Apa Itu Kehidupan? Aspek Fizikal Sel Hidup
ما الحياة؟: الجانب الفيزيائي للخلية الحية
Genre-genre
2 - جامد غير منتظم. (7) تنوع المحتويات المضغوطة في الشفرة المصغرة
كثيرا ما كان يسئل كيف أن هذه النقطة الصغيرة جدا من المادة، نواة البيضة المخصبة، يمكن أن تحوي نص شفرة مفصلا يتضمن كل التطور المستقبلي للكائن الحي؟ يبدو أن تجمعا منظما جيدا للذرات لديه مقاومة كافية للاحتفاظ بتنظيمه على نحو دائم هو تركيب المادة الوحيد المتصور الذي يقدم مجموعة متنوعة من التنظيمات (الأيسومرية) الممكنة، الضخمة بما يكفي لتضمن نظاما معقدا من «التحديدات» ضمن حدود حيز صغير. في واقع الأمر، إن عدد الذرات في مثل هذا التركيب يجب ألا يكون ضخما جدا كي ينتج عددا غير محدود تقريبا من التنظيمات المحتملة. للتوضيح، فكر في شفرة مورس. إن رمزي النقطة والشرطة المختلفان والمنظمان في مجموعات جيدة الترتيب لا تزيد عن أربع يسمحان بوجود ثلاثين احتمالا مختلفا. هنا، إذا سمحت لنفسك باستخدام رمز ثالث بالإضافة إلى النقطة والشرطة وعدد مجموعات لا يزيد عن العشرة، فستستطيع أن تكون 88572 حرفا مختلفا؛ ومع خمسة رموز ومجموعات يصل عددها إلى 25، فالرقم سيكون 372529029846191405.
من الممكن أن يقال إن هذا التشبيه قاصر لأن رموز مورس خاصتنا قد يكون لها تركيب مختلف (مثل: --. و-..)؛ ومن ثم فهي تشبيه سيئ للأيسومرية. لعلاج ذلك الخلل، دعنا نلتقط، من المثال الثالث، فقط التجميعات المكونة من 25 رمزا بالضبط وفقط تلك التي تحتوي على 5 من كل من الأنواع الخمسة المفترضة (الخمس نقاط والخمس شرط، وهكذا). إن الحساب التقريبي سيعطيك عدد التجميعات الذي سيكون 62330000000000؛ حيث الأصفار على اليمين تمثل البنى التي لم أتكبد عناء حسابها.
في الحالة الحقيقية، إن «كل» ترتيب لمجموعة الذرات سوف يمثل في كل الأحوال جزيئا محتملا؛ إضافة إلى ذلك، المسألة ليست شفرة تعتمد اعتباطا؛ فنص الشفرة يجب أن يكون هو نفسه العامل الفعال المؤدي إلى التطور والنمو. لكن من ناحية أخرى فالرقم المختار في المثال 25 لا يزال صغيرا جدا، وقد تصورنا فقط التنظيمات البسيطة في خط واحد. ما نرجو توضيحه هو ببساطة أنه مع الصورة الجزيئية للجين لم يعد من غير الوارد أن الشفرة المصغرة يجب أن تتناسب بدقة مع الخطة العالية التعقيد والتحديد للنمو والتطور، وأنها يجب أن تحتوي بطريقة ما على الوسائل التي تجعلها تعمل. (8) المقارنة بالحقائق: درجة الاستقرار؛ عدم استمرارية الطفرات
الآن دعنا ننتقل أخيرا لنقارن الصورة النظرية بالحقائق البيولوجية. السؤال الأول الواضح هو: هل هذه الصورة تستطيع بحق أن تفسر الدرجة العالية من الديمومة التي نلاحظها. وهل قيم العتبة المطلوبة - للمضاعفات العالية لمتوسط الطاقة الحرارية - معقولة؟ وهل هي ضمن النطاق المعروف من الكيمياء العادية؟ ذلك السؤال بسيط جدا؛ إذ يمكن إجابته بالإيجاب دون فحص الجداول. فجزيئات المادة التي يستطيع الكيميائي عزلها عند درجة حرارة معينة يجب أن يكون لها عند درجة الحرارة تلك عمر قدره بضع دقائق على الأقل. (هذا هو الحد الأدنى، لكن المعتاد أن أعمارها أكبر كثيرا.) لذا، فقيم العتبة التي يصادفها الكيميائي يجب بالضرورة أن تكون بالضبط بالقيمة الأسية المطلوبة للتفسير العملي لأي درجة ديمومة يمكن لعالم الأحياء أن يصادفها؛ فنحن نتذكر من الفصل السابق أن قيم العتبة التي تتراوح ضمن مدى 1 : 2 تقريبا سوف تفسر الأعمار التي تتراوح بين أجزاء من الثانية وعشرة آلاف عام.
لكن دعوني أذكر أمثلة لنرجع إليها فيما بعد. إن نسب
المذكورة أمثلة في نهاية الفصل السابق، التي كانت كالتالي:
والتي تنتج أعمارا تساوي:
1 / 10 ثانية، و16 شهرا، و30 ألف سنة.
على التوالي، تتناسب في درجة حرارة الغرفة مع قيم العتبة التالية:
Halaman tidak diketahui