمى بالموت المطلق.

لذلك، بالنسبة للكائنات الحية، في وفي معظم الحالات، لا يحدث الموت المطلق أبدًا.

بعد تدمير جسم الخلية الكثيف جسديًا، يحدث الموت النسبي للكائن الحي، عندما تسير عمليات الحياة المستمرة على مستوى الأجسام المادية الثانية والثالثة أبطأ بمئات الآلاف من المرات مما كانت عليه في وجود جسم مادي كثيف جسم. في الوقت نفسه، يفقد الكائن الحي جسمه الكثيف جسديًا، وفي هذه الحالة خلية واحدة، لكن "الطوابق العليا" - الأجسام المادية الثانية والثالثة - تواصل نشاطها الحيوي، على الرغم من تباطؤها مئات الآلاف من المرات. صحيح أنه في نفس الوقت يحدث "تجميد" تطوري لهذه الأجسام. ولحسن الحظ فإن هذه الجثث لا تبقى على هذه الحالة إلى الأبد. بالنسبة للكائنات وحيدة الخلية، يحدث التدمير الكامل للجسم الكثيف جسديًا أثناء عملية الانقسام ( أرز. 4.3.20). ونتيجة الانقسام تظهر خليتين جديدتين متطابقتين، بينما تختفي الخلية "القديمة" ويتم تدميرها بالكامل أثناء عملية الانقسام. ولذلك تموت الخلية «القديمة»، بمعنى أنها تتوقف عن الوجود.

أرز. 4.3.20إذا كانت الخلية تحتوي على جسم كثيف جسديًا، أجسام مادية ثانية وثالثة ورابعة، فبعد تدمير الجسم الكثيف جسديًا أو موته، لا تختفي الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة. تيارات المواد الأولية G و F و E، التي تتخلل مساحة الكوكب بأكملها، تشبع الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة. ونتيجة لذلك فإن الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة تحتفظ بسلامتها حتى بعد فقدان الجسم الكثيف جسديا. ثم إن إشباع هذه الأجسام بهذه المواد الأولية يختلف عن إشباعها بجسم كثيف الجسم.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. الخلية المادية الثالثة.

4. الجسم المادي الرابع للخلية.

5. سماكة الجسم المادي الثاني للخلية.

G وF وE هي مواد أولية تتخلل الفضاء وتشبع الأجسام المادية الثانية والثالثة والرابعة.

إن فهم آليات انقسام الخلايا سيسمح لنا أن نتخيل بوضوح الظواهر التي تحدث أثناء تدمير وموت الكائن الحي. ما هو انقسام الخلايا وكيف يحدث؟! دعونا نحاول معرفة ذلك، وفهم هذه الآلية، التي هي أساس كل الكائنات الحية. عندما يصبح تركيز المواد العضوية المنتجة في الخلية نتيجة عملية التمثيل الضوئي أو التي تمتصها الخلية من البيئة الخارجية حرجاً، فإنها تفقد استقرارها وتبدأ عملية الانقسام. لماذا عندما تتشبع الخلية بالمواد العضوية تصبح غير مستقرة وتبدأ عملية الانقسام؟! ولماذا يكون تركيز المواد العضوية هو الدافع لتفكك الخلية القديمة وولادة خليتين جديدتين وهما الولادة، حيث أن ظهور خلايا جديدة بدلا من القديمة هو ولادة خلايا؟ لماذا وكيف تبدأ هذه العملية؟ لماذا بالضبط يؤدي التركيز الحرج للمواد العضوية في الخلية إلى موتها وولادة خليتين جديدتين؟

دعونا نتذكر أن غشاء الخلية بمثابة فخ للجزيئات العضوية وغير العضوية التي تجد نفسها على مقربة من الخلية. أثناء تخليق المركبات العضوية، يعد غشاء الخلية عائقًا لا يمكن التغلب عليه تقريبًا أمام الجزيئات المركبة، ونتيجة لذلك تبدأ في التراكم داخل الخلية المركبة. فلماذا إذن لا تستطيع الخلية "الجائعة" غير المشبعة أن تنقسم، بينما فقط الخلية "المطعمة" المشبعة تصبح جاهزة للموت بنفسها و"تلد" خليتين جديدتين؟ ما هي الفروق النوعية الموجودة بين الخلايا غير المشبعة "الجائعة" والمشبعة "المطعمة"؟! في الواقع، تؤثر الخلية على الفضاء الميكروي المحيط بها، فتشوهها بطريقة معينة، ونتيجة لذلك تظهر بصمة مماثلة على مستوى المادة الثانية، والتي تمتلئ بالمادة الأولية G، مكونة الجسم المادي الثاني. ويترتب على ذلك أن مستوى البعد داخل الخلية يختلف عن مستوى أبعاد الفضاء الميكروي المحيط بها.

إن جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) في الخلية، كما هو مذكور أعلاه، تخلق موجة دائمة من الأبعاد، وتشوه مساحتها الداخلية لدرجة أن حاجزًا نوعيًا ينفتح بين المجالين المادي الأول والثاني. ونتيجة لذلك تنشأ الظروف اللازمة لتكوين الجسم المادي الثاني. فقط في الفضاء الداخلي لهذه الجزيئات يحدث فتح الحاجز النوعي، في حين أن بقية محتويات الخلية تشوه فقط الفضاء الصغير المحيط بها دون التسبب في فتح الحاجز النوعي. ولكن، مع ذلك، فإن تشوه الفضاء المجهري داخل الخلايا، الناجم عن الخلية بأكملها، مهم للغاية. وهكذا، فإن مستوى أبعاد الخلية نفسها يتبين أنه قريب جدًا من المستوى الحرج الذي تصبح عنده المادة الكثيفة فيزيائيًا غير مستقرة وتتحلل إلى المواد الأولية التي تشكلها. ولكن في الحالة الطبيعية تكون الخلية في حالة مستقرة. لذلك، عندما تتشبع الخلية بالمواد العضوية، تبدأ الخلية في "أن تصبح أثقل" ويكون لها تأثير أقوى على مساحتها الدقيقة الداخلية والخارجية. يتغير مستوى الأبعاد الخاص بالخلية، ونتيجة لذلك، تصبح الخلية أقل استقرارًا ككل. عندما تكون الخلية مشبعة بشكل خطير بالمواد العضوية، يصل عدم الاستقرار هذا إلى الحد الأقصى. بالإضافة إلى ذلك، مع التركيز العالي للجزيئات العضوية داخل الخلية، يزداد عدد الجزيئات التي يتم التقاطها بواسطة الحجم الداخلي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) وجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) بشكل كبير. ونتيجة لذلك، يزداد تدفق المواد الأولية من الكثافة الجسدية إلى جميع المستويات الأخرى للخلية. مما يؤدي إلى تشبع إضافي للأجسام المادية الثانية والأخرى للخلية بالمواد الأولية.

يؤثر الجسم المادي الثاني والأجسام المادية الأخرى للخلية أيضًا على الفضاء الصغير الخاص بها، ونتيجة لذلك، مع ظهور تشبع إضافي لجسم المادة الثاني بالمادة الأولية G، يحدث تشوه إضافي للفضاء الصغير للخلية من جانب الجسم المادي الثاني للخلية. ينشأ تشوهان إضافيان مضادان للفضاء الميكروي للخلية، سواء من جانب الخلية الكثيفة فيزيائيًا أو من جانب جسمها المادي الثاني. ونتيجة لذلك، تقترب الخلية المشبعة من حالة حرجة من استقرارها. إنه يقترب، لكنه، مع ذلك، لم يصل بعد إلى حالة حرجة. "القشة الأخيرة" في هذه العملية هي بداية تكوين نواة الخلية الثانية.

كيف يحدث هذا؟!

تتباعد المريكزات إلى القطبين المتقابلين للخلية وتصبح مراكز تحدث حولها عملية الانقسام وتكوين خلايا جديدة ( أرز. 4.3.21).

أرز. 4.3.21المرحلة الأولى من انقسام الخلايا. عندما يصبح تركيز المواد العضوية المنتجة في الخلية نتيجة عملية التمثيل الضوئي أو التي تمتصها الخلية من البيئة الخارجية حرجاً، فإنها تفقد استقرارها وتبدأ عملية الانقسام. تتباعد المريكزات في الخلية إلى أقطاب متقابلة للخلية وتصبح مراكز تحدث حولها عملية الانقسام.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

4. المريكزات الخلوية.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

9. الكروموسومات النووية.

تقوم الخيوط البروتينية بسحب الكروموسومات من نواة الخلية القديمة إلى المريكزات، وهذه بداية تكوين خليتين جديدتين. في البداية، تحتوي النوى الجديدة على نصف مجموعة الكروموسومات الضرورية، وبالتالي فإن القناتين اللتين تنشئهما تعادلان عمليا قناة النواة قبل بدء الانقسام، وتظل الخلية محتفظة بثباتها. في الوقت نفسه، تظل أبعاد الصورة المصغرة للخلية دون تغيير تقريبًا ويتم الحفاظ على توازن التدفقات بين المستويين المادي والثاني للخلية. ويبدأ كل كروموسوم في مثل هذه النوى من المواد العضوية المتراكمة في الخلية بإعادة تكوين توأمه المرآتي، وهو الميل الطبيعي لأي نظام إلى حالة من الاستقرار الأقصى ( أرز. 4.3.22).

أرز. 4.3.22. تقوم الخيوط البروتينية بسحب الكروموسومات من نواة الخلية القديمة إلى المريكزات، وهذه بداية تكوين خليتين جديدتين. في البداية، تحتوي النوى الجديدة على نصف مجموعة الكروموسومات الضرورية، وبالتالي فإن القناتين اللتين تنشئهما تعادلان تقريبًا قناة النواة قبل بدء الانقسام. تظل أبعاد الصورة المصغرة للخلية دون تغيير تقريبًا ويتم الحفاظ على توازن التدفقات بين المستوى المادي ومستوى المادة الثانية للخلية.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

4. المريكزات الخلوية.

5. القناة التي تدور من خلالها المادة.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

9. الكروموسومات النووية.

وعند إتمام هذه العملية تتشكل نواتان داخل الخلية الواحدة، ولكل منهما قناة تتدفق من خلالها المواد الأولية إلى مستوى المادة الثانية. تخلق نواتان في الحجم المحلي للخلية مثل هذا الانحناء للعالم المصغر، حيث تصبح الخلية نفسها غير مستقرة وتبدأ المواد العضوية التي تشكلها نفسها في التفكك، وتبدأ المواد الأولية التي تشكلها بالتدفق إلى المادة الثانية المستوى يرجع إلى حقيقة أن النواة "الإضافية" في الخلية تخلق انحناءًا إضافيًا للفضاء الصغير للخلية، ويصبح مستوى الأبعاد الخاص بالخلية أمرًا بالغ الأهمية. وفي الوقت نفسه فإن كمية المادة الأولية المتدفقة من المستوى المادي إلى المستوى المادي الثاني أكبر بكثير من كمية المادة المتدفقة من المستوى المادي الثاني إلى المستوى المادي ( أرز. 4.3.23).

أرز. 4.3.23. ويبدأ كل كروموسوم في مثل هذه النوى بإعادة تكوين توأمه المرآتي من المواد العضوية المتراكمة في الخلية، وهي الرغبة الطبيعية لأي نظام في تحقيق حالة من أقصى قدر من الاستقرار. وعند الانتهاء من هذه العملية تتشكل نواتان داخل الخلية الواحدة، ولكل منهما قناة تتدفق من خلالها المادة إلى مستوى المادة الثاني.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

4. المريكزات الخلوية.

5. القناة التي تدور من خلالها المادة.

6. جهاز جولجي.

7. الميتوكوندريا.

8. الشبكة الإندوبلازمية.

9. الكروموسومات النووية.

تبدأ الخلية الكثيفة جسديًا (الخلية القديمة) في التفكك إلى الجزيئات التي تشكلها نظرًا لحقيقة أن كل جزيء فردي له مستوى أقل من أبعاده الخاصة مقارنة بالأنظمة الخاصة بها، وبالتالي فهي لا تتحلل إلى أجزاء نفسها. تنشأ الحالة فوق الحرجة في الخلية الكثيفة جسديًا كنظام واحد، وليس في الجزيئات العضوية الفردية. المستوى الجوهري للأبعاد للخلية أكبر بكثير من المستوى الجوهري للأبعاد لجزيء عضوي فردي. عندما تتفكك الخلية المادية، يتم إنشاء جسمين ماديين ثانويين للخلية على مستوى المادة الثاني لأن كل نواة تخلق انحناء مماثل للعالم المصغر على مستوى المادة الثاني. وفي الوقت نفسه، فإن كمية المادة الأولية G على وجه الخصوص التي تتدفق إلى مستوى المادة الثانية تصبح مفرطة عند هذا المستوى ( أرز. 4.3.24).

أرز. 4.3.24. عندما تتفكك خلية كثيفة فيزيائيا، يتكون الجسم المادي الثاني للخلية. علاوة على ذلك، فإن تركيز المادة G في الأجسام المادية الثانية للخلية أعلى بعدة مرات من نسبة التوازن لمستوى المادة الثانية. يحدث التشبع المفرط بسبب حقيقة أنه أثناء تفكك الخلية القديمة، تتدفق المادة الأولية G عدة مرات عبر القنوات النووية إلى مستوى الأجسام المادية الثانية مقارنةً بالظروف العادية، في حين يظل فقدان المادة الأولية G بواسطة الأجسام المادية الثانية قائمًا نفس الشيء. ونتيجة لذلك، يحدث التشبع الزائد.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

5. قنوات نواة الخلية.

عندما يكتمل تفكك الخلية المادية القديمة، تبقى الجزيئات العضوية المكونة لها في مكانها، أي أن المادة العضوية هي مادة البناء لتكوين خلايا جديدة. وبمجرد توقف التدفق المكثف للمواد الأولية من المستوى المادي إلى المادة الثانية، يبدأ فائض المادة الأولية G من جسمي المادة الثانية المتكونين في الخلية عبر نفس القنوات بالتدفق من مستوى المادة الثانية إلى المادي ويخلق إسقاطات للجسدين الماديين الثانيين للخلية على المستوى المادي ( أرز. 4.3.25).

أرز. 4.3.25. بعد الانتهاء من تفكك الخلية القديمة الكثيفة جسديًا، يبقى جسمان ماديان ثانيان في مستوى المادة الثانية، وهما مشبعان بالمادة الأولية G. ويتجاوز التشبع الزائد بشكل كبير المستوى الأمثل. ولذلك، عندما يتوقف تدفق المادة الأولية من مستوى الكثافة الفيزيائية، فإن فائض المادة الأولية G يبدأ بالتدفق من مستوى المادة الثانية إلى المستوى الفيزيائي. علاوة على ذلك، فإن التدفق إلى مستوى الكثافة الفيزيائية يحدث من خلال نفس القنوات التي تدفق من خلالها إلى مستوى المادة الثاني. تجدر الإشارة إلى أنه بين لحظة التدمير الكامل للخلية القديمة الكثيفة جسديا وظهور التدفق العكسي للمادة الأولية G، هناك فترة زمنية معينة.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

5. قنوات نواة الخلية.

10. "سمك" الجسم المادي الثاني.

في الوقت نفسه، في مناطق إسقاطات الأجسام المادية الثانية على المستوى المادي، يتم إنشاء انحناء إضافي للعالم المصغر، أي يتم إنشاء الظروف اللازمة لتوليف الجزيئات من كتلة المادة العضوية المتراكمة في الخلية قبل الانقسام ونشوءه أثناء تفكك الخلية القديمة وترتيبها حسب الأجسام المادية الثانية للخلايا ( أرز. 4.3.26).

أرز. 4.3.26. التدفق العكسي للمادة الأولية G من مستوى المادة الثاني إلى مستوى الكثافة الفيزيائية يخلق إسقاطات لجسمين من المادة الثانية على مستوى الكثافة الفيزيائية. وتستمر هذه الإسقاطات في التشبع بالمادة الأولية G حتى تصبح كثافة هذه الإسقاطات عند مستوى الكثافة الفيزيائية متناسبة مع كثافة الأجسام المادية الثانية نفسها عند مستوى المادة الثانية. يمكننا القول أنه نتيجة لهذه العملية، يتم تشكيل جسمين ماديين ثانين على مستوى كثيف فيزيائيا.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

2'. إسقاط الجسم المادي الثاني للخلية على مستوى كثيف فيزيائيا.

3. نواة الخلية.

5. قنوات نواة الخلية.

9. الكروموسومات النووية.

10. "سمك" الجسم المادي الثاني.

التناظرية لهذه العملية، والقريبة جدًا أيضًا، هي مغنطة وتوزيع الغبار المعدني على طول خطوط المجال المغناطيسي. عند الانتهاء من عملية التركيب، تتكون خليتين جديدتين تماما على صورة ومثال الأجسام المادية الثانية للخلية، مع تدفق متوازن للمواد الأولية بين المستويين الفيزيائي والمادة الثانية للخلية. الخلايا الجديدة الناتجة عن انقسام خلية قديمة ليست نسخًا مطلقة للخلية القديمة، على الرغم من أنها قريبة جدًا منها ( أرز. 4.3.27و أرز. 4.3.28). وبفضل هذه الظاهرة التي تحدث أثناء انقسام الخلايا فإن تطور الحياة ممكن.

أرز. 4.3.27. باستخدام مصفوفتين من الأجسام المادية الثانية، يتم تصنيع خليتين جديدتين كثيفتين فيزيائيًا على مستوى كثيف فيزيائيًا، وهما نسختان طبق الأصل من الخلية قبل الانقسام. تجبر مصفوفات (إسقاطات) الأجسام المادية الثانية، من خلال خلق اختلافات مقابلة في الأبعاد على مستوى الكثافة الفيزيائية، الجزيئات الموجودة على مستوى الكثافة الفيزيائية على الاتصال بنفس الترتيب الذي كانت عليه في الخلية القديمة. تشكل الجزيئات المجمعة حديثًا، لنفس الأسباب، شوائب خلوية، وغشاء، وفي النهاية، تظهر جزيئتان جديدتان بدلاً من الخلية القديمة، وهي ليست نسخة مطلقة من الخلية القديمة، على الرغم من أنها قريبة جدًا منها.

1. خلية كثيفة جسديا.

2. الجسم المادي الثاني للخلية.

3. نواة الخلية.

5. قنوات نواة الخلية.

10. "سمك" الجسم المادي الثاني.

أرز. 4.3.28. بعد الانتهاء من عملية تكوين خليتين جديدتين كثيفتين فيزيائيا على صورة ومثال الخلية القديمة، تحدث أغشية الخلايا الجديدة اختلافا في الأبعاد موجها داخل الخلايا الجديدة. ويحدث هذا الاختلاف نتيجة للاختلافات في تركيز الجزيئات العضوية وغير العضوية داخل هذه الخلايا وخارجها. تنشأ الاختلافات في التركيز لأن أغشية الخلايا قابلة للنفاذ بشكل انتقائي للجزيئات. ونتيجة لذلك، ينشأ اختلاف في تركيز الجزيئات. إن اختلاف الأبعاد الموجه داخل الخلايا يجبر جميع الجزيئات التي تقع ضمن حدود هذا الاختلاف على التحرك داخل الخلايا، حيث تنقسم بدورها إلى المادة الأولية التي تشكلها عندما تدخل داخل حلزونات DNA و RNA جزيئات. والمواد الأولية المنطلقة نتيجة هذه العملية تبدأ في إشباع الأجسام المادية الثانية على مستوى المادة الثانية. الخلايا حديثة الولادة "تعود إلى الحياة". ويؤدي موت الخلية القديمة إلى ولادة خليتين جديدتين وتستمر الحياة، ويتضاعف عدد الخلايا الحية.

تجدر الإشارة إلى أنه أثناء انقسام الخلايا، تأتي لحظة تختفي فيها الخلية القديمة، ويتم تدميرها بالكامل، ولم تبدأ الخلايا الجديدة في التجمع بعد. وقد لوحظت هذه الظاهرة لفترة قصيرة جدا، لكنها مع ذلك حقيقة. أثناء الانقسام، تموت الخلية القديمة، ولبعض الوقت لا تكون هناك خلايا قديمة ولا خلايا جديدة. وعلى الرغم من أن الفاصل الزمني بين اختفاء خلية قديمة وظهور خلايا جديدة لا يكاد يذكر، إلا أن هذا لا يغير الجوهر. بين "مرحلة الخلية القديمة" ومرحلة "الخلية الجديدة" هناك حالة نوعية عندما لا يكون هناك هذا ولا ذاك. وهذا بدوره يؤكد تمامًا آلية انقسام الخلايا الموصوفة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمليات انقسام الخلايا الموصوفة أعلاه فقط هي التي تجعل من الممكن تفسير تطور المادة الحية، وظهور أنواع جديدة، والتراكم، وإمكانية نقل الخبرة والطفرات الإيجابية إلى الأجيال القادمة. لكي لا يصبح هذا بيانًا لا أساس له من الصحة، دعونا نحاول إجراء تحليل نوعي لهذه الظاهرة الطبيعية. إن فهم هذه الظاهرة يوفر المفتاح لكشف طبيعة الذاكرة والوعي والعديد من الظواهر الأخرى للطبيعة الحية، والتي تظل حتى يومنا هذا "بقع فارغة على خريطة النظرة إلى العالم". دعونا نفكر في كيفية انتقال الطفرات الإيجابية الجديدة من جيل إلى آخر.

لا يمكن أن تكون الحياة قد نشأت في الأشكال الحية المتنوعة الموجودة حاليًا. أصبحت الكائنات وحيدة الخلية الأولى هي الأساس لجميع الكائنات الحية على هذا الكوكب. كيف حدث هذا التحول المذهل للكائنات وحيدة الخلية الأولى إلى كل هذا التنوع في أشكال الطبيعة الحية؟ نشأت الكائنات الحية الأولى أحادية الخلية، كما ذكرنا سابقًا، في الطبقة العليا من المحيط البدائي. عندما ينقسم كائن حي وحيد الخلية، يظهر كائنان حيان متطابقان وحيدا الخلية، ويبدو أن هذا كان ينبغي أن يكون نهاية تطور الحياة. كان ينبغي أن تكون الطبقة السطحية للمحيط الأولي مليئة بكائنات وحيدة الخلية من نفس النوع، وكان ينبغي أن يكون هذا نهاية كل شيء. لكن هذا لم يحدث. ما هو سبب هذا السلوك "غير المنطقي" للطبيعة، والذي خلق تنوع الحياة؟ الجواب على هذا السؤال يكمن مباشرة على السطح، أو بشكل أكثر دقة، في الطبقة السطحية للمحيط الأساسي. تعمل الكتل الهوائية على تحريك الطبقة السطحية للمحيط الأساسي، ونتيجة لذلك يتم نقل الكائنات الحية أحادية الخلية من نفس النوع، ثم الكائنات متعددة الخلايا لاحقًا، بواسطة تيارات المحيط أو البحر إلى مسافات كبيرة من بعضها البعض. يبدو أن كل شيء كذلك، ولكن ما علاقة هذا بظهور أشكال مختلفة من الكائنات الحية؟! كل شيء بسيط جدا! تحمل التيارات كائنات حية من نفس النوع على بعد عشرات ومئات وأحيانًا آلاف الكيلومترات. ونتيجة لذلك وجدوا أنفسهم في ظروف خارجية مختلفة. تختلف درجة حرارة الماء، والتركيب الكيميائي، وتشبع الغاز في مكان واحد من المحيط الأساسي عن مكان آخر. نشأت اختلافات كبيرة بشكل خاص في المياه الضحلة، في مناطق ثوران الأرض والبراكين تحت الماء. وجدت نفسها في بيئة كيميائية مختلفة، ووجدت الكائنات الحية من نفس النوع نفسها في ظروف خارجية تختلف بشكل كبير عن بعضها البعض. في نهاية المطاف، أدى هذا إلى تغييرات في البيئة داخل الخلايا. ونتيجة للتغيرات في التركيب الكيميائي داخل الكائنات وحيدة الخلية نفسها، حدثت تغيرات نوعية في الكائنات وحيدة الخلية نفسها - الطفرات.

تحت تأثير التغيرات في التوازن الأيوني داخل الكائنات وحيدة الخلية نتيجة للتغيرات في التركيب الكيميائي للبيئة الخارجية، حدثت تغيرات في الوزن الجزيئي والتركيب النوعي والهياكل المكانية للجزيئات العضوية التي تتشكل منها الكائنات وحيدة الخلية. تلك الكائنات وحيدة الخلية التي لم تموت بعد "عمليات إعادة البناء" هذه كانت تختلف بدرجة أو بأخرى عن الكائنات الحية الأصلية. تدريجيا، تراكمت هذه التغييرات، وجاءت اللحظة عندما كان من الممكن أن نتحدث بالفعل عن ظهور أنواع جديدة من الكائنات وحيدة الخلية. عندما كانت الكائنات وحيدة الخلية المعدلة مشبعة بشكل خطير بالمواد العضوية، بدأت عملية الانقسام، ونتيجة لذلك تم إصلاح الطفرات الإيجابية. زاد عدد الكائنات وحيدة الخلية المعدلة بشكل كبير. الكائنات الحية المتغيرة، مثل "آبائها"، الكائنات الأصلية وحيدة الخلية، تم نقلها عن طريق التيارات إلى أماكن أخرى، مع اختلافات التركيب الكيميائيوتكرر كل شيء مرة أخرى. لفهم آلية انتشار الطفرات، من الضروري أن نتذكر أنه مع التغير النوعي في الجزيئات العضوية تحت تأثير البيئة الخارجية، لا تتغير الجزيئات الكثيفة فيزيائيا فحسب، بل تتغير أيضا أجسامها المادية الثانية هيكليا ونوعيا.

يؤدي ظهور سلاسل إضافية من الذرات أو فقدان السلاسل الموجودة بواسطة الجزيئات العضوية التي تشكل كائنات وحيدة الخلية إلى تغيير في تشوه الفضاء الصغير الناجم عن الكائن أحادي الخلية ككل. ونتيجة لهذه العملية يتغير الجسم المادي الثاني للكائن وحيد الخلية. وبعبارة أخرى، تحدث التغيرات النوعية على جميع المستويات الموجودة في كائن حي معين أحادي الخلية أو متعدد الخلايا ( أرز. 4.3.29, أرز. 4.3.30و أرز. 4.3.31).

أرز. 4.3.29. إن لوالب جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) في مستوى المادة الثانية تخلق نسختها الدقيقة من المادة الأولية G. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه الجزيئات ذات الوزن الجزيئي الضخم لها شكل حلزوني. يخلق الشكل الحلزوني ظروفًا عندما يؤدي تأثير كل ذرة تشكل جزءًا من هذه الجزيئات على الفضاء الصغير إلى خلق مستوى من الأبعاد في الحجم الداخلي لهذه اللوالب يتم عنده فتح حاجز نوعي بين المستوى المادي الكثيف ومستوى المادة الثانية. وفي هذه الحالة، لا تتفكك هذه الجزيئات. فقط الجزيئات التي تقع داخل الحلزونات تتفكك.

أرز. 4.3.30. تصل إشارة خارجية على شكل كود أيوني إلى جسم الخلية العصبية نفسها. بمعنى آخر، ينتهي الأمر بعدد قليل من الأيونات الإضافية داخل الخلية العصبية. وفي الوقت نفسه، يتغير التوازن الأيوني داخل الخلية العصبية. تثير هذه الأيونات "الإضافية" تفاعلات كيميائية إضافية، ونتيجة لذلك تظهر روابط إلكترونية جديدة أو يتم تدمير الروابط القديمة، ويتغير الوزن الجزيئي والبنية النوعية للجزيء على مستوى كثيف جسديًا.

1. دوامة من جزيء DNA أو RNA على مستوى كثيف جسديًا.

2. الجسم المادي الثاني لجزيء DNA، RNA.

3. الحاجز النوعي بين المستوى المادي والمستوى المادي الثاني للكوكب.

4. قسم موسع من الحلزون على المستوى الجسدي.

5. توسيع القسم المقابل من الحلزون على مستوى المادة الثانية.

أرز. 4.3.31. يؤدي الانحناء الإضافي للفضاء الميكروي الناتج عن الذرات "الإضافية" المضافة إلى تغيير بنية الجسم المادي الثاني لجزيء DNA أو RNA. يتم تشبع بصمة الجسم المادي الثاني بتدفق المادة الأولية G، وبالتالي يتم استعادة هوية هياكل حلزونات جزيء DNA أو RNA على الكثافة الفيزيائية وعلى مستويات المادة الثانية.

1. دوامة من جزيء DNA أو RNA على مستوى كثيف جسديًا.

2. الجسم المادي الثاني لجزيء DNA، RNA.

3. الحاجز النوعي بين المستوى المادي والمستوى المادي الثاني للكوكب.

4. قسم موسع من الحلزون على المستوى الجسدي.

5. توسيع القسم المقابل من الحلزون على مستوى المادة الثانية.

6. ذرات إضافية مرتبطة بالقسم المحدد من الحلزون لجزيء DNA أو RNA على المستوى المادي.

7. بصمة إشارة خارجية على مستوى المادة الثانية.

تسبب التغيرات الهيكلية الإضافية التي نشأت في الجزيئات العضوية للكائنات وحيدة الخلية تشوهات مماثلة في الفضاء الميكروي للخلية على مستوى المادة الثانية. إن المواد الأولية المنطلقة، أثناء تفكك الجزيئات العضوية في الحجم الداخلي لحلزونات جزيئات DNA وRNA، تشبع هذه التشوهات الإضافية على مستوى المادة الثانية، مما يؤدي إلى التماسك على مستوى المادة الثانية. وعندما تبدأ عملية انقسام مثل هذه الخلية المتغيرة، فإن الجسم المادي الثاني لمثل هذا الكائن أحادي الخلية يحمل في داخله جميع التغيرات التي حدثت لهذا الكائن الحي طوال حياته بأكملها. يلعب الجسم المادي الثاني للكائن أحادي الخلية دورًا رئيسيًا في عملية الانقسام، لأنه خلال هذه العملية يتم تدمير الخلية "القديمة" الكثيفة جسديًا بالكامل. في الوقت نفسه، يتم تدمير الجزيئات المتغيرة أيضا، وجميع التغييرات المكتسبة التي حدثت في الخلية تختفي تماما مع الخلية القديمة.

وبشكل عام، فإن عملية انقسام الخلايا هذه تكون مستحيلة دون أن يكون للخلايا أجسام مادية ثانية وأخرى، وهي عبارة عن نسخ لخلية معينة في المستويات المناسبة بكل خصائصها. مع الاختفاء الكامل للخلية القديمة أثناء عملية الانقسام، فإن وجود أجسام مادية ثانية وغيرها في الأخيرة يجعل من الممكن فهم واستيعاب العملية الفيزيائية الحقيقية لانقسام الخلايا. فقط وجود الأجسام المادية الثانية وغيرها في الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا يجعل من الممكن الحديث عن ظهور وتطور المادة الحية. لا انقسام الخلايا، ولا ظهور أنواع جديدة، وفي نهاية المطاف، تشكيل النظام البيئي للكوكب، ولا ظهور الذكاء، من المستحيل فهمه واستيعابه دون ظهور أجسام مادية ثانية وأخرى في الكائنات الحية. وهذا هو السبب في أن جميع المحاولات لشرح طبيعة المادة الحية من وجهة نظر العلم الحالي كانت فاشلة تمامًا.

4.4. سيرة ذاتية

وظل أصل الحياة على كوكب الأرض بشكل خاص وفي الكون بمثابة "نقطة فارغة" في منظومة الأفكار التي ابتكرتها البشرية ضمن حدود التاريخ المنظورة. إن حقيقة وجود الحياة إما تم اعتبارها أمرًا مسلمًا به، أو اكتسبت طبيعة إلهية في أذهان الناس، أو تم "تجاوزها" ببساطة في الصور المخلوقة للكون بعد محاولات فاشلة لتقديم تفسير متماسك وشامل للكون. ظاهرة الطبيعة الحية. إن النهج الصحيح منهجيا لفهم طبيعة المادة الحية يجب أن يبدأ بتحديد الشروط الضرورية والكافية لنشوء الحياة من مادة غير حية:

1. وجود اختلاف ثابت في الأبعاد ς.

2. توفر المياه.

3. وجود الغلاف الجوي.

4. وجود تغير دوري في النهار والليل.

5. وجود تفريغات كهربائية في الغلاف الجوي.

النقطة الأساسية الثانية هي الحاجة إلى فهم الفرق النوعي بين المادة الحية وغير الحية. دون فهم كيف تؤثر كل ذرة وجزيء على عالمها المصغر، وكيف يؤثر التنظيم المكاني على خصائص الفضاء، فمن المستحيل اختراق طبيعة المادة الحية. إن استخدام مبدأ عدم التجانس المكاني على المستوى الجزئي يجعل من الممكن إنشاء صورة كاملة للعمليات التي تحدث على المستوى الجزيئي. ونتيجة لذلك، يمكننا تحديد السمات النوعية للجزيئات العضوية التي تخلق الظروف التي تتجلى فيها المادة في نوعية جديدة - نوعية المادة الحية:

1. التركيب المكاني للجزيئات العضوية غير متجانس في اتجاهات مكانية مختلفة.

2. يتراوح الوزن الجزيئي للجزيئات العضوية من عدة عشرات إلى عدة ملايين من الوحدات الذرية.

3. التوزيع غير المتساوي للوزن الجزيئي للجزيئات العضوية في اتجاهات مكانية مختلفة.

يخلق الشكل الحلزوني لجزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) ظاهرة فريدة من نوعها - وهي موجة دائمة من الأبعاد في حجمها الداخلي. تبدأ الجزيئات العضوية المسحوبة في الحجم الداخلي لحلزونات جزيئات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) بالتحرك بقوة على طول المحاور البصرية لهذه الجزيئات، وتقع دوريًا تحت تأثيرات التغيرات في الأبعاد، والتي تخلق ظروفًا فوق حرجة لمعظم الجزيئات، وتبدأ في التفكك في المادة الأولية التي تشكلها. إن المواد الأولية المنطلقة في هذه الحالة تشبع التشوه الذي أحدثته هذه الجزيئات عند مستوى المادة الثاني وتشكل الجسم المادي الثاني. يعد ظهور الجسم المادي الثاني نقلة نوعية في تنظيم المادة ويكون بمثابة بداية عصر المادة الحية. إن ظهور الفيروسات، وظهور أغلفة البروتين الخاصة بها، يحظى بتفسير شمولي يعتمد على مبدأ التفاعل بين الفضاء الميكروي ذو الخصائص والصفات المتغيرة باستمرار والمادة التي لها خصائص وصفات معينة. وفي الوقت نفسه تظهر صورة للطبيعة، يكون فيها لكل عنصر تفسير ومكانه. إن مفهوم عدم تجانس الفضاء يجعل من الممكن الكشف عن آليات تطور الحياة، وظهور أشكال مختلفة من الكائنات الحية، مما يجعل من الممكن تبرير مواقف النظرية التطورية. إن تحديد ظروف وآليات التغيير المؤدية إلى ظهور أنواع جديدة من الفيروسات والكائنات الحية الأخرى يسمح لنا برؤية صورة شمولية للنظام البيئي لكوكب الأرض:

1. تغيير ترتيب ارتباط النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبي الموجود في الفيروس.

2. زيادة أو نقصان في عدد النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) الموجود في الفيروس.

3. ظهور روابط كيميائية بين جزيء فيروس RNA الموجود وجزيئات RNA الأخرى التي كانت داخل القشرة البروتينية للفيروس وقت التفريغ الكهربائي أو ظهرت فيه نتيجة تأثير التفريغ الكهربائي.

يتيح لنا مفهوم عدم تجانس الفضاء تقديم شرح مفصل لآلية تكوين الخلايا كأساس لجميع الكائنات الحية والكشف عن دور ظهور قذائف البروتين في الفيروسات، وفي وقت لاحق - أغشية الخلايا. يعد غشاء الخلية نقلة نوعية في تنظيم المادة الحية. يتيح لنا هذا المبدأ الكشف عن آليات نشوء وتخليق المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية نفسها والظروف اللازمة لذلك:

أ) وجود داخل الكائنات وحيدة الخلية جزيئات عضوية تغير بنيتها بسهولة ضمن حدود معينة عند تغير العوامل الخارجية مما يؤدي إلى تقلبات في البعد المصغر في حدود 0< ΔL < 0,010101618…

ب) وجود عوامل خارجية يمكن أن تسبب التغيرات اللازمة في بنية هذه الجزيئات دون تدمير الجزيئات، مثل الكائنات وحيدة الخلية نفسها (الإشعاع الحراري والبصري الضعيف من الشمس).

عندما يتم تصنيع المركبات العضوية بواسطة الكائنات الحية، فإن تطور المادة الحية يدخل مرحلة جديدة نوعيا. خلق التوليف المستقل للمواد العضوية بواسطة الكائنات الحية، التي تسمى النباتات، الظروف الملائمة للتطور المستقل للحياة، التي لا تعتمد على كهرباء الغلاف الجوي. يتيح مبدأ عدم التجانس المكاني شرح طبيعة آليات ظهور الأجسام المادية الثانية في مرحلة معينة من تطور المادة العضوية ودورها في تطور المادة الحية. ومع الأخذ في الاعتبار الصورة الكاملة لماهية الكائن الحي (الأجسام الثانية والأجسام المادية الأخرى)، يصبح من الممكن تقديم تفسير كامل وشامل لعمليات انقسام الخلايا والظواهر التي تحدث خلال هذه العملية. إن عدم تجانس الفضاء وتفاعله مع المادة التي لها خصائص وصفات معينة يسمح لنا بإنشاء صورة كاملة وشرح لما يحدث أثناء تدمير ما يسمى بالجسم الكثيف جسديًا للكائن الحي - خلية كثيفة جسديًا. وفي الوقت نفسه، يتم تحديد الاختلافات النوعية والوظيفية بين الأجسام الكثيفة جسديًا والأجسام المادية الأخرى للكائن الحي بوضوح. ولأول مرة، ثبت أن الحياة لا تنتهي بموت جسد كثيف جسديا، بل تنتقل فقط إلى مستوى مختلف نوعيا من الأداء. وأوضح طبيعة دورة الحياة على هذا الكوكب. واستناداً إلى البنية المتعددة المستويات للمادة الحية، تظهر لأول مرة آليات الطفرات وتراكمها وانتقالها إلى أجيال جديدة من الكائنات الحية، والتي بدورها تشكل الأساس لفهم العملية التطورية للطبيعة الحية.

ملحوظات:

الفيدا السلافية الآرية، "كتاب النور"، هاراتيا 2، ص. 38.

"التأثير الوهمي للحمض النووي: القياس المباشر لحقل جديد في البنية التحتية الفراغية"، بقلم د. فلاديمير بوبونين، 1996.

على الرغم من أن الحياة تعتمد على البنية الخلوية والمعلومات الجينية وتكاثرها وتطورها مع مرور الوقت، إلا أن ذلك لا يكفي لوجود الحياة.

تنشئ الهياكل والوظائف وحدة قابلة للحياة فقط في بيئة يمكنها دعمها. في جميع عملياتها، تحتاج الحياة إلى الطاقة. تقريبا المصدر الوحيد للطاقة ل حياةعلى الأرض هي الشمس. حتى أن طاقته تستخدم الحيوانات‎تتغذى على النباتات التي تحتاج إلى ضوء الشمس لتنمو. ومع ذلك، فإن بعض البكتيريا والعتائق تعيش طاقة، ويتم استخراجها كيميائيا من المعادن، ولكن مصادر الطاقة هذه محدودة للغاية ولا يمكن أن تدعم وجود محيط حيوي كبير. تحتاج الحياة أيضًا إلى العناصر الغذائية – مواد البناء للحفاظ على بنيتها وإعادة إنتاجها. وهي مركبات عضوية، بالإضافة إلى المركبات المعدنية، الموجودة في البيئة وتنتقل بين المركبات العضوية وغير العضوية. والحياة تحتاج أيضًا إلى مذيب لإذابة ونقل كل هذه المواد الكيميائية. المذيب هنا على الأرض هو الماء، وهو أيضًا عنصر مهم في الكائنات الحية.

لا شك أن الماء هو المذيب الأنسب لجميع التفاعلات الكيميائية الحيوية. يتكون جزيء الماء من ذرة أكسجين واحدة وذرتين هيدروجين مرتبطتين بروابط تساهمية. وهذا يعني أن زوج الإلكترون المشترك يتحرك حول ذرة الأكسجين وكل ذرات الهيدروجين

تجذب ذرة الأكسجين الإلكترونات بقوة أكبر من الهيدروجين، لذا فهي تقع بالقرب من الأكسجين. يؤدي هذا إلى أن يكون لنهاية الأكسجين في الجزيء شحنة سالبة طفيفة وأن يكون لنهاية الهيدروجين شحنة موجبة طفيفة: جزيء الماء هو ثنائي القطب الكهربائي (جزيء قطبي). تؤثر هذه الميزة بشكل كبير على الخواص الكيميائية للمياه. تتسبب القطبية الكهربائية لجزيئات الماء في تفاعل كهروستاتيكي ضعيف – رابطة هيدروجينية – بين الجزيئات المجاورة (انظر الشكل 28.12)؛ وهذا يجعل الماء يتصرف كشبكة مترابطة وغير متصلة بشكل جيد. تتسبب الروابط الهيدروجينية في جذب الجزيئات لبعضها البعض، مما يجعل السائل لزجًا أو لزجًا قليلاً. وبسبب هذه "الالتصاق"، هناك حاجة إلى درجة حرارة عالية إلى حد ما والكثير من الطاقة الحرارية لتبخير الماء وتحويله إلى غازاستمارة. ولذلك، يبقى الماء سائلا على نطاق واسع من درجات الحرارة. كما تمنع هذه "الالتصاق" درجة حرارة الماء من الارتفاع (زيادة الحركة الحرارية للجزيئات)، لذلك يتطلب ذلك الكثير من الطاقة الحرارية. ومن ناحية أخرى، يتم إطلاق نفس القدر من الطاقة عندما يبرد الماء؛ وهذا يجعل الماء منظمًا جيدًا للحرارة، سواء في البيئة أو داخل الخلية.

الشكل: جزيئات الماء في الحالة السائلة (يسار) وفي الجليد (يمين). تظهر الروابط الهيدروجينية بالخطوط

يتفاعل الماء بسهولة مع الجزيئات المشحونة الأخرى؛ وهذا يجعله مذيبًا جيدًا جدًا لجميع المركبات الأيونية ذات الذرات الموجبة أو السالبة الشحنة. يقوم الماء أيضًا بإذابة المركبات القطبية، عندما تكون الشحنات الموجبة والسالبة في نفس الجزيء، ولكن بشكل منفصل (مثل الماء). ومن ناحية أخرى، لا يستطيع الماء إذابة الجزيئات غير القطبية مثل السلاسل الهيدروكربونية الطويلة غير المشحونة.

هذه الخاصية مهمة جدًا في علم الأحياء لأنها تعني أن هذه الجزيئات "كارهة للماء"، مما يعني أنها في المحلول المائي تميل إلى الارتباط مع بعضها البعض بدلاً من جزيئات الماء.

نوع مهم جدًا من الجزيئات هو الدهون (الدهون). يتم ربط مجموعة قطبية أو مشحونة بأحد طرفي هذا الجزيء، مما يجعل هذا الطرف محبًا للماء، أي قابل للذوبان في الماء. ويتم ربط مجموعة غير قطبية (على سبيل المثال، سلسلة هيدروكربونية) بالطرف الآخر، مما يجعل هذه النهاية كارهة للماء. مثل هذه الجزيئات ذات الخصائص المزدوجة تكون برمائية: فهي تتجمع في محلول مائي وتشكل أغشية ثنائية الطبقة. تؤثر التفاعلات المحبة للماء والكارهة للماء بشكل كبير على تكوين البنية ثلاثية الأبعاد وجميع الجزيئات الأخرى، بما في ذلك البروتينات، وتساعدها على اتخاذ الشكل الوظيفي الصحيح.

بسبب جاذبية الروابط الهيدروجينية وتحت تأثير التوتر السطحي والتبخر، يتصرف الماء بشكل جيد للغاية في بيئته. بفضل التأثير الشعري، يمكنه التحرك ضد الجاذبية، على سبيل المثال في الجهاز الوعائي للنباتات، والذي من خلاله يرتفع إلى تاج الأشجار العالية. يتحرك الماء أيضًا عبر القنوات الشعرية للتربة، ويرتفع بشكل مستقل عن المستوى المياه الجوفيةإلى نظام الجذر للنباتات. تؤثر الروابط الهيدروجينية أيضًا على كثافة الماء عند درجات حرارة مختلفة بطريقة خاصة جدًا. مع انخفاض درجة الحرارة، تصبح الروابط الهيدروجينية أقوى وأقصر، بحيث تكون جزيئات الماء أقرب إلى بعضها البعض عند درجة حرارة +4 درجة مئوية؛ عند درجة الحرارة هذه، يكون الماء أكثر كثافة. مع انخفاض إضافي في درجة الحرارة، يبدأ التكوين الجزيئي في التغير نحو روابط هيدروجينية سداسية أضعف، كما هو الحال في بلوراتالجليد، فيبدأ حجم الماء في الزيادة. يتشكل الجليد منخفض الكثافة على سطح الماء عند درجة حرارة حوالي درجة مئوية، ويبقى الماء الأكثر كثافة بدرجة حرارة +4 درجة مئوية في قاع الخزان. وبالتالي، إذا كان الخزان عميقًا بدرجة كافية أو لم يكن الصقيع شديدًا جدًا، فيمكن أن يبقى الماء بدرجة حرارة +4 درجة مئوية في شكل سائل تحت القشرة الجليدية حتى خلال فترة البرد، مما يسمح لك بالبقاء على قيد الحياة في المياه العميقة وليس تجميد تحت الجليد. هذه ملكية مهمة جدًا ونادرة جدًا. على سبيل المثال، الأمونيا، والتي قد تكون مذيبًا بديلاً مناسبًا للحياة، تكون أثقل في الحالة الصلبة منها في الحالة السائلة.

وهذا يعني أن بركة الأمونيا سوف تتجمد في القاع ويمكن أن تظل مجمدة طوال الوقت. بسبب عدم وجود روابط هيدروجينية، توجد الأمونيا في حالة سائلة فقط في نطاق درجة حرارة ضيق جدًا وفي درجات حرارة أقل بكثير من الماء (بين 78 درجة مئوية و33 درجة مئوية عند مستوى سطح البحر). عند درجات الحرارة هذه، ستسير جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية ببطء شديد. بالإضافة إلى ذلك، يتم تدمير الأمونيا بسهولة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، ويطير مكونها الخفيف، الهيدروجين، بسهولة إلى الفضاء. تعمل أشعة الشمس فوق البنفسجية أيضًا على تدمير الماء، لكن هذا التفاعل يحدث بشكل أبطأ وينتج الأكسجين (Oa) والأوزون (Oe)، الذي يحجب الأشعة فوق البنفسجية ويمنع المزيد من تدمير الماء. ولذلك الماء موجود في كميات كبيرةفي أجواء الكواكب الشبيهة بالأرض، لكن الأمونيا لا تفعل ذلك.

الصفحة 19 من 36

الشروط اللازمة لنشوء الحياة

إن تاريخ الحياة وتاريخ الأرض لا ينفصلان عن بعضهما البعض، لأنه في عمليات تطور كوكبنا تم وضع الظروف الفيزيائية والكيميائية اللازمة لظهور الحياة وتطورها.

يمكن أن توجد الحياة في نطاق ضيق إلى حد ما من درجات الحرارة والضغوط والإشعاع. لمظهره، كانت هناك حاجة إلى أسس مادية - العناصر الكيميائية والعضوية، وقبل كل شيء، الكربون، لأنه يكمن وراء الحياة. يتمتع هذا العنصر بعدد من الخصائص التي تجعله لا غنى عنه لتكوين الأنظمة الحية. بادئ ذي بدء، الكربون قادر على إنشاء مجموعة متنوعة من المركبات العضوية، والتي يصل عددها إلى عدة عشرات الملايين. ومن بينها هياكل مشبعة بالماء ومتنقلة ومنخفضة التوصيل الكهربائي وملتوية في سلاسل. تتمتع مركبات الكربون مع الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور والكبريت والحديد بخصائص تحفيزية وبناءة وطاقة ومعلومات وغيرها من الخصائص الجيدة.

إلى جانب الكربون، تشمل "اللبنات الأساسية" للحياة الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين. ففي نهاية المطاف، تتكون الخلية الحية من 70% أكسجين، و17% كربون، و10% هيدروجين، و3% نيتروجين. تنتمي العناصر العضوية المدرجة إلى العناصر الكيميائية الأكثر استقرارًا وانتشارًا في الكون. تتواصل بسهولة مع بعضها البعض، وتدخل في التفاعلات ولها وزن ذري منخفض. مركباتها قابلة للذوبان في الماء بسهولة. ومن الواضح أن هذه العناصر جاءت من الغبار الكوني، الذي أصبح المادة اللازمة لتكوين الكواكب في النظام الشمسي. حتى في مرحلة تكوين الكواكب، نشأت الهيدروكربونات ومركبات النيتروجين، وفي الأجواء الأولية للكواكب كان هناك الكثير من الميثان والأمونيا وبخار الماء والهيدروجين. لقد أصبحت المادة الخام لإنتاج المواد العضوية المعقدة التي تشكل البروتينات الحية والأحماض النووية (الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات).

يلعب الماء دوراً كبيراً في نشوء وعمل الكائنات الحية، وذلك لأنها
90٪ تتكون منه. ولذلك، فإن الماء لا يعمل فقط كوسيلة، ولكن أيضا كمشارك إلزامي في جميع العمليات الكيميائية الحيوية. يضمن الماء استقلاب الخلايا والتنظيم الحراري للكائنات الحية. بالإضافة إلى ذلك، فإن البيئة المائية، باعتبارها بنية فريدة من نوعها في خصائصها المرنة، تسمح لجميع الجزيئات التي تحدد الحياة بإدراك تنظيمها المكاني. ولذلك، نشأت الحياة في الماء، ولكن حتى عندما خرجت من البحر إلى الأرض، فإنها احتفظت بالبيئة المحيطية داخل الخلية الحية.

كوكبنا غني بالمياه ويقع على مسافة من الشمس بحيث يكون الجزء الأكبر من الماء الضروري للحياة في حالة سائلة، وليس في حالة صلبة أو غازية، كما هو الحال في الكواكب الأخرى. تحافظ الأرض على درجة الحرارة المثالية لنشوء الحياة القائمة على الكربون.

السؤال الذي يطرح نفسه بطبيعة الحال هو ما إذا كان من الممكن أن تظهر الحياة في مكان آخر من الكون. كل تكهناتنا حول هذا الموضوع تظل مجرد تخمينات. حتى الآن ليس لدينا أي دليل لصالح وجود أشكال أخرى من الحياة، ولا لصالح حقيقة أن الحياة على الأرض هي ظاهرة فريدة من نوعها. من حيث المبدأ، يمكن أن تنشأ ظروف ظهور الحياة على العديد من الكواكب التي تتشكل بالقرب من نجوم من نوع معين. ولا يمكن استبعاد إمكانية ظهور الحياة في الفضاء، بعيدا عن الكواكب. لكننا نعرف حتى الآن مكانًا واحدًا فقط في الكون توجد فيه الحياة، وهو كوكبنا الأرض، وهو "الوسط الذهبي" للنظام الشمسي.

جدول المحتويات
الأنظمة الحية.
الخطة التعليمية
خصوصية ومنهجية الكائنات الحية
الخصائص الأساسية للأنظمة الحية
مستويات تنظيم النظم الحية
الأساس البيوكيميائي للحياة
ظهور نظرية الخلية
هيكل الخلية والتكاثر
أنواع الخلايا والكائنات الحية
أصل الحياة وجوهرها
تاريخ مشكلة أصل الحياة والفرضيات الرئيسية لأصل الحياة
مفهوم الخلق
مفهوم التوالد التلقائي للحياة من مادة غير حية
مفهوم البانسرميا
مفهوم الحالة المستقرة
مفهوم حدوث عشوائي لمرة واحدة للحياة
فكرة التطور البيوكيميائي. مفهوم الذكاء الاصطناعي أوبارينا
الوضع الحالي لمشكلة أصل الحياة

مقتطف من كتاب العالم الروسي نيكولاي ليفاشوف “الكون غير المتجانس” الفصل. 4

ترتبط هذه المادة ارتباطًا مباشرًا بالسؤال "طبيعة تكوين أنظمة الكواكب"، لذلك من أجل فهم أكثر اكتمالامن المستحسن أن تتعرف على هذه المادة.

لقد كانت مسألة أصل الحياة على كوكبنا دائما بمثابة "حجر عثرة". منذ العصور القديمة، حاول الفلاسفة والعلماء حل لغز الحياة. تم إنشاء نظريات وفرضيات مختلفة حول طبيعة المادة الحية. وكلها مبنية على مسلمات (مفاهيم مقبولة دون دليل). للحفاظ على هذه النظريات قابلة للحياة، تم تقديم المزيد والمزيد من المسلمات في وقت لاحق.

حاليًا، تحتوي جميع النظريات العلمية الموجودة على عشرات، وأحيانًا مئات من الافتراضات. وتشمل هذه الفيزياء الحديثة. إن المعلومات التي تراكمت لدى البشرية بحلول نهاية القرن العشرين تجعل هذه النظريات غير قابلة للدفاع عنها تمامًا. إن الظواهر التي يلاحظها العلماء، سواء بالأدوات أو بالعين المجردة، هي تجليات لقوانين الطبيعة الحقيقية. لكن قوانين الطبيعة الحقيقية تتشكل على مستوى العالم الكبير والعالم الصغير.

كل ما يتعامل معه الإنسان في حياته يقع بين العالم الكبير والعالم الصغير. لهذا السبب، عندما يتمكن الشخص بمساعدة الأدوات من النظر إلى العالم الصغير، واجه أولا قوانين الطبيعة، وليس مظاهرها. المسألة لم تظهر من العدم. كل شيء أبسط بكثير وأكثر تعقيدًا في نفس الوقت: ما يعرفه الإنسان عن المادة ويفكر فيه كمفهوم كامل ومطلق، ليس في الواقع سوى جزء صغير من هذا المفهوم. المادة حقًا لا تختفي في أي مكان ولا تظهر في أي مكان؛ يوجد بالفعل قانون حفظ المادة، لكنه ليس كما يتخيله الناس. وهكذا، تبين أن النظريات العلمية الحالية المبنية على الافتراضات ولدت ميتة. ولم يتمكنوا من تقديم أي تفسير متماسك ومنطقي. إن عجز النظريات الموجودة عن تفسير ظروف وأسباب أصل الحياة لا يبرر هذا الجهل. ظهرت الحياة على كوكبنا منذ أكثر من أربعة مليارات سنة وأدى تطورها إلى ظهور الذكاء، لكن الحضارة القائمة لا تزال غير قادرة على الإجابة على سؤال بسيط: ما هي الحياة، وكيف نشأت مما يسمى بالمادة غير الحية؟ كيف ولماذا تتحول المادة غير الحية فجأة إلى مادة حية؟ بدون فهم هذه القضية، لا يمكن للبشرية أن تطلق على نفسها اسم الجنس الذكي، بل مجرد طفل غير عاقل، وقد حان الوقت لاكتساب الذكاء. إذًا، ما هي الظروف التي كان يجب أن تنشأ على الكوكب والتي في ظلها كان أصل الحياة ممكنًا؟

شروط نشأة الحياة على الكواكب

قبل شرح طبيعة أصل الحياة، من الضروري أولاً تحديد الظروف التي يجب أن تتوفر حتى تنشأ الحياة البروتينية على الأقل على الكوكب. والكواكب التسعة في النظام الشمسي مثال واضح على ذلك. في الوقت الحالي، فقط على كوكب الأرض توجد الظروف الضرورية والكافية للحياة، أو على الأقل المادة الحية المعقدة. والأولوية الأولى هي تحديد هذه الشروط. بناءً على فهم العمليات المذكورة أعلاه التي تحدث على المستويين الكلي والجزئي للفضاء، يمكننا تحديد الشروط التالية اللازمة لنشوء الحياة:

1. وجود اختلاف ثابت في الأبعاد ς. حجم الفرق الثابت في الأبعاد ومعامل التكميم المكاني γ أنا(تحديد عدد أشكال المادة من نوع معين والتي يمكن دمجها ضمن هذا الاختلاف) تحديد الإمكانات التطورية للحياة المحتملة. ويعد تعدد هذه القيم معيارا يعطي فكرة عن عدد الحواجز النوعية (المستويات) التي تنشأ ضمن هذا الاختلاف في الأبعاد. عدد الحواجز يميز التنوع النوعي للحياة الممكنة. ومنها إمكانية ظهور الذكاء وتطوره. يعود بُعد الفضاء الكبير، بعد اكتمال تكوين الكوكب، إلى مستواه الأصلي الذي كان قبل انفجار المستعر الأعظم. بعد الانتهاء من عملية التكوين، ينشأ اختلاف ثابت في البعدية بين مستوى البعدية لمادة كثيفة فيزيائيا ( 2.89915 ) ومستوى أبعاد العالم الكبير المحيط ( 3.00017 ). وبالتالي، فإن التغيير المستمر في الأبعاد هو شرط ضروري لظهور الحياة. حجم هذا الاختلاف مهم. إن حجم الاختلاف هو الذي يحدد الإمكانية التطورية للمادة الحية، أي الحياة. يجب أن يكون الحد الأدنى للفرق في الأبعاد الذي يمكن عنده أصل الحياة مساوياً لـ:

ص = 1 γ أنا (ΔL) (4.2.1)

إن ظهور عناصر العقل وظهور الذاكرة، التي بدونها يستحيل تطور العقل، ممكن مع اختلاف في الأبعاد يساوي:

ص = 2 γ أنا (ΔL) (4.2.2)

من الشروط الضرورية لنشوء الذكاء وتطوره هو اختلاف الأبعاد:

ص = 3 γ أنا (ΔL) (4.2.3)

وبالتالي، باستخدام الفرق في الأبعاد كمعيار، يمكننا التحدث عن متطلبات البنية النوعية للكون الفضائي (لكوننا الفضائي ( γ ط(ΔL) = 0.020203236...). فقط الأكوان الفضائية المكونة من ثلاثة أشكال أو أكثر من المادة لديها الظروف اللازمة لنشوء الحياة والذكاء

2. توفر المياه. الماء هو أساس الحياة العضوية على كوكبنا. بالطبع، هناك أشكال حياة لا تعتمد فقط على البروتينات. لكن من الضروري أولاً تتبع أنماط ظهور الحياة البروتينية. من الضروري أن نفهم ما يحدث في منزلنا قبل أن ننظر إلى الآخرين.

3. وجود الغلاف الجوي. الغلاف الجوي هو الجزء الأكثر ديناميكية ونشاطًا في الكوكب. يتفاعل بسرعة وحادة مع التغيرات في حالة البيئة الخارجية، وهو أمر مهم للغاية لظهور الحياة. يعد وجود الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي علامة على وجود حياة بروتينية على الكوكب. لا ينبغي أن يكون الجو كثيفًا جدًا ومخلخلًا بشكل مفرط. مع وجود جو كثيف للغاية، لا يصل الإشعاع الصادر عن النجوم إلى سطح الكوكب ولا يؤدي إلى تسخينه. وفي الوقت نفسه فإن الطبقات السفلية من الغلاف الجوي لا تمتص إشعاع النجم والإشعاع الحراري للطبقات السطحية للكوكب. ونتيجة لذلك، لا يوجد فرق في الأبعاد بين الأجزاء المضيئة والأجزاء الليلية من سطح الكوكب. ونتيجة لذلك، لا توجد حركة للكتل الجوية في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. في حالة عدم وجود تدرج (فرق) في الأبعاد على طول سطح الكوكب، لا تحدث تفريغات كهربائية في الغلاف الجوي. في الغلاف الجوي المخلخل للغاية، تتمتع الطبقات السفلية بالقدرة على امتصاص الإشعاع الصادر من النجم والإشعاع الحراري من السطح. لكن، في الوقت نفسه، لا توجد حركة للكتل الجوية نتيجة تخلخلها المفرط. وكما هو معروف فإن حجم وكثافة الغلاف الجوي يتحددان حسب حجم الكوكب وكتلته. لذلك، فإن الكواكب المماثلة في الحجم والكتلة لكوكبنا الأرض هي فقط التي تتمتع بالظروف الأكثر ملاءمة لظهور الحياة البروتينية. لا ينبغي أن يكون الجو "ثقيلاً" بشكل مفرط ولا "خفيفًا" بشكل مفرط.

4. وجود تغير دوري في النهار والليل.لا ينبغي أن تكون أيام الكواكب قصيرة جدًا أو طويلة جدًا. تتمتع الكواكب التي يبلغ طول يومها الكوكبي في حدود 18-48 ساعة أرضية بالظروف الأكثر ملاءمة لنشوء الحياة. مع الامتصاص الهائل لفوتونات الضوء بواسطة ذرات الطبقة السطحية للمساحات الكبيرة، يزداد مستوى أبعاد هذه الطبقة بمقدار معين ΔL. تتوافق هذه القيمة مع سعة الموجات التي تمتصها الطبقة السطحية للكوكب (الأشعة تحت الحمراء والبصرية والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس). ونتيجة لذلك فإن الفرق بين مستويات أبعاد الغلاف الجوي وسطح الكوكب في منطقة الامتصاص يتناقص بمقدار ΔL، بينما يحتفظ الجزء غير المضاء أو الليلي من السطح بنفس الفرق في مستويات الأبعاد بين الغلاف الجوي والسطح. السطح. وهكذا ينشأ اختلاف في الأبعاد بين المناطق المضيئة وغير المضيئة من سطح الكوكب. ويظهر اختلاف (تدرج) في الأبعاد موازيا لسطح الكوكب. إن حجم هذا الاختلاف له أهمية حاسمة. والحقيقة هي أن جزيئات الغلاف الجوي تقع تحت تأثير مجال الجاذبية للكوكب، الموجود باستمرار، نتيجة للتكوين في منطقة عدم تجانس الفضاء الكبير لفرق ثابت في الأبعاد، موجه من الحدود الخارجية إلى وسط منطقة عدم التجانس.

يتم تعويض مجال الجاذبية للكوكب بحقيقة أن كل ذرة أو جزيء في الغلاف الجوي لها مستويات من أبعادها الخاصة قريبة جدًا من الحد الأعلى لمدى استقرار المادة الكثيفة جسديًا. يدخل ما يسمى بـ "التأثير العائم" حيز التنفيذ عندما يميل كل جزيء أو ذرة إلى موضع حالة التوازن الأكثر استقرارًا. ولهذا السبب على وجه التحديد، لا تسقط جزيئات وذرات الغلاف الجوي على سطح الكوكب، مثل جزيئات وذرات العناصر الأثقل. يتم توجيه الفرق (التدرج) في الأبعاد بين منطقتي النهار والليل على طول سطح الكوكب، مما يجعل المادة الحرة تتحرك بالتوازي مع سطحها من منطقة ذات مستوى أعلى من الأبعاد (سطح مضاء) إلى منطقة ذات مستوى أقل من الأبعاد (سطح غير مضاء). ونتيجة لظهور اتجاه ثان لحركة المادة الحرة موازيا للسطح يحدث فرق في الضغط الجوي. 4.2.1) وتتناقص قوة الجاذبية.

نظرًا لأن جزيئات الغلاف الجوي ليست مترابطة في أنظمة صلبة (حالة المادة الصلبة) أو أنظمة شبه صلبة (حالة المادة السائلة)، فإن الاختلاف في أبعاد الفضاء على طول السطح يؤدي إلى حقيقة أن تدفق المادة الحرة يحمل على طول الجزيئات التي تشكل الغلاف الجوي. تبدأ الكتل الهوائية في التحرك، وتنشأ الرياح. وفي الوقت نفسه، تنتقل الجزيئات "الساخنة" (الجزيئات التي امتصت الإشعاع الشمسي) إلى منطقة غير مضاءة، حيث تنبعث منها موجات بشكل تلقائي. بمعنى آخر، نظرًا لحقيقة أن المستوى الجوهري للأبعاد لهذه الجزيئات أعلى من المستوى الجوهري للغلاف الجوي للسطح غير المضاء، فإن هذا الاختلاف بين أبعاد الوسط والأبعاد الجوهرية للجزيئات الساخنة يسبب حالة غير مستقرة الأخير ويثير انبعاث موجات عفوية من الجزيئات. الجزيئات "الباردة" بدورها لها مستوى من البعد الخاص بها أقل من المستوى الجوهري للأبعاد للمنطقة المضيئة، مما يؤدي إلى امتصاص هائل للإشعاع الشمسي والإشعاع الحراري من السطح المضيء. تدريجيًا، يحدث محاذاة بين المستوى الجوهري لأبعاد السطح المضيء والمستوى الجوهري لأبعاد الجزيئات. علاوة على ذلك، إذا كان مستوى أبعاد الجزيئات "الباردة" يختلف بشكل كبير عن المستوى الجوهري لأبعاد المنطقة المضيئة، فإن هذا الأخير يتناقص. عندما ينخفض ​​مستوى أبعاد المنطقة المضيئة إلى مستوى ما يسمى بـ "نقطة الندى"، تنتقل جزيئات الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. يسقط الندى. وإذا حدث ذلك على مستوى السحاب، فإن عملية تكوين القطرات تصبح شبيهة بالسلسلة ويتساقط المطر. وفي الوقت نفسه، تعود حالة الحاجز النوعي بين المستوى الثاني والمستوى المادي إلى وضعها الطبيعي. في حالة حدوث هذه العملية بسرعة وبشكل مفاجئ، فإن المادة الحرة المتراكمة على مستوى الحاجز النوعي تتدفق إلى الأسفل مثل الانهيار الجليدي. ونتيجة لذلك، تحدث التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي - البرق. يمكن تشبيه هذه العملية بسد على نهر، حيث يتم فتح جميع بوابات الفيضان، ويتم إطلاق كل المياه المتراكمة بواسطة السد في نفس الوقت. التغيير الدوري ليلا ونهارا يجعل ما سبق وصفه منطقيا وطبيعيا.

الأمثل لنشوء الحياة هي الكواكب التي يتراوح طول يومها الكوكبي بين 18 و48 ساعة أرضية. مع مدة أقصر لليوم الكوكبي، لا تصل العمليات الموصوفة أعلاه إلى المستوى الذي تحدث فيه الحركة النشطة للكتل الجوية وتصريفات الكهرباء الجوية، والتي بدونها يكون ظهور الحياة العضوية مستحيلاً. تؤدي أيام الكواكب الأطول (أكثر من 48 ساعة أرضية) إلى حالة عاصفة مستمرة من الغلاف الجوي للكوكب، مما يخلق ظروفا صعبة لنشوء الحياة وتطورها. على مثل هذه الكواكب، لا يمكن أن تنشأ الحياة إلا عندما تنخفض شدة إشعاع النجم الذي يصل إلى سطح الكوكب إلى مستوى معين. فقط على مستوى إشعاع النجم، عندما لا ترتفع درجة حرارة سطح الكوكب المضيء، تنشأ الظروف اللازمة لنشوء الحياة. عادة، تظهر مثل هذه الظروف في المرحلة الأخيرة من تطور النجوم، وحتى إذا ظهرت عليها الحياة، فليس لديها وقت لتتطور إلى أشكال معقدة قبل أن يموت النجم. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت مدة اليوم الكوكبي قصيرة، فإن اختلاف الأبعاد لا يصل إلى مستوى تحدث عنده أي تحركات ملحوظة لكتل ​​الطبقات السفلية من الغلاف الجوي للكوكب. إذا كانت مدة اليوم الكوكبي طويلة، يصبح الفرق في الأبعاد كبيرًا جدًا لدرجة أنه يؤدي إلى عواصف وعواصف جوية قوية وطويلة الأمد، ونتيجة لذلك يتم تدمير الطبقة العليا من التربة الكوكبية، مما يجعل من المستحيل التطور لنباتات الكوكب، والتي بدونها يكون تطوير النظام البيئي مستحيلاً. كما تسبب الحالة العاصفة للغلاف الجوي حركة قوية للطبقات السطحية لمحيطات الكوكب، مما يجعل بدوره من المستحيل أن تنشأ الحياة في الماء.

5. وجود تفريغات كهربائية في الغلاف الجوي.أثناء تفريغ كهرباء الغلاف الجوي، يحدث تخليق الجزيئات العضوية في المياه الدنيوية. في منطقة التفريغ، يتم إنشاء انحناء إضافي للفضاء (تغير في مستوى الأبعاد)، حيث ترتبط جزيئات المركبات غير العضوية الذائبة في الماء مع بعضها البعض بترتيب جديد نوعي، لتشكل مركبات عضوية، وهي عبارة عن سلاسل من ذرات من نفس النوع. فقط التصريفات القوية للكهرباء الجوية هي القادرة على خلق الظروف اللازمة التي يصل فيها مستوى الأبعاد إلى قيمة حرجة. هناك رابطتان إلكترونيتان حرتان لكل من هذه الذرات قادرة على ربط كل من الأيونات الحرة والسلاسل الجزيئية الأخرى. تنشأ التصريفات الكهربائية في الغلاف الجوي نتيجة للاختلاف في سمك الحاجز النوعي بين المستويين المادي والثاني للكوكب. عندما يغطي الليل الأرض بغلافه، تبدأ الطبقة السطحية للكوكب في البرودة وانبعاث موجات حرارية. وكما هو الحال مع أي إشعاع، فإن مستوى أبعاد الذرة أو الجزيء المنبعث منها ينخفض. عندما يحدث هذا في وقت واحد مع تريليونات تريليونات الذرات والجزيئات في منطقة محدودة (المنطقة التي يضيءها النجم أثناء النهار)، فإن مستوى الأبعاد يتناقص في جميع أنحاء هذه المنطقة. إذا أصبح الجو وسطح الكوكب ساخنًا جدًا أثناء النهار، وفي الليل كان هناك تبريد حاد، تحدث قفزة في مستوى الأبعاد. في الوقت نفسه، تتراكم المادة الحرة على مستوى الحاجز النوعي مثل الانهيار الجليدي. يحدث تفريغ كهربائي بين الغلاف الجوي وسطح الكوكب.

لذا فإن الشروط اللازمة لنشوء الحياة على الكواكب هي:

وجود اختلاف ثابت في الأبعاد ،

توافر المياه،

وجود الغلاف الجوي،

وجود تغيير دوري ليلا ونهارا ،

وجود تصريفات الكهرباء في الغلاف الجوي.

تنشأ الحياة تلقائيًا على جميع الكواكب التي تتوفر فيها الشروط المذكورة أعلاه. وهناك مليارات من هذه الكواكب في الكون. كوكبنا الأرض ليس خلقًا فريدًا للطبيعة.

المحيط الحيوي
يشكل مجمل جميع الكائنات الحية القشرة الحية للأرض، أو المحيط الحيوي. وهو يغطي الجزء العلوي من الغلاف الصخري (القشرة الصلبة للأرض)، والجزء السفلي من الغلاف الجوي (الغلاف الغازي) - التروبوسفير - والغلاف المائي بأكمله (الغلاف المائي).

في المحيط الحيوي، يحدث النشاط الحيوي لجميع الكائنات الحية المرتبطة بالعمليات الطبيعية. الكائنات الحية هي قوة هائلة تغير مظهر الكوكب.
شكلت النباتات الخضراء الجو الحديث للكوكب وتحافظ على ثبات تركيبته. تربطنا النباتات بالكون عن طريق استخدام طاقة الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي وتخزينها على شكل طاقة كيميائية في مادة عضوية.
تتشكل التربة من المخلفات العضوية بمشاركة الكائنات الحية الدقيقة. الفحم والغازات القابلة للاشتعال والجفت والنفط - كل هذا يتم إنشاؤه بواسطة النباتات والكائنات الحية الأخرى.
عوامل الطبيعة والحياة غير الحية
لتطوير الحياة على كوكبنا نحتاج إلى:
— الأكسجين؛
— الماء في الحالة السائلة.
- ثاني أكسيد الكربون؛
- ضوء الشمس؛
— الأملاح المعدنية.
- نظام درجة حرارة معينة.
الحياة في مناخات مختلفة
لقد تكيفت الكائنات الحية مع الظروف المناخية المختلفة.

حتى أن بعض البكتيريا تعيش في الماء المستخدم لتبريد المفاعلات النووية. تكيفات النباتات متنوعة للغاية. النباتات في المناطق القاحلة لها جذور طويلة. تتحول أوراق نبات الصبار إلى أشواك، وتقوم بتخزين الماء في الساق. تتساقط أوراق النباتات في المناخات المعتدلة في الشتاء. نباتات المستنقعات لها سطح تبخيري كبير.

ما هو المطلوب لتفسير نشوء الحياة من وجهة نظر الفيزياء والكيمياء، ما هي الشروط اللازمة لنشوء الكائنات الحية من الأشياء غير الحية؟ ويعتقد أن هناك أربعة شروط أساسية مطلوبة:

- وجود بعض المواد الكيميائية،

- توافر مصدر للطاقة،

- غياب الأكسجين الغازي O 2،

- لفترة طويلة.

ومن بين المواد الكيميائية الأساسية، يوجد الماء بكثرة على الأرض، وتوجد المركبات غير العضوية في الصخور والغازات الناتجة عن الانفجارات البركانية والغلاف الجوي. يتم توفير الطاقة اللازمة دائمًا بشكل أساسي من الشمس والأشعة فوق البنفسجية وأنواع الإشعاع الأخرى، ثم من الحرارة الناتجة عن البراكين والحمم الساخنة والسخانات ومن التحلل الإشعاعي لعناصر الصخور الأرضية والبرق.

ويعتقد أن الحياة كان من الممكن أن تنشأ عندما لم يكن الغلاف الجوي للأرض يحتوي على الأكسجين. والحقيقة هي أن الأكسجين، الذي يتفاعل مع المواد العضوية، يدمرها، ويؤكسدها ويحرمها من تلك الخصائص التي من شأنها أن تجعلها مفيدة للأنظمة ما قبل البيولوجية. لذلك، إذا تفاعلت الجزيئات العضوية الموجودة على الأرض المبكرة مع O 2، فلن تكون موجودة لفترة طويلة وستتداخل مع التطور الكيميائي، أي.

لن تشكل هياكل أكثر تعقيدا. يعد وجود الأكسجين الجوي أحد أسباب استحالة التوليد التلقائي للحياة من المواد العضوية في عصرنا. أي أن ظهور الحياة لا يتطلب جوًا مؤكسدًا، بل جوًا مختزلًا.

ومن المعروف من البيانات الجيولوجية أن أقدم صخور الأرض تشكلت في وقت لم يكن غلافها الجوي يحتوي على O2، ولكن في وقت الأصل المفترض للحياة كان يتكون من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والأمونيا والنيتروجين. في صخور الأرض القديمة، يوجد الحديد في الشكل المخفض ثنائي التكافؤ Fe 2+، وفي الصخور الأحدث - في الشكل الثلاثي التكافؤ Fe 3+، أي. في المؤكسد، مما أدى إلى تكوين H 2، O، CH 4، NH 3، HCN، ثم CO، CO 2، مما يخلق جوًا مخفضًا. وتتكون الأجواء الجوية لأكبر الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، المشتري وزحل، وفقا للبيانات الحديثة، بشكل رئيسي من الهيدروجين الغازي والمعدني والهيليوم. وفي الوقت نفسه، لم تتمكن الأرض من الاحتفاظ بالهيدروجين الخفيف؛ فتبدد في الفضاء الخارجي، تمامًا مثل الهيدروجين الذي تم الحصول عليه من تحلل الأمونيا NH 3 تحت تأثير الإشعاع الشمسي.

يمكن أن تحدث التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تكوين مواد جديدة بمعدلات مختلفة. مثل هذه التحولات في الغلاف الجوي الأصلي للأرض تطلبت ملايين السنين. ومع ذلك، مع الأخذ في الاعتبار الوقت المقدر لتكوين الأرض بـ 4.6 مليار سنة، تظهر الحسابات البسيطة أنه حتى لو كان احتمال وقوع حدث يعتمد عليه ظهور أبسط أشكال الحياة مرة واحدة على الأقل هو 0.001، فإنه بالتأكيد سوف يحدث. تحدث في 10000 سنة. لذلك، بغض النظر عن مدى احتمال ظهور الأنظمة الحية، فقد كان هناك الكثير من الوقت لذلك أصبح هذا الحدث لا مفر منه. على سبيل المثال، تم اكتشاف أول بقايا معروفة للخلايا بدائية النواة في الصخور التي تشكلت بعد 1.1 مليار سنة فقط من تكوين الأرض.

السابق12345678910111213141516التالي

رؤية المزيد:

شروط وجود الحياة البيولوجية على الأرض.

الفصل 3. الأرض - مهد البشرية

وفقا للفيزيائي الأمريكي، الحائز على جائزة نوبل لعام 1979 ستيفن واينبرغ، "الآن العلم الذي "قتل" الله هو استعادة الإيمان به. لقد تعثر الفيزيائيون في دلائل تشير إلى أن الكون مصمم خصيصًا لوجود الحياة والوعي.

لقد خلقت الأرض بحيث تكون الظروف الموجودة عليها مناسبة لحياة الإنسان.

في العلوم الروسية، تنفيذاً لإرادة ف. Vernadsky، تم الانتهاء من دورة طويلة الأمد من دراسات قياس الشمس الفريدة. لقد وجد أن عمليات الحياة التي تمت ملاحظتها على الأرض تحدث فقط في الموائل التي يسكنها البشر - وهي الطبقة الحدودية الرقيقة بين الفضاء البارد والجزء الداخلي الحار العدواني كيميائيًا للأرض، والتي كانت الأفكار الحقيقية عنها غائبة في العلم الحديث حتى عام 1991. لا يمكن أن يكون من قبيل الصدفة أن يتم الحفاظ على الظروف المثالية للأنظمة البيولوجية في هذا الموطن لملايين السنين. لقد تم تشكيل كوكبنا بنية ورعاية. وهذا ما تؤكده الحقائق العديدة التي جمعها الكاتب الفيلسوف فيكتور نيوختيلين في كتابه "ملكي صادق". القاضي لنفسك.

بالنسبة للأرض وسكانها، تعتبر الشمس مصدرًا للضوء والحرارة والطاقة الحيوية. الأرض ليست عرضية، ولكنها تقع عمدا من الشمس على مسافة حوالي 150 مليون كيلومتر. عند هذه المسافة يتم تزويد الأرض بشكل مثالي بالطاقة التي تضمن الحياة. لو كانت الأرض أقرب قليلاً إلى الشمس لكانت تبدو مثل مقلاة ساخنة، ولو كانت أبعد قليلاً لكانت مغطاة بقشرة من الجليد.

تدور الأرض حول الشمس بسرعة تقارب 107 ألف كيلومتر في الساعة. وهذه السرعة هي التي تبقي الأرض على المسافة المطلوبة من الشمس.

الغلاف الجوي للأرض، الذي يمرر الحرارة الشمسية عبر نفسه إلى الأرض، يسخن ويغلف الأرض بنوع من الغطاء الدافئ من الغازات، مما يعزلها عن الفضاء البارد. علاوة على ذلك، نظرا لتكوينه الخاص، فإن الغلاف الجوي يسخن الأرض، لكنه لا يسخن. لا يخلق اختناقًا مفرطًا يقتل جميع الكائنات الحية.

يضاف الأكسجين إلى الغلاف الجوي للأرض. إنه يوفر الحياة. إلا أن الأكسجين النقي هو "السم"، فهو مسرع للعمليات الكيميائية، مما يؤدي بجميع الكائنات الحية إلى الموت السريع. بالإضافة إلى ذلك، يدعم الأكسجين عملية الاحتراق، وإذا كان هناك الكثير منه، فإن الأرض بأكملها ستغطيها بالكامل حرائق متواصلة مدمرة لكل شيء. ولصنع إكسير حيوي من "القاتل"، تتم إضافة النيتروجين إلى الأكسجين. الأكسجين في الغلاف الجوي 21% والنيتروجين 78%. وفي هذا الخليط يفقد الأكسجين وجوده الصفات السلبيةويكتسب القدرة على تعظيم خصائصه الإيجابية ........

لا يمكن للنباتات أن تعيش بدون ثاني أكسيد الكربون. إنهم يهضمونه ويطلقون الأكسجين. ولذلك، يتم وضع هذا الغاز أيضا في الغلاف الجوي. وعلى العكس من ذلك، يستنشق الناس والحيوانات الأكسجين ويطلقون ثاني أكسيد الكربون. إن زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون من شأنه أن يؤدي إلى اختناق الإنسان والحيوان، وانخفاض المستوى يؤدي إلى موت النباتات. في الغلاف الجوي لثاني أكسيد الكربون، 1% هي بالضبط الكمية المطلوبة لتلبية احتياجات الجميع وهي الأمثل للحياة…….

تحمي طبقة الأوزون الكائنات الحية على الأرض من التأثيرات الضارة للموجة القصيرة فوق البنفسجية المكونة من إشعاع الشمس، مما يعني أنها تحمي الحياة أيضاً…….

لا يوجد شيء مثل الماء على الأرض، ويبدو أنه جوهر فريد خلقه الخالق خصيصًا للعالم المادي…….

يتجلى تفرد الماء في حقيقة أنه المادة الوحيدة على هذا الكوكب التي تحدث بشكل طبيعي في حالات التجميع الثلاث (على شكل بخار وسائل وجليد).

في الواقع، الماء لا يخضع للقوانين الفيزيائية، وإذا فعل ذلك، ستصبح الحياة على الأرض مستحيلة. في الواقع، تنكمش أي مادة عند تبريدها، بينما يتمدد الماء. فالثلج، كما هو معروف، يطفو على سطحه، ولا يغوص إلى القاع، كما ينبغي لأي مادة في الحالة الصلبة. إذا انخفض الجليد إلى القاع، فسوف تتجمد الخزانات طوال عمقها بالكامل، وسيتم تدمير الحياة فيها.

تدور الأرض باستمرار، كل 24 ساعة، حول محورها - هكذا يتغير النهار والليل، والضوء والظلام. وبمرور الوقت، يتزامن هذا مع دورة النوم واليقظة للكائنات الحية. إنه يتزامن مع هذه الدورة، لكنه لا يحددها. وفقا لأبحاث حديثة، فإن الكائن البيولوجي يستريح أثناء النوم ويستيقظ بعد الراحة وفقا لساعة تعمل بشكل مستقل بنيت في مكان ما بداخله.

أجرى العلماء تجربة مثيرة للاهتمام مع المتطوعين. وتم وضع الأشخاص محل الدراسة على عمق 400 متر تحت الأرض، في كهف الماموث، الواقع في ولاية كنتاكي (الولايات المتحدة الأمريكية)، بحيث لا يتأثرون ليس فقط بالتغيرات في إضاءة السماء، ولكن أيضًا بالظواهر الجيوفيزيائية الأخرى المصاحبة. التغيرات ليلا ونهارا. تم إنشاء الإضاءة المستمرة المستمرة للمواضيع .......

سمحت لنا نتائج التجربة باستخلاص استنتاجات مثيرة للاهتمام. وهكذا قسم الخالق النهار إلى نهار وليل، ليكون الظلام فترة راحة للجسد، ويكون النهار فترة نشاط.

يتم ضمان البداية المتزامنة لوقت الراحة لجميع الكائنات الحية من خلال بداية الشفق. تم تصميم الكرونومتر الداخلي الخاص بنا بطريقة تجعله يرى ظلام السماء باعتباره النقطة التي يبدأ عندها الجسم في الانتقال إلى حالة النوم. إن انخفاض مستوى الإضاءة هو بمثابة إشارة عامة واضحة .......

لذا، يتم ضبط سرعة دوران الأرض حول محورها بحيث نضمن أقصى قدر من الراحة لراحتنا العامة ونشاطنا المتزامن، مما يشير بوضوح إلى أن كل شيء تم القيام به بما يتناسب مع الحياة، وليس الحياة مكيفة مع الظروف القائمة. العالم المادي يخدم الحياة ببساطة. وبغض النظر عن اختلاف مدة إضاءة يوم الإنسان، سواء عند خط الاستواء، أو في منطقة الليالي القطبية، أو حتى في المحطات الفضائية، فإن دورة النوم واليقظة هي نفسها. إذا تكيفنا مع دوران الأرض، وليس لنا، فسوف تسود دورات بيولوجية مختلفة في أجزاء مختلفة من العالم. وهم كذلك في كل مكان....

يعبرون مدار الأرض بزياراتهم المستمرة إلى النظام الشمسيحوالي 10 آلاف جرم سماوي، الاصطدام بكل منها قد يكلفنا حياتنا. لكن لم يحدث شيء مثل هذا منذ ملايين السنين. عندما يغضب علماء الرياضيات ويقولون إن هذا مستحيل وفقًا لأي حسابات لنظرية الاحتمالات (أي أن الاصطدامات المختلفة يجب أن تحدث بالضرورة)، فإن علماء الفلك يهزون أكتافهم فقط - والشيطان يعرف لماذا لا تحدث الاصطدامات. وفي الوقت نفسه، يقولون إنه في كل حالة من حالات الاصطدام المحتمل (ونشأت مثل هذه الحالات أكثر من مرة)، انحرفت بعض الكواكب عن مواقعها، وبتأثيرات جاذبيتها انحرفت مسار المذنبات القاتلة، أي "فأسقطوا هدفهم" ثم عادوا إلى مواقعهم السابقة. وأسباب هذا السلوك غير معروفة للعلم ........

نهاية النسخة التمهيدية لجزء من الكتاب

الصفحة 1
معرفة العالم الصف الثاني الربع الأول

الاختبار رقم 1
الهدف: التعرف على معرفة الطلاب بخصائص الماء والهواء والقدرة على تطبيق المعرفة عمليا وإقامة أبسط الروابط في الطبيعة الحية وغير الحية.

1. الشروط الضرورية لحياة الإنسان:

أ) الماء والغذاء والدفء

ب) معطف الهواء والضوء والفرو

ج) الماء، الغذاء، الهواء، الضوء، الحرارة.

1. المساحة المرئية من حولك هي:

أ) الأفق

ب) خط الأفق

ب) العالم المحيط.

1. جهاز تحديد جوانب الأفق هو :

أ) ميزان الحرارة

ب) البوصلة

1. الخطة هي:

أ) المنظر العلوي للكائن

ب) صورة كائن كما اعتدت على رؤيته

ج) المساحة المرئية من حولك.

1. خصائص الهواء

أ) شفاف ومرن ويدعم الاحتراق

ب) مرنة، موصلة للحرارة رديئة، تدعم الاحتراق، عديمة الرائحة، تشغل مساحة معينة، شفافة

ج) أبيض اللون، عديم الرائحة، يحتل مكانًا معينًا.

6. خصائص الماء

أ) سائل عديم الرائحة

ب) عديم اللون، السائل، عديم الرائحة

ج) ليس له لون ولا رائحة ولا شكل محدد، متدفق،

سائل، مذيب.

1. الحياة البرية هي:

أ) الشمس والهواء والماء والسحب والحجارة والسماء

ب) النباتات والحيوانات والبشر

ج) كل ما صنعته أيدي الإنسان.

8. الجوانب الرئيسية للأفق

أ) الشمال والجنوب والغرب والشرق

ب) الشمال الشرقي والجنوب الغربي والجنوب الشرقي والشمال الغربي

ج) الشمال، الجنوب، الغرب، الشرق، الشمال الشرقي، الجنوب الغربي،

الجنوب الشرقي والشمال الغربي.

* إذا ذهب السائحون في رحلة إلى الشمال ففي ماذا

الاتجاه سوف يعودون إلى ديارهم؟

* كتابة الأمثال والأقوال عن العمل.
معايير التقييم:

"5" – 8 مهام بدون أخطاء

"4" - خطأ واحد

"3" - 2 خطأ

معرفة العالم للصف الثاني من الربع الثاني

الاختبار رقم 2
الهدف: التعرف على معارف الطلاب عن التربة وخصائصها والقدرة على تمييز النباتات وتطبيق معرفتهم في الحياة.
1. ما هي التربة؟

أ) طبقة خصبة فضفاضة من التربة؛

ب) طبقة سوداء من الأرض تنمو عليها النباتات؛

ج) طبقة خصبة وفضفاضة من التربة تنمو عليها النباتات.

2. الخاصية الرئيسية للتربة:

أ) له لون أسود

ب) يتكون من الطين والرمل والدبال

ج) الخصوبة.

3. أعضاء النبات هي:

أ) الجذر، الساق، الأوراق، الزهور

ب) البذور والفواكه والفروع والأقماع.

ج) الفاكهة والجذر والساق والأوراق والأزهار.

4. ما اسم المادة التي تعطي النباتات لونها الأخضر ؟

أ) الصباغ

ب) الكلوروفيل

ج) الميلانين

5. بيان الشروط اللازمة لحياة النبات

أ) الضوء والدفء

ب) الماء والضوء والحرارة والهواء والمواد المغذية

ج) الهواء والضوء.

6. قدرة كل نبات على ترك جيل مماثل لنفسه:

أ) التنمية

ب) التكاثر

ج) النضج

7. المجموعات النباتية:

أ) الأشجار والشجيرات والأعشاب

ب) البذور والدرنات والمحلاق

ج) الزهور والأعشاب والتوت

8. الجذر هو:

أ) العضو الموجود تحت الأرض في النبات

ب) العضو الأرضي للنبات

9. الفواكه هي:

ب) جاف وعصير

ج) العصير

*ما اسم العشب المقطوع المجفف المخصص لتغذية الحيوانات.
* اكتشف من الوصف:

تتدلى أكاليل من الأجراس الزرقاء الصغيرة بين أوراق كبيرة مدببة في الربيع.

وفي الصيف يظهر توت أحمر بدلاً من الزهور، لكن لا تضعه في فمك - فهو سام. هذا …….

معايير التقييم:

"5" - 9 مهام بدون أخطاء

"4" - خطأ واحد

"3" - 2 خطأ

معرفة العالم للصف الثاني من الربع الثالث

الاختبار رقم 3
الهدف: تحديد المعرفة والمهارات، ووصف بإيجاز أهمية عالم الحيوان على الأرض، والتمييز بين مفاهيم رأس المال والقانون والعادات.

1. تشمل الحيوانات المفترسة:

2. السبات:

أ) الدب

يمكن أن يعيش لفترة طويلة بدون ماء:

أ) الحصان

ب) الجمل

د) الضفدع

4. الحيوانات العاشبة تشمل:

ج) الحصان

5. الحشرات تشمل:

أ) اليعسوب

ب) كاتربيلر

د) سحلية

6. وضع البيض:

أ) الزواحف

ب) الحشرات

ج) البرمائيات

7. الحياة تستمر لأن الحيوانات لديها:

أ) القدرة على الأكل

ب) القدرة على التكاثر

8. ممرضة الغابة:

ج) الدب

9. كلمة "الدستور" تعني:

أ) الجهاز

ج) الرفاهية

10. عاصمة جمهورية كازاخستان :

أ) ألماتي

ب) كوستاناي

ج) أستانا

* من الذي يطلق على الوقواق (ذكر أم أنثى)؟

*ما هو الحيوان الذي يلد في الشتاء؟

أ) أربعون

ب) زرزور

ج) عصفور

د) العندليب

معايير التقييم:

"5" - 10 مهام بدون أخطاء

"4" - خطأ واحد

"3" - 2 خطأ

معرفة العالم الصف الثاني الربع الرابع

الاختبار رقم 4
الغرض: التعرف على المعرفة العامة حول المجتمع وأنشطة الناس.

1. الخبز الأبيض يعطينا:

ب) القمح

2. الذهب الأبيض هو:

ج) القطن

3. يسمى التجمع الكبير من الغنم :

4. المهن الزراعية وتشمل:

أ) عالم المعادن

ب) عامل منجم

ج) مشغل الآلة

د) مهندس زراعي

5. الشجيرات تنمو في الحدائق :

أ) التوت

ب) أرجواني

ج) الكشمش

د) شجرة التفاح

6. تشمل محاصيل البطيخ ما يلي:

أ) الملفوف

د) الفول

7. مشروب حليب الإبل :

* ما هو الخيط الأكثر نحافة في الطبيعة؟

* هل يتنفس الإنسان عن طريق الجلد؟

* ماذا يحدث للنحلة بعد أن تلدغ الإنسان؟

* اكتب المثل عن الكتاب
معايير التقييم:

"5" - 7 مهام بدون أخطاء

"4" - خطأ واحد

"3" - 2 خطأ

الصفحة 1

مهام الجولة المدرسية للأولمبياد في علم البيئة

الصف السادس

1. اختر التعريف الصحيح. البيئة هي:

أ) العلم الذي يدرس الظروف المعيشية للكائنات الحية في بيئتها وعلاقاتها مع بعضها البعض؛

ب) علم النبات.

ج) علم الطبيعة.

1. اذكر أهم الظروف البيئية اللازمة لحياة الكائنات الحية.

1. تم تطوير عقيدة المحيط الحيوي بواسطة:

آي فيرنادسكي؛

ب) ج. داروين؛

ج) إي هيكل

1. لماذا يكون لدى النباتات في الصحاري الوقت لتزدهر وتؤتي ثمارها خلال 3-4 أسابيع؟

1. تنمو النباتات الشبيهة بالتندرا:

أ) في سهوب التلال؛

ب) في الغابات الجبلية الصنوبرية.

ج) بالقرب من خط الثلج.

1. قائمة العوامل البيئية اللاأحيائية.

1. اختر النباتات ذات الدعم الذاتي الضعيف.

أ) البتولا.

ب) الطحالب.

ه) العنب.

1. في أي الكائنات الحية يكون الضوء أكثر أهمية للحياة؟

1. يتم تلقيح التبغ العطر بواسطة العث.

   كيف وجدوه؟

1. في أي منطقة طبيعية تخزن النباتات الرطوبة؟

1. ما هي ألوان الطيف الشمسي التي تستخدمها النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي؟

1. تحديد المفاهيم التالية:
   • خصوبة؛
   • المحيط الحيوي؛
   • موطن؛
   • التمثيل الضوئي.
   • العوامل البيئية.

1. كيف تثبت وجود الهواء في التربة؟

1. اذكر الأنواع الرئيسية للعلاقات بين الكائنات الحية.

1. اصنع سلسلة غذائية: النسر، العشب، الجندب، الثعابين، الضفدع.

1. خمن اللغز: توجد سجادة من العملات الخضراء على الماء.

خذها بعيدًا - ولا يوجد طعام!

أي نوع من النبات هذا؟ لمن هو الغذاء؟

1. اذكر الاختلافات الرئيسية بين النباتات والحيوانات وعلاقتها بالبيئة.

1. انظر إلى الصورة وحدد تأثير الضوء على نمو النبات.

1. اذكر مجموعات النباتات بالنسبة لساعات النهار.

1. اذكر مجموعات النباتات بالنسبة للحرارة والبرودة.

الإجابات

1. الحرارة، الضوء، الرطوبة، الهواء، الأملاح المعدنية، الكائنات الحية المجاورة
2. هذه هي المدة التي تستمر فيها الفترة الرطبة في الصحاري
3. الحرارة والضوء والرطوبة والهواء
4. ب، د، د، و
5. في الحياة النباتية
6. زهور التبغ العطرية بيضاء اللون بحيث يمكن رؤيتها بسهولة في الظلام
7. في الصحارى
8. الأحمر والأزرق والأرجواني
9. الخصوبة هي قدرة التربة على إنتاج المحاصيل

المحيط الحيوي عبارة عن غلاف خاص للأرض تسكنه الكائنات الحية
الموطن هو كل ما يحيط بالكائن الحي ويتفاعل معه بشكل مباشر

التمثيل الضوئي – التغذية الهوائية للنباتات؛ عملية تكوين مواد عضوية من مواد غير عضوية في خلايا الأوراق في الضوء

العوامل البيئية هي تلك العناصر البيئية أو الظواهر الجوية التي لها التأثير المباشرعلى كائن حي.

1. إذا قمت برمي التربة في كوب من الماء، فبعد فترة ستبدأ فقاعات الهواء بالخروج من التربة
2. مفيد للطرفين، مفيد محايد، مفيد ضار، ضار للطرفين.
3. العشب – الجندب – الضفدع – الثعابين – النسر
4. الطحلب البطي؛ هو طعام للبط

الاختلافات	النباتات	الحيوانات
طريقة الأكل	تمتص المعادن من البيئة وتشكل مواد عضوية أثناء عملية البناء الضوئي	تتغذى على المواد العضوية الجاهزة
درجة الحركة	جذوره في التربة ويعيش باستمرار في مكان واحد	يمكن أن تتحرك بنشاط في الفضاء
مدة النمو	تنمو طوال حياتك	النمو محدود، ويتوقف معظمهم عن النمو بمجرد وصولهم إلى مرحلة البلوغ
عدد الأجهزة وطرق تكوينها	لديهم العديد من الأعضاء المتماثلة التي تتجدد باستمرار	عدد الأعضاء محدود ودائم، وتعمل طوال الحياة دون استبدال
رد الفعل على التأثيرات الخارجية	في ظروف مواتيةتستجيب بزيادة النمو وتكوين عدد كبير من الثمار والبذور. إذا كان الأمر غير مواتٍ، فإنهم يقعون في حالة من الراحة القسرية أو العميقة	مع سوء التغذية يفقدون الوزن، ومع التغذية الجيدة يصبحون سمينين وينجبون المزيد من النسل. يمكنهم القيام برحلات طويلة بحثًا عن الطعام.
طرق الحماية	وهي تشكل مواد سامة ورائحة، وتنبعث منها مواد متطايرة تقتل البكتيريا، ولها أشواك	إنهم يختبئون ويختبئون، لديهم ألوان تكيفية وتحذير وإبر وأشواك

1. إذا نمت الهندباء في الظل بين العشب الكثيف، فإن أوراقها طويلة، وتقع عموديًا تقريبًا، والسيقان ذات النورات طويلة أيضًا. ويبدو أنهم منجذبون إلى النور (١). تنمو نباتات الهندباء في مكان جيد الإضاءة بين العشب المنخفض في مرج، بالقرب من الطريق، ولها سيقان وأوراق أقصر (2).
2. يوم قصير، يوم طويل ونباتات محايدة.
3. مقاوم للحرارة، محب للرطوبة، غير مقاوم للبرد، غير مقاوم للصقيع، مقاوم للجليد