Морфогенез
Морфогенез с молекулярной точки зрения
В предыдущих статьях мы рассмотрели, как строятся белковые молекулы и клетки живых существ. Это, по сути, материал или элементы для постройки организма, как кирпич, дерево, гвозди и другое для постройки дома.
При строительстве дома мастер укажет, куда и как положить кирпичи, куда и как поставить и закрепить стропила и т.д. А кто или что в курином яйце укажет, где поместить белок мышцы, где поместить белок печени, кости, перьев и тому подобное? В яйце всего одна оплодотворенная клетка и она должна указать, вот на таком-то расстоянии, и в таком-то направлении должно поместить молекулу актина, а в другой точке – молекулу эластина, а там – молекулу коллагена, и так по всему яйцу. Каков механизм этих указаний?
В 1952 году Тьюринг в работе “Химические основы морфогенеза” высказал предположение о наличии химических сигналов и физико-химических процессов, таких как диффузия, активация и деактивация, в процессе роста клеток и организмов.
В настоящее время молекулярная теория предлагает несколько моделей морфогенеза.
Одна предполагает, что морфогенез осуществляют вещества, называемые морфогенами. В частности к этим веществам относятся факторы транскрипции.
Факторы транскрипции – это определенные белки, которые позволяют РНК-полимеразе приступить к работе с таким-то геном, и запрещает связываться с остальными генами. Таким образом, если фактор транскрипции знает, что именно в этом месте следует строить актин, то он его и строит. Если рядом надо строить коллаген, то этот белок (фактор транскрипции) строит другой белок (другой фактор транскрипции), который строит коллаген и третий фактор транскрипции и так далее по всему организму. Как белок узнал, что следует строить коллаген, а не альбумин? Или это предыдущий фактор транскрипции знал, что следует строить такой фактор транскрипции, который обязан строить коллаген? А что знает, какой белок будет строиться после коллагена?
Вторая модель предполагает наличие морфогенов, которые контролируют межклеточные контакты. Они собирают требуемые клетки в требуемую структуру и, если необходимо строить что-то дальше, они позволяют некоторым клеткам мигрировать в новое место, построить там требуемую структуру и наделить ее свойствами предыдущей структуры. Так будет построен весь организм.
Модель морфогенеза пытаются объяснить и на клеточном уровне. Вот как это происходит:
“Морфогенез возникает из-за изменений в клеточной структуре или из-за взаимодействий клеток в тканях. По современным представлениям связующим звеном контроля и регуляции между клеткой и целостным организмом является ниша стволовой клетки. Клетки некоторых типов сортируются. Это означает, что клетки собираются в кластеры так, чтобы максимизировать контакт с клетками того же типа”.
Тут и вовсе ничего не понятно. Почему это клеткам вдруг захотелось максимизировать свои контакты? Они что? Слипаются своими липидными оболочками или как-то поляризуются и затем собираются в кластеры? Какие типы клеток сортируются? Актин к актину, рилин к рилину или как? А как же смесь белков, четвертичная структура?
А еще больше удивляет образование “ниша стволовой клетки”:
“По современным представлениям ниша - это связующее звено контроля и регуляции между клеткой и целостным организмом.
Как осуществляется контроль и регуляция этой нишой морфогенез не совсем понятно и убедительно.
Такие не слишком убедительные гипотезы морфологического строительства живых организмов молекулярного и клеточного уровней заставляют человечество выдвигать новые идеи морфогенеза на основе полей. Что уже ближе к истине.
Часто предлагаются эти поля как не материальные объекты, и мы должны судить об их наличии только потому, что видим результат их работы – построенные организмы. Например, морфогенетическое поле Шелдрейка. "Новая наука о жизни"
(Новая наука о жизни (пер. Егорова) – Руперт Шелдрейк). Хотя если морфогенетическое поле в гипотезе Шелдрейка заменить голографическим, реально существующим, полем, то теория морфогенеза будет выглядеть более убедительно.
Много усилий предпринял Петр Гаряев, чтобы доказать существование волновой генетики как реальности. Он математически показал возникновение и функционирование в организме солитонов, которые движутся по ДНК, и считывают с нее информацию. Считанная информация передается из клетки в организм, где по этой информации строится следующая клетка. Но дело кончилось предположением, высказанным в статье ” Волновая генетика как реальность ”:
“Нам представляется, что процесс естественной эволюции абиогенно возникшего «первичного бульона» из органических молекул — предшественников РНК, ДНК, белков и других существенных компонентов биосистем был сочетан с Актом введения экзобиологической информации в первые нуклеиновые кислоты. И эта информация была речеподобной. «Вначале было слово...»”
В классической науке появляются гипотезы волнового развития живой материи. Академик В. М. Глушков предложил гипотезу о физических основах живых организмов. (Журнал “Кибернетика и вычислительная техника”, № 3 за 1981 г.). Теория морфогенеза в полной мере не прояснилась, но некоторые элементы стали более понятными.
Дальше всех пошел Букалова А.В. в статье ”О квантомеханическом описании феномена жизни” (Журнал “Физика сознания и жизни, космология и астрофизика” номер 2,2003):
“«Вихрь жизни» можно рассматривать как когерентное состояние молекул, атомов и электронных оболочек клетки или организма. Эта интерференция в пространстве частот, возникающая в результате расщепления энергетических уровней электронных оболочек ДНК, РНК и белковых молекул, образует практически непрерывный спектр. Для такой волновой функции с практически непрерывным энергетическим спектром справедлив принцип суперпозиции энергетических состояний. Это означает также, что биохимические реакции, будучи упорядочены в пространственно-временной области, интерферируют в энергетическом ε-пространстве (пространстве частот), в пространстве энергетических спектров. Из этого следует, что интерференция (волновая) в ε-пространстве порождает некие энергетические структуры, т.е. фактически изменение в энергетическом пространстве есть ни что иное как превращение химических соединений. При этом пространство частот (или энергетическое пространство) практически непрерывно в широком диапазоне энергий, или, иными словами, динамическая структура делокализована в энергетическом пространстве и едина. Это означает, что любое энергетическое возмущение вносит свой вклад в обобщенную волновую функцию на всем пространстве частот, т.е. система реагирует как единое целое. Т.е. атом или фотон вносит обобщенный вклад во все участки спектра. Так если бы речь шла о фотонах, которые интерферируют после приведения к одной частоте”.
Лучшей гипотезы по морфогенезу автору данной статьи обнаружить не удалось. Здесь нет ничего сверх того, что известно классической науке. А почему же эта статья не стала бестселлером? Все дело в последней фразе. И виновата в этом физика. Она привязала квант к частоте и не разъяснила соотношения между квантом и фотоном. Дело в том, что во всех фотонах одна и та же частота – частота электромагнитной волны (точнее вихрей) в кванте. Фотон набор квантов, как охапка дров набрана из поленьев. В фотоне может быть любое количество квантов, т.е. минимальных порций энергии. Следовать фотоны могут как поодиночке, как солитоны, так и с различной частотой, зависимой от способа генерации. Об этом подробнее в статьях "Квант, из чего он состоит" и "Квант энергии, как устроен и как движется" .
Незнание этих положений электромагнитных излучений заставляет весь ученый мир прибегать к всевозможным ухищрениям, чтобы добиться когерентности в излучении элементов живого организма. Ухищрения не всегда бывают удачными, редко кому понятными и всегда заслоняют физику дела. Природа на много проще, чем ее представляет человек. Помимо того, что несущая частота всех фотонов всей вселенной одна и та же, так и фаза несущей частоты одна и та же, ибо генерация любого фотона осуществляется под воздействием другого фотона. А фаза фотона не имеет принципиального значения.
Если привезли на склад телегу поленьев и на складе имеется подходящая емкость для их приема, то поленья можно принять. Но если емкость меньше объема поленьев, то возница может отказаться от разбивки товара на части. Часть товара сдаст, а другую часть куда-то надо девать. Если объем товара меньше емкости склада, то кладовщик может обеспокоиться, что некоторое место будет пусто. Может быть и такой вариант, что дрова везут на двух телегах и сумма объемов этих телег как раз равна пустому объему на складе. И если время привоза этих телег уложится во время процесса разгрузки данного количества дров, этот объем дров будет принят на склад.
Природа не может думать, как человек. Электрон не знает, может он поглотить данный фотон или нет. Он будет его поглощать, скажем, наматывать на себя, но если фотон окажется не резонансным для электрона, т. е. нет в электроне подходящего места для данного фотона, то электрон транслирует этот фотон дальше. В случае наличия резонансной области фотон будет поглощен электроном. Кинетическая энергия фотона будет передана электрону, и электрон, в зависимости от ориентации фотона, двинется либо по направлению движения фотона (давление света по Лебедеву), либо навстречу движения фотону (гравитация по нашему предположению).
Если во время процедуры поглощения первого фотона (а процедура поглощения или излучения фотона довольно длительный процесс, о чем говорит опыт Физо и другие) в любой момент прибудет второй фотон, то они суммируются в электроне. И, в этом случае, резонансная сумма будет поглощена, а не резонансная сумма будет излучена. При непрерывном облучении такими фотонами данного электрона, последний будет светиться фотонами суммарной энергии. Так светятся связи оснований, сахаров, аминокислот и тому подобное. А все катализаторы, энзимы, ферменты и все другое и есть источники получения требуемых для процесса свечения фотонов.
В этих предположениях нет ничего сверх естественного, все элементы существуют, и в наличии их никто не сомневается. И предположение, что один фотон отличается от другого количеством энергии (суммой минимальных порций – квантов), ничуть не хуже предположения, что энергия фотонов различается частотой.
Квантовый уровень предполагает наличие различного качества потоков фотонов, которые генерируются в различных химических реакциях.
Вот с этих позиций мы и рассмотрим процесс морфогенеза. В каждой клетке существует какая-нибудь энергетическая установка. В эукариотных клетках это обычно митохондрии. Откуда они берутся в клетках, мы попытаемся понять ниже. В клетке их может быть несколько. В них осуществляются определенные химические реакции, подобны тем, которые происходят при горении дров в костре. Отличие только в горючем материале (в митохондрии чистые химические материалы), а в дровах не только эти чистые химические материалы митохондрии, но и материалы, составляющие митохондрию и клетку с ее органеллами. Поэтому спектр костра практически бесконечен. Мы наблюдаем этот спектр от ультрафиолета до теплового спектра включительно. Здесь присутствуют фотоны различной энергии и следуют они с различной частотой. По существу, это белый шум. В митохондрии фотоны одинаковой энергии и следуют они с определенной частотой. Каждая митохондрия, можно сказать, генерирует монохроматическую волну. Это зависит только от типа элементов, реагирующих в той или иной митохондрии. Но спектр этих частот может быть очень велик.
В статье Ирины Мастыкиной “Экспериментальное обнаружение “тонкого тела” говорится:
“В лаборатории одного из московских институтов РАH группа Гаряева умудрилась записать радиоволновые "голоса" молекул ДHК. Трудно поверить? Тем не менее это воспроизводимый факт. Еще в лаборатории Петра Петровича можно услышать радиоволновое "пение" различных минералов. Причем поддельный бриллиант издает один звук, настоящий - "поет" совершенно другим голосом”.
Как видим в ДНК существуют такие связи, при разрыве которых излучаются фотоны радиоволнового спектра. Но это запредельные случаи. Наша жизнь, начиная с ДНК, в основном концентрируется в районе пика диаграммы спектра излучения абсолютно черного тела, то есть возле видимого спектра, и эти излучения радиоволн некое подобие неопознанных летающих или шумовых объектов для параллельных миров.
Сколько времени, и в каком количестве в митохондрии будет синтезироваться, и разлагаться АТФ (аденозинтрифосфат), столько времени и в соответствующем количестве будет произведено фотонов определенного качества.
С большой уверенностью можно сказать, что в этом процессе (гидролиз) генерируется как минимум два вида фотонов в реакциях:
АТФ + H2O > АДФ + H3PO4 + энергия (1)
АДФ + H2O > АМФ + H4 P2O7 + энергия
АДФ + H3PO4+ энергия > АТФ + H2O (2).
Естественно, что в формулах (1) и (2) количество энергии одинаково, а ее качество различно. В формуле (1) это целиковые фотоны, следующие с определенной частотой, а в формуле (2) это суперпозиция фотонов таких мощностей. Суммарная их энергия равна энергии одиночного фотона (2).Различный спектр фотонов генерируется в процессе гликолиза при разложении глюкозы. Можно предположить, что в организме есть еще много других реакций, в которых вырабатывается тот или иной поток фотонов. Некоторые из них более-менее специфические – участвуют в отдельных реакциях, некоторые участвуют в строительстве клетки как катализаторы, но многие из них формируют общую голографическую структуру, которая отвечает за морфогенез организма. Как это происходит?
Опыт показывает, что человеческая зигота первое митотическое деление осуществляет примерно через 30 часов после оплодотворения. В этот период в зиготе происходят различные процессы. Из материнского и отцовского набора хромосом должен образоваться один хромосомный набор. В это время обе ДНК строят органеллы необходимые для дробления зиготы. Все необходимые внутриклеточные белки в этот период строятся самими молекулами, а катализируют эти явления тепловой фон, то есть тепловые фотоны, и другие энергетические потоки из Земли и ее окружения. За этот период будет полностью построен митохондриальный аппарат и произойдет требуемое накопление АТФ. Митохондрии начнут свою непрерывную работу по излучению определенного спектра фотонов. Эти фотоны распространяются как в клетке, так и вне нее.
Излучаемые фотоны, как мы видели выше, могут складываться на электронах молекул и атомов. Так, без частиц, фотоны не взаимодействуют между собой, они просто проходят друг через друга. Таким образом, генерируемые фотоны митохондрий могут в каких-нибудь точках пространства складываться по несколько штук на некоторых электронах. Так уж случилось в природе, что эти голографические сборки фотонов чувствуют именно хиральные узлы ДНК, относящиеся к генам. Так происходит потому, что данный свет именно этих митохондрий имеет противоположную полярность, нежели, например, фотоны для репликации ДНК или синтеза центриолей. Эти сборки и запускают транскрипцию.
Если бы мы могли видеть интенсивности света этих фотонов и их сумм, то мы бы увидели, что одиночные фотоны, допустим, светленькие, сумма из двух фотонов более темная, из трех еще темнее и т.д. Мы бы видели определенное энергетическое поле. Оно наблюдалось бы и в клетке, может быть, более интенсивное, и вне клетки менее интенсивное. Кроме этих прямых фотонов, участвующих в сложении, существует большое множество отраженных фотонов, принимающих участие в образовании общего энергетического поля.
Если взять поливочный шланг и направить струю воды в огород, то ничего интересного не случится. А теперь направим струю на стенку сарая. Мы можем оказаться обрызганными водой. Расставив вокруг себя тазики и поливая из шланга стенку, можно добиться того что тазики будут постепенно заполнятся водой. Отраженные частицы воды будут попадать в тазики. Естественно, что тазики будут наполняться не равномерно. Получим некоторую картину распределения масс воды. Добавив второй шланг, получим другое распределение воды по тазикам. Этот опыт можно повторять сколь угодно раз и, если параметры истекающей воды, стенки, влажности, температуры и тому подобное будут одинаковы, то и распределение воды по тазикам будет примерно одинаковым. Вода может оказаться почти везде, даже за поливающим, конечно, в различных количествах. Поместив шланги в сферической емкости, получим другую картину распределения воды, отличную от результатов опыта в случае со стенкой, но при одинаковых начальных и граничных условиях будем наблюдать почти одинаковое распределение массы воды.
Такие явления происходят и с потоком фотонов. Часть их отражается от органелл клетки, и в частности от цитоплазменной мембраны, часть проходит через мембрану и может отражаться от внеклеточных элементов. Если клетки одинаковы и окружающая их среда одинакова, то и голографические распределения плотности энергии фотонов будут примерно одинаковы, как внутри клетки, так и за ее пределами.
Поместив рядом с этой клеткой другую клетку, мы будем наблюдать новые поля внутри клеток и вне клеток. При добавлении третей клетки снова получим измененные поля, но если проницающая способность клеточных оболочек мала, то внутренние поля клеток будут, примерно, одинаковы. Можно только сказать, что внешнее поле в той или иной мере будет симметрично относительно плоскости, проходящей через три клетки. Это первая ступень организации морфологии многих существ, которые имеют плоскостную симметрию.
Каждая добавившаяся клетка будет каким-то образом модифицировать общее энергетическое поле. Зигота дробится на более мелкие клетки, которые создают морулу – образование в виде шелковицы. Логично предположить, что самые большие интерференционные сгустки энергии образуются в центре морулы. В эти сгустки энергии, волей не волей, попадают некоторые, пока стволовые клетки. Энергии этого сгустка оказывается достаточно для запуска одного из генов на транскрипцию. Так синтезируется первый соматический белок эмбриона.
Клетки продолжают делиться дальше, в том числе может делиться и клетка с белком, и она может быть вновь вовлечена в процесс транскрипции, если к этому времени ее не вытолкнули с этого поля соседние клетки или соседи не изменили поле, так что оно не может инициировать транскрипцию ни одного из генов данной клетки. Но тут же, в такой сгусток энергии может попасть другая клетка, не обязательно соседняя, и теперь она генерирует такой же белок. Если энергия сгустка будет другая, то и белок будет другим (экспрессируется другой ген). Вначале развития зародыша энергетические сгустки не отличаются большим разнообразием, поэтому и зародыш получается более-менее однородным. Чем больше появляется клеток, тем разнообразнее по энергии сгустков становится конфигурация поля. Запускаются все новые гены и белки могут возникать в различных точках эмбриона.
При формировании энергетического поля митохондриями или пластидами можно получать в основном шарообразные поля и близкие к ним. Но мы видим организмы различной морфологии: почти шарообразный ёжик и длинная анаконда, сороконожка и, прыгающий на двух ногах, кенгуру, секвойя и кактус, звезда и рак и т.д. Эти морфологические формы очень устойчивые они передаются от родителей потомству. Но от родителей к потомству информация передается через ДНК, следовательно, и информация о морфологических особенностях организма должна храниться в ДНК. А где в молекуле должна храниться информация о морфологическом строении организма?
Хранить эту информацию в генах, содержащих информацию о белках, казалось бы, не безопасно. Селекционные успехи ученых в модификации морфологии животных и растений могут приводить к серьезным изменениям в белковом геноме организма. Не хорошо, если в клетке будет генерироваться остеопонтин вместо миозина. Но практика показывает, что морфологическое содержание хранится в экзонной части молекулы. Если бы не было белка для легочных тканей, мы бы до сих пор плавали в океане и дышали жабрами. Если бы не было коллагена, остеокальцина или остеопонтина, то разве мы когда-нибудь вылезли бы на сушу и тем более встать на две точки? А при отсутствии рилина мы, наверное, дальше трилобитного существования никак продвинуться бы не смогли.
Это значит только одно – любое изменение белкового содержания организма ведет к радикальному изменению морфологии организма. Естественно, что, чтобы от кошки произошел человек, следует большую произвести модификацию белкового генома, чем модификацию генома белков обезьяны до белкового генома человека.
Молекула ДНК идеально приспособлена для голографической записи информации, в ней не только на много больше резонансных уровней по количеству, чем у структур жесткого диска компьютера, но главное на много шире диапазон этих уровней. Емкость информации в ДНК может быть сравнима только с емкостью информации в молекулах белка мозга. И та и другая молекула могут запомнить морфологию, скажем, кошки.
Опорной частотой, если можно так сказать, как для записи этой информации, так и считывания ее, при создании морфологического поля, может служить поток фотонов одной из митохондрий. В этом случае энергетическое поле определенным образом модифицируется потоком фотонов, генерируемых каким-нибудь электроном ДНК. Каждая молекула своим электроном или электронами излучит поток фотонов, запомненный именно в этом месте, который обязательно изменит поле так, чтобы восстановилась именно такая ситуация, которая была при записи данного состояния. Поэтому эмбрион, из почти круглой формы, постепенно трансформируется в определенный организм.
К сожалению, этого мало для морфогенеза. Кроме того, что, допустим, в курином яйце, в соответствующей точке образовался энергетический потенциал для запуска гена эластина, там, где должен быть коготок цыпленка, так в этом месте еще должна оказаться клетка, способная генерировать молекулу эластина. Для этого рост клеток должен следовать строго за определенным энергетическим полем и вместе с тем не отрываться от каналов снабжения клеток, требуемыми для жизни и размножения, элементами. В природе так и устроено: там, где должен синтезироваться эластин, обязательно разделится какая-нибудь клетка и это поле запустит в одной из них или возможно в обоих ген эластина.
Это сложная проблема для животного мира, она решается эволюционным путем. Если клетки организовали организм в виде шара, то этот шар, лежащий на земле гравитацией сплющится и одни клетки окажутся ближе к центру, а другие дальше, поэтому в них будут экспрессироваться разные гены. Получится организм, у которого нижняя часть будет отличаться от верхней части. Лево и право остались такими же, а верх и низ различны. Если этот организм располагался на камне в ручье, то у такого организма мог появиться перед и зад. То же могло произойти и с организмом, расположенном на солнышке. Клетки, освещаемые солнышком, делились более интенсивно, нежели клетки, скажем так, задней части. Так возникла асимметрия. И это запомнилось в определенных уровнях электронов ДНК.
Из рассказанного можно сделать такой вывод. Если отказаться от представления фотона энергии в виде синусоидальной волны, которой в природе не существует, а виде вихрей магнитного и электрического полей, то морфологическое строение живой материи становится понятным и возможным. Не требуется никакое строгое фазирование, как в случае математических синусоид. Организм строится сам собою при наличии соответствующих элементов питания.
Главная Вверх