जीन बनाम। एन्ट्रॉपी - मॉर्टल कोम्बैट

हम बूढ़े क्यों हो रहे हैं? नहीं, ऐसा नहीं है। एक चूहा हमसे 40 गुना अधिक तेज क्यों होता है? क्या व्हेल 2 बार धीमी होती है? क्या भौतिकी का कोई मौलिक नियम है जो जीवित प्रणालियों की उम्र बढ़ने का कारण बनता है?

यह देखना अजीब है कि 21 वीं शताब्दी में अभी भी कोई है जो अभी भी मानता है कि "एंट्रोपी" उम्र बढ़ने के लिए दोषी है, अर्थात् ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा संकेत , जो बताता है कि पृथक प्रणालियों में एन्ट्रापी घट नहीं सकती है। वैसे, यह "किसी कारण से नीचे नहीं जा सकता" अक्सर "वृद्धि" में बदल जाता है। उसी समय, जिस समय सीमा में वह ऐसा करने के लिए बाध्य होती है, उसकी घोषणा नहीं की जाती है। ठीक है, ठीक है, जब हम हरे रंग को देखते हैं तो ग्रे के रंगों पर चर्चा करने का कोई मतलब नहीं है: जीव अलग-थलग नहीं हैं। इसके विपरीत, वे केवल ऐसा करते हैं कि वे अपनी एन्ट्रापी को कम करने सहित विभिन्न आवश्यकताओं के लिए इसका उपयोग करते हुए बाहर से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। और यह अच्छी तरह से हो सकता है कि जीवित जीवों की विशिष्ट विशेषता गैर-जीवित प्रणालियों की तुलना में बाहरी एन्ट्रापी में अधिक प्रभावी वृद्धि है, जैसा कि बायोफिजिसिस्ट जेरेमी इंगलैंड की परिकल्पना हमें बताती है ( 1 , 2 )।

वैसे, भौतिकविदों ने अनादिकाल से एंट्रॉपी के साथ जीवित प्रणालियों के संबंध के प्रश्न पूछे थे - इन विषयों पर विचार 19 वीं शताब्दी के कार्यों में सामने आए थे, लेकिन संभवत: पहला गहन और व्यापक विश्लेषण पुस्तक "जीवन क्या है?" 20 वीं शताब्दी के सबसे प्रसिद्ध भौतिकविदों में से एक, इरविन श्रोडिंगर। हालांकि आबादी के बीच, मुझे लगता है, उसकी बिल्ली बेहतर ज्ञात है:


अपनी पुस्तक में, श्रोडिंगर ने कहा कि जीवित प्रणालियों और निर्जीव प्रणालियों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर यह है कि वे "अराजकता से आदेश पैदा कर सकते हैं", अर्थात् उनकी एन्ट्रापी को कम करते हैं। उन्होंने यह भी बताया कि जीवन की परिभाषा "नकारात्मक एन्ट्रापी को खिलाती है", हालांकि बाद में उन्हें एहसास हुआ कि उन्होंने मूर्खता को भुनाया है, और बार-बार समझाया कि वास्तव में, नि: शुल्क ऊर्जा पर "खिलाता है", जो इसे उसी एन्ट्रापी में एक ही स्तर पर कम करने या बनाए रखने पर खर्च करता है, लेकिन तलछट - नकारात्मकता की अवधारणा के रूप में - बनी रही।

ठीक है, भौतिकविदों को बहुत स्पष्ट टिप्पणियों के तहत सैद्धांतिक आधार रखने के लिए धन्यवाद। हां, जीवित प्रणालियां, या बल्कि उनके जीन, ने एन्ट्रापी के साथ सामना करना सीख लिया है, अर्थात्, बाहर से ऊर्जा का उपयोग करते हुए, इसे प्रजनन के दौरान कम करते हैं और जन्म के बाद वर्षों या दशकों तक कम रखते हैं। तदनुसार, एकमात्र कारण यह है कि एक निश्चित उम्र के बाद शरीर की एन्ट्रापी बढ़ना शुरू हो जाती है क्योंकि जीन प्रोग्राम इसे ठीक से कम करना बंद कर देता है, या यहां तक ​​कि इसके प्रतिकृति (जैसे vmch। साल्मन) को पूरी तरह से उजागर करता है । इसके अलावा, प्रत्येक प्रजाति के लिए, यह उम्र अलग है, जो प्रजातियों के बीच परिमाण के आदेशों के अनुसार भिन्न होती है, जो स्पष्ट रूप से इंगित करती है कि यह प्रक्रिया भौतिकी के कुछ नियमों द्वारा निर्धारित नहीं है, लेकिन एक जैविक अनुकूलन है।

सदियों या सहस्राब्दियों तक अपने प्रतिकृतियों को जीवित रखने से जीन को क्या रोकता है? हाँ, कुछ भी नहीं रोकता है। जाहिर है, वे सिर्फ इसकी जरूरत नहीं है - और इसलिए यह बहुत अच्छी तरह से निकलता है। इसके अलावा, प्रतिकृतियों का एक अत्यधिक लंबा जीवन, इसके विपरीत, यहां तक ​​कि जीन के दीर्घकालिक अस्तित्व के लिए हानिकारक हो सकता है। सब के बाद, जीन सहकारी (प्रजाति) अपने "द हंगर गेम्स" को अकेले नहीं, बल्कि एक बहु-अरब डॉलर के मल्टीप्लेयर में खेलते हैं, जहां विश्वासघात के पिरामिड में प्रत्येक लिंक जो नाजुक अस्थायी संतुलन पाया गया है, उसके नीचे दिए गए लिंक पर निर्भर करता है। ऐसी स्थितियों में, बहु-स्तरीय सहयोग और संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र के लिए एक पूरे के रूप में अनुकूलन के बिना एक सफल दीर्घकालिक अस्तित्व शायद ही संभव है।

वैसे, अपने प्राणियों के जीवन को खोदने में जीन की कठोरता का सबसे अच्छा उदाहरण सामाजिक कीड़े हैं। शाही जाति उनके लिए काम करने वाले की तुलना में 1-2 गुना अधिक समय तक रहती है, इस तथ्य के बावजूद कि उनके जीन समान हैं। हाल ही में, दीमक के बारे में एक बहुत ही दिलचस्प लेख प्रकाशित किया गया था (जो संयोगवश, तिलचट्टों के लिए अंतत: निरुपित कर दिया गया था), जिससे पता चला कि उनकी रानी में ट्रांसपोंस (दुर्भावनापूर्ण "जंपिंग जीन") से डीएनए सुरक्षा तंत्र है जो युवाओं और बुढ़ापे में समान रूप से सक्रिय है, लेकिन श्रमिकों के लिए, यह सुरक्षा बहुत जल्दी बंद हो जाती है। वैसे, ट्रांसपोज़न के खिलाफ एक ही रक्षा तंत्र ( piRNAs ) का उपयोग हमारे रोगाणु कोशिकाओं में भी किया जाता है, लेकिन दैहिक में नहीं।


ऐसा लगता है कि सब कुछ स्पष्ट है - जीन श्रमिकों को लंबे समय तक रहने की अनुमति नहीं देना चाहते हैं। विशेष रूप से उन्हें मार दिया जाता है, बस डाल दिया जाता है। लेकिन नहीं, स्टॉकहोम सिंड्रोम के शिकार हत्यारे जीन के लिए बहाने ढूंढेंगे। "यह संभवतः सभी दीमक में ट्रांसपोसॉन रक्षा जीन की अभिव्यक्ति का समर्थन करने के लिए ऊर्जा-खपत है," वे कहते हैं:

"यह सब के बाद, शायद एक जीव के सभी कोशिकाओं में - या एक कॉलोनी के सभी व्यक्तियों में स्थायी रूप से सक्रिय piRNA सिग्नलिंग मार्ग को बनाए रखने के लिए बहुत महंगा हो सकता है।"

"बहुत ऊर्जा गहन" का क्या अर्थ है? रानी में, जो एक साथ एक दिन में 20,000 अंडे देता है , महंगा नहीं है, लेकिन कर्मचारी महंगा है? और हम भोजन के बारे में किस तरह की ऊर्जा की बात कर रहे हैं? या फिर एक निश्चित जादुई "संसाधन" के बारे में जो केवल व्यापार-बंद के अनुयायियों की कल्पनाओं में मौजूद है? और वह व्यापार कहां है, अगर रानी 20 साल तक रहती है, और काम करने वाला व्यक्ति केवल कुछ महीने है? कोई व्यापार बंद नहीं मनाया जाता है । और किसी तरह रानी को एन्ट्रापी से कोई समस्या नहीं है।

अपने प्राणियों के जीवन काल को चुनने में जीन स्वैच्छिकता का एक और भी शानदार उदाहरण मोनार्क बटरफ्लाई है । गर्मियों में, ये तितलियां केवल कुछ ही सप्ताह रहती हैं, और गिरावट में वे सर्दियों के लिए दक्षिण की ओर पलायन करती हैं, और ऐसे प्रवासी 7 महीने तक जीवित रहते हैं। इसके अलावा, ये वही प्रवासी पहले हजारों किलोमीटर लंबी उड़ान भरते हैं, और वसंत में वे वापस उड़ान भरते हैं, और मादाएं वापसी यात्रा पर गर्भवती होती हैं।


सबसे दिलचस्प बात यह है कि प्रवासियों और गैर-प्रवासियों के बीच जीवन प्रत्याशा (आरवी) में भारी अंतर के लिए, सम्राट " किशोर हार्मोन " के परिवार से एकमात्र हार्मोन जेएच 1 के लिए जिम्मेदार हैं। यदि आप इसे प्रयोगशाला स्थितियों में तितलियों से परिचित कराते हैं , तो वे नियंत्रण से 2 गुना कम रहते हैं, लेकिन अगर, इसके विपरीत, इसके उत्पादन को अवरुद्ध करते हैं, तो तितलियों 1.5 गुना अधिक समय तक जीवित रहती हैं। नीचे दिए गए रेखांकन में बहुत बड़ा अंतर (3 बार!) दिखाया गया है, मध्ययुगीन अग्न्याशय में जिन्होंने अतिरिक्त JH1 (नीला घटता) प्राप्त किया और जिनके उत्पादन को अवरुद्ध किया गया (लाल)। शीर्ष पंक्ति मादा है, नीचे नर है।


वैसे, सामाजिक लोगों सहित कई कीड़ों के विकास के लिए किशोर हार्मोन जिम्मेदार हैं। सबसे अधिक संभावना है, यह विकास के दौरान है कि वे मधुमक्खियों में निर्धारित करते हैं कि कौन रानी बनना चाहिए, और किससे कार्यकर्ता।

तो ऊष्मप्रवैगिकी पर, जीन ने परिषद को बहुत पहले पाया था। और यह तथ्य कि वे 20 वर्ष तक जीवित रहने की अनुमति देने के लिए शरीर के एन्ट्रापी को काफी कम रख सकते हैं, लेकिन एक कार्यकर्ता के लिए इस कौशल का उपयोग नहीं करते हैं, इसका मतलब है कि जीन केवल लाभदायक नहीं हैं, और सैद्धांतिक रूप से असंभव नहीं है।

इसके अलावा, जीनों ने अरबों वर्षों के लिए अपने स्वयं के एंट्रॉपी को कम रखा है। और हम सिर्फ उपकरण हैं जो उन्हें इस घातक लड़ाई में मदद करते हैं। केवल "घातक!" लगभग हमारे बहुत पर गिरता है, अर्थात्, यह हमारी मृत्यु दर है जो अमरता के साथ जीन प्रदान करता है। मैं आपके बारे में नहीं जानता, लेकिन मैं इस स्थिति से थक गया हूँ। मैं कामिकेज़ प्रतिकृति में संलग्न नहीं था। इसलिए, मेरा मानना ​​है कि जीन के जुए को फेंकने और जीव विज्ञान के बंधनों से मुक्त करने के लिए हर संभव प्रयास करना जरूरी है। जीन प्राप्त करें!