超循环理论原理

超循环理论原理生命的发展过程分为化学进化和生物学进化两个阶段

在化学进化阶段中,无机分子逐渐形成简单的有机分子

在生物学进化阶段中,原核生物逐渐发展为真核生物,单细胞生物逐渐发展为多细胞生物,简单低级的生物逐渐发展为高级复杂的生物

生物的进化依赖遗传和变异,遗传和变异过程中最重要的两类生物大分子是核酸和蛋白质

各种生物的核酸和蛋白质的代谢有许多共同点,所有生物都使用统一的遗传密码和基本上一致的译码方法,而译码过程的实现又需要几百种分子的配合

在生命起源过程中,这几百种分子不可能一起形成并严密地组织起来

因此,在化学进化阶段和生物学进化阶段之间有一个生物大分子的自组织阶段,这种分子自组织的形式是超循环

如核酸是自复制的模板,但核酸序列的自复制过程往往不是直接进行的

核酸通过它所编码的蛋白质去影响另一段核酸的自复制

这种结构便是一种超循环结构

这种大分子结构是相对稳定的,能够积累、保持和处理遗传信息

另一方面,这种结构在处理遗传信息时又会有微小的变异,这又成为生物分子发展进化的机制

为了根据生物大分子自组织的基本要求建立生物进化变异模型,艾根提出一组唯象的数学方程,并得到一些具有启发意义的结果

选择的对象不是单一的分子种,而是拟种,即以一定的概率分布组织起来的一些关系密切的分子种的组合

信息选择的积累以自复制子单元最大信息容量为上限,超过这个限制就不能保证拟种的内部稳定性

可以认为,拟种的内部稳定性是进化行为更本质的属性

考虑到生物体内进行着许多必不可少的生化反应,需要许多不同的蛋白质和核酸参加,它们总的信息量远大于已知的最精确复制机制所允许的最大信息容量

这一实验事实表明,只有经过超循环形式的联系才能把自复制和选择上稳定的单元结合为较高的组织形式,以便下一步再产生选择上稳定的行为

 

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