Тогда эта кинетически более совершенная, хотя термодинамически и нестабильная форма за счет свободной энергии, выделяющейся из сопряженно катализируемой реакции, будет все более заметно преобладать над другими формами. Теперь сделаем следующий важный шаг — допустим, что наша система, способная к полиморфной кристаллизации, находится в потоке излучения или каких-то иных внешних воздействий, которые могут стимулировать образование новых вариантов кристаллов, увеличивать разнообразие реализованных форм.
Среди таких измененных, мутантных форм могут оказаться и кинетически более совершенные, т. е, способные к более быстрой кристаллизации и (или) к катализу экзэргонических сопряженных реакций. Ясно, что такие мутантные формы имеют «шансы» заполнить большую часть объема. При этом новом условии — изменчивости — наша система будет развиваться в направлении отбора кинетически все более совершенных форм.
Из изложенных выше соображений следует, что при возможности полиморфной кристаллизации, при наличии разных кинетических (в том числе каталитических) свойств у разных кристаллических форм, при возможности изменчивости кристаллических форм в результате тепловых флуктуаций юли иных причин (мутации), осуществляется естественный (!) отбор форм, способных ко все более быстрому размножению, т. е. к кристаллизации по затравке данного вида.
В результате происходит развитие, смена форм в направлении все большего кинетического совершенства. Эти все более совершенные формы могут (и должны быть) термодинамически все менее вероятными и все более сложными.
Я все время подчеркиваю определяющую роль кинетических факторов в процессе эволюции. Ясно, однако, что любая изолированная система будет следовать термодинамическим законам[2]. И арена эволюции данной системы, ее ареал будет заполнен в конце концов не наиболее совершенными кинетически, а наиболее вероятными, и, следовательно, наиболее термодинамически устойчивыми формами.
Однако в открытой системе при наличии внешнего источника свободной энергии процесс образования и роста матриц может осуществляться сопряженно, т. е. за счет свободной энергии поступающей извне, например, в результате сопряженных химических экзэргонических реакций (см. гл. 7). В таком случае в понятие кинетическое совершенство входит и эффективность сопряжения процесса возникновения и роста матриц (кристаллов) с экзэргоническими реакциями и само «качество» этих реакций. В подобных условиях направление процесса эволюции будут определять не термодинамические, а кинетические свойства кристаллов. Мало того, поскольку отбор будет идти по признаку кинетического совершенства (самого по себе мало вероятного), побеждать в нем будут все менее вероятные формы, будет осуществляться выбор удачных флуктуаций, мутаций. Каждый шаг такой эволюции может быть достаточно вероятным, итог многих последовательных шагов, если забыть об истории, о способе достижения данного этапа, будет казаться совершенно невероятным. Многие исследователи оценивали вероятность возникновения определенной последовательности, например, нуклеотидов в ДНК, и получали величину порядка 10~500. Однако такие внеэволюционные оценки нисколько не противоречат высокой вероятности эволюционного возникновения сложных форм жизни [23, 212, 232].
Действительно, вероятность того, что в данный момент существует какая-либо форма, равна 1. Этого достаточно, чтобы начался естественный отбор (при выполнении указанных выше условий).
Таким образом, естественный отбор начинается с неизбежностью, и вопрос состоит в том, как быстро будет возрастать кинетическое совершенство в эволюционирующей системе. Нужны не оценки вероятности возникновения данной формы (данной последовательности нуклеотидов) молекулы ДНК, а оценки скорости лроцесса эволюции, выяснение того, достаточно ли прошедшего времени для достижения данной «величины» биологического прогресса [264]. Естественный отбор полезных флуктуаций в открытой термодинамической системе с матричным воспроизведением направляет процесс эволюции в сторону, противоположную предписаниям термодинамики закрытых систем. Термодинамика отнюдь не нарушается: процесс эволюции «окупается» сопряженными экзэргоническими процессами. Но направление эволюции определяется кинетическими, а не термодинамическими факторами. Мало того, не просто осуществляется процесс эволюции в направлении все менее термодинамически вероятных форм. Сам лроцесс отбора идет со все большей (до некоторого предела) •скоростью — система не просто удаляется от термодинамического равновесия, а удаляется от него все дальше и с возрастающей скоростью, так как в естественном отборе побеждают более совершенные формы, возникающие быстрее, раньше других. В этом отличие эволюционирующей системы от неэволюционирующей термодинамической системы, где в соответствии с теоремой При- гожина, скорость удаления от равновесия, скорость приращения энтропии минимальна. Естественный отбор, процесс эволюции в Силу давления отбора «заставляет» объекты эволюции с предельно возможной скоростью удаляться от положения термодинамического равновесия, отнюдь не нарушая законов термодинамики. Происходит это за счет использования свободной энергии сопряженных экзэргонических реакций и в результате «ограждения» термодинамически маловероятных структур большими кинетическими (потенциальными) барьерами.