Bioelektromagnetyczny model katalizy enzymatycznej wobec problematyki biosystemogenezy
Prezentowane opracowanie M. Wnuka, dość dokładnie wyjaśniająca proces życia i jego związek z falami elektromagnetycznymi. Chociaż poziom wiedzy sprzed prawie 30. lat bardzo ogólnie naświetla niektóre aspekty, a niektóre wyłącznie przybliża, to publikacja warta dokładnego przestudiowania. – polecam DQ.
ŻYCIE JAKO FORMA ISTNIENIA INFORMACJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ?
1.1. O relacji „życie = światło”
1.1.1. Aspekt historyczno-kulturowy
1.1.2. Aspekt historyczno-filozoficzny
1.2. Podstawy koncepcji elektromagnetycznej natury życia
1.2.1. Włodzimierza Sedlaka elektromagnetyczna teoria życia
1.2.2. Dwight’a H. Bulkley’ego elektromagnetyczna teoria życia
1.3. Informacja jako istota wszechświata i życia
1.4. Procesy życiowe jako specyficzna forma istnienia informacji elektromagnetycznej
BIOELEKTRONICZNY ASPEKT KATALIZY ENZYMATYCZNEJ
2.1. Kataliza enzymatyczna jako istotna klasa procesów życiowych
2.1.1. Rola enzymów z punktu widzenia klasycznego paradygmatu w naukach o życiu
2.1.2. Rola enzymów z punktu widzenia bioelektronicznego paradygmatu w naukach o życiu
2.2. Możliwości stworzenia bioelektromagnetycznego modelu katalizy enzymatycznej
2.2.1. Analogie substratowo-strukturalno-funkcjonalne pomiędzy układami enzymatycznymi a urządzeniami elektronicznymi
2.2.2. Wykorzystanie enzymów w elektronice biomolekularnej
2.3. Dotychczas proponowane elektroniczne mechanizmy biokatalizy
2.3.1. Półprzewodnikowy mechanizm działania enzymów
2.3.2. Piezoelektryczna teoria katalizy enzymatycznej
2.3.3. Nadprzewodnikowe hipotezy katalizy enzymatycznej
2.4. Enzymy jako nanoprocesory: procesorowa funkcja enzymów w bioelektronice technicznej i w układach żywych
2.5. Enzymy jako jako generatory kwantowe
2.6. Bioelektroniczny aspekt pochodzenia i ewolucji enzymów
BIOPLAZMOWY ASPEKT KATALIZY ENZYMATYCZNEJ
3.1. Możliwości występowania plazmy fizycznej w układach enzymatycznych
3.1.2. Faza ciekła otaczająca enzymy
3.2. Prawdopodobne warunki ilościowe występowania stanu plazmowego w układach enzymatycznych
3.2.1. Kryterium występowania stanu plazmowego w układach fizycznych
3.2.2. Kryteria określania rodzaju plazmy obecnej w fazie skondensowanej
3.3. Biosystemy plazmowe układów enzymatycznych
3.3.1. Rodzaje domen plazmowych i ich parametry
3.3.1.1. Plazma elektronowa
3.3.1.2. Plazma dipolowa i jonowa
3.3.2. Pochodzenie domen plazmowych i wywoływane przez nie skutki
3.3.3. Funkcje domen plazmowych – możliwości powiązania parametrów plazmowych z parametrami termodynamicznymi i kinetycznymi opisującymi reakcje enzymatyczne
FILOZOFICZNY ASPEKT KATALIZY ENZYMATYCZNEJ
4.1. Ujęcie klasyczne
4.1.1. Enzymy a epigeneza i integracja na molekularnym poziomie organizacji życia
4.1.2. Problematyka enzymów w kontekście dyskusji filozoficznej nad problemem istoty i powstania życia
4.2. Ujęcie systemowo-informacyjne
4.2.1. Biosystemy jako „komputery”
4.2.2. Enzymy jako procesory masy, energii i informacji
4.2.3. Możliwość informacyjnego wpływu pól elektromagnetycznych środowiska na bioprocesory
4.2.4. Biogeneza jako proces informacyjny a katalityczne własności kwasów rybonukleinowych
BIOSYSTEMOGENEZA W ÐWIETLE KONCEPCJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ NATURY ŻYCIA
5.1. Biosystemy jako układy fermionowo-bozonowo-infonowe
5.2. Powstawanie biosystemów fermionowych
5.3. Powstawanie biosystemów energetycznych (biobozony)
5.4. Powstawanie biosystemów informacyjnych (bioinfony)
5.5. Biosystemy elektroniczne a pierwotne środowisko życia
5.5.1. Systemy bioelektroniczne – interakcje energetycznoinformacyjne
5.5.2. Bioelektroniczny model abiogenezy a środowisko elektroniczne układów protożywych
5.6. Bioinfonika jako teoretyczna podstawa biosystemogenezy elektromagnetycznej
Rekonstrukcja procesów powstania życia na Ziemi lub w kosmosie jest, w znacznej mierze, uwarunkowana udzieleniem odpowiedzi na pytania: co to jest życie? jaka jest istota procesów życiowych? jakie są różnice pomiędzy czymś żywym a nieożywionym? itp. Próby rozwiązywania tych tak bardzo złożonych problemów, będących zresztą przez bardzo długi czas domeną jedynie filozofii, są obecnie podejmowane w oparciu o szerokie badania inter- i transdyscyplinarne. Refleksja filozoficzna nad przyrodą i jej zjawiskami nie może bowiem ignorować osiągnięć współczesnych nauk przyrodniczych, o ile oczywiście nie chce popaść w powierzchowność rozważań.
Pomimo jednakże licznych dociekań i analiz prowadzonych w ramach rozmaitych systemów filozoficznych oraz interdyscyplinarnych badań przyrodniczych wyjaśnienie tzw. istoty życia pozostaje nadal otwarte, o czym świadczy istnienie wielu określeń i definicji życia. Wskazuje się obecnie nie tylko na możliwość, ale wręcz konieczność podwójnego, tj. przyrodniczo-filozoficznego ujęcia istoty życia. Z jednej strony bowiem, można je badać poprzez analizę, klasyfikację, ocenę adekwatności i użyteczności naukowej wybranych definicji życia. Z drugiej zaś strony, poprzez charakterystykę określonego systemu lub kierunku filozoficznego mającą na celu wykrycie w nim przesłanek i założeń warunkujących sposób rozwiązywania problematyki istoty życia.
Filozoficzne analizy problemu istoty życia dokonywane są przeważnie w kontekście sporów pomiędzy określonymi stanowiskami, np. monizm – pluralizm, mechanicyzm – witalizm, redukcjonizm – organizmalizm etc. Historia badań w tym względzie, i nie tylko w tym, zdaje się świadczyć o naprzemiennym występowaniu bądź fazy myślenia atomistycznego bądź holistycznego, czemu odpowiadała swoista oscylacja poznania albo typu empirystycznego albo spekulatywnego w zależności od epoki i możliwości badawczych. Obecnie zaś mamy do czynienia z nową odmianą stylu myślenia, polegającą na zwrocie ku teoriom ścisłym, a jednocześnie o tak wysokim stopniu uogólnienia, że mogą one zasługiwać na miano holistycznych.
Chodzi tu o tzw. myślenie systemowe ujmujące przedmiot badań w kategoriach układów zintegrowanych relacji. Filozofia systemowa ujmuje rzeczywistość jako jeden wielki system z licznymi, hierarchicznie uszeregowanymi podsystemami dynamicznymi i ukierunkowana jest na uchwycenie czynnika zmienności, ewolucji w świecie, a zarazem czynnika pewnego ładu, porządku, harmonii. „System”, „informacja” – to tylko niektóre spośród nowych kategorii filozoficznych, zaś filozofia systemowa spełnia warunek weryfikacji empirycznej w odniesieniu do wysuwanych przez nią tez. Uważa się, że zastosowanie analizy i ujęcia systemowego, jako nowej podstawy w badaniu problemów złożonych, jest najodpowiedniejszym i najbardziej adekwatnym sposobem całościowej interpretacji życia i jego genezy. Niniejsza rozprawa przyjmuje właśnie systemowo-informacyjny punkt widzenia.
W dotychczasowych badaniach nad istotą procesów życiowych i w analizach istoty życia brak jest jednakże uwzględnienia osiągnięć nauk biologicznych z submolekularnego poziomu badań, a w szczególności z zakresu bioelektroniki; a więc tego poziomu, którego dotyczy biologiczna informacja kwantowa. Niniejsza praca zmierza właśnie w kierunku wypełnienia tego rodzaju luki poznawczej.
Biosystemy są nadzwyczaj licznymi systemami naturalnymi o wielkiej różnorodności. Nie można jednak w ich organizacji wykryć istotnych i bardzo głębokich cech wspólnych tylko poprzez zwykłe (proste) badanie wszystkich istniejących obiektów (traktowanych jako domniemane systemy naturalne) badając jedynie ich cechy jednostkowe. Bardziej adekwatna wydaje się tu metoda badawcza zwana metodą „hipotetyczno-dedukcyjną” z uwagi na jej swoiste podobieństwo strukturalne do „oryginału” o analogicznej nazwie w naukach formalnych. Metoda ta, którą właśnie wykorzystano w niniejszej rozprawie, polega na rozwiązywaniu (lub proponowaniu rozwiązania) jakiegoś problemu poprzez: wysunięcie hipotezy na drodze intuicji, ale empirycznie usprawiedliwionej, następnie wydedukowanie z niej określonego stanu rzeczy i skonfrontowanie wniosków (przynajmniej niektórych) z zaobserwowanym stanem rzeczy.
Sformułowane w tytule pracy zagadnienie jest nie tylko ważkie i aktualne, ale również wydaje się być zdaniem autora oryginalne. Główna teza rozprawy sprowadza się do stwierdzenia, iż istotą procesów życiowych jest specyficzna forma istnienia informacji elektromagnetycznej. Takie właśnie ujęcie, któremu poświęcono przede wszystkim I-szy rozdział, jest w świetle współczesnej wiedzy daleko bardziej adekwatne od na przykład pewnej, analogicznie brzmiącej definicji: >>życie jako forma istnienia ciał białkowych<<. Wartość tej drugiej definicji była jeszcze do niedawna uznawana zarówno w aspekcie przyrodniczym jak i filozoficznym, zwłaszcza przez autorów przyjmujących koncepcję nauki (i światopoglądu) materializmu dialektycznego.
Kolejne rozdziały rozprawy (II-gi i III-ci) poświęcone są próbie rozwinięcia tezy o życiu jako formie istnienia informacji elektromagnetycznej. Wykorzystuje się tu w charakterze przykładu jedną z istotnych klas procesów życiowych jaką jest kataliza enzymatyczna, wysuwając szereg hipotez określonych wspólnym mianem bioelektromagnetycznego modelu katalizy enzymatycznej. Zaprezentowano tu próbę skonstruowania tego modelu. Rozdział czwarty poświęcony jest konfrontacji dwóch ujęć filozoficznych katalizy enzymatycznej, jednego inspirowanego filozofią klasyczną i drugiego inspirowanego filozofią systemowo-informacyjną. Wreszcie piąty rozdział rozprawy przedstawia wizję genezy biosystemów, którą można uznać za oryginalną i bardziej adekwatną od tradycyjnych ujęć.
Ścisła realizacja zarysowanych powyżej zamierzeń badawczych wymagała spenetrowania olbrzymiej, jak się okazało, literatury z zakresu nauk przyrodniczych, nie pomijając oczywiście tejże z zakresu filozofii. Poszukiwanie faktów i hipotez nie mieszczących się w głównym nurcie badań biochemiczno-biofizycznych, a uchodzących niekiedy za tzw. śmiecie naukowe, byłoby bardzo trudne bez jakiegoś kryterium doboru i reinterpretacji tychże „danych”. Kryterium tym, chociaż w zasadzie o charakterze intuicyjnym, stały się niektóre koncepcje Włodzimierza Sedlaka uprawiane w ramach bioelektronicznego kierunku biologii teoretycznej, a w szczególności koncepcje: bioplazmy i elektromagnetycznej natury życia. Reinterpretacja danych zaczerpniętych z wielu tzw. dyscyplin szczegółowych, z których te dane wybierano i układano w nadrzędną całość problemową ze względu na temat rozprawy (tj. w sposób pozwalający na w zamierzeniu najlepsze przedstawienie możliwych aspektów tematu), umożliwiła: dostrzeżenie nowych relacji, wskazanie luk w danych doświadczalnych i teoretycznych oraz ujęcie interdyscyplinarne i transdyscyplinarne podjętego tematu. Rozprawa ma jednocześnie charakter przyrodniczy i filozoficzny bowiem, jak to już zaznaczono wcześniej, istnieje wręcz konieczność podwójnego, tj. przyrodniczo-filozoficznego podejścia do zagadnienia istoty życia oraz poszukiwania bardziej (od dotychczasowych) adekwatnych ujęć i rozwiązań tej problematyki.
Rozwój wiedzy o organizmach żywych ewoluował od ujmowania ich jako makroskopowe odrębności morfologiczno-funkcjonalne (zdolne do: jedzenia, wydalania, oddychania, wzrostu, rozmnażania i reagowania na bodźce zewnętrzne) do ujęć systemowych, tzn. jako istoty zawierające zakodowaną w molekułach DNA informację dziedziczną, które metabolizują dzięki regulacji szybkości reakcji chemicznych za pomocą katalizatorów białkowych (enzymów) i, w których występuje ciągły wzrost uporządkowania. Współczesne nauki biologiczne sięgnęły już do submolekularnego poziomu organizacji procesów życiowych, a nowsze techniki badawcze, wykorzystujące spektroskopię piko- i femtosekundową oraz mikroskopię tunelową, umożliwiają głębsze poznanie tego poziomu. Jak się wydaje, stosownie do tego rozwoju wiedzy oraz metod i technik badawczych kształtowało się również pojęcie życia.
W niniejszym rozdziale podejmuje się nową próbę ujęcia życia. Twierdzi się tu mianowicie, że życie jest formą istnienia informacji elektromagnetycznej. Podjęcie próby takiego spojrzenia wydaje się być obecnie usprawiedliwione ze względu na możliwość skonfrontowania i analizy kilku zasadniczo różnych grup faktów oraz poglądów dotyczących życia i jego przejawów, a w szczególności:
- jednej z nowszych idei dotyczących tzw. natury życia jaką jest np. Włodzimierza Sedlaka elektromagnetyczna teoria życia,
- Toma Stoniera koncepcji infonu i możliwości zbudowania nowej fizyki, obejmującej nie tylko masę i energię, ale i informację jako istotny element wszechświata,
- teorio-systemowego podejścia do zjawisk elektromagnetycznych w procesach życiowych,
- obecności w niektórych ideach lub systemach filozoficznych, np. w Grosseteste’go metafizyce światła, przesłanek i idei zbieżnych z proponowanym tutaj ujęciem istoty życia, bowiem światło jest przecież rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, wreszcie
- licznych odniesień kulturowych w poglądach na Boga, Jego obraz, czy Istotę Najwyższą (niezależnie od nazwy), będącego źródłem życia, a kojarzonego ze światłem itd.
Zamieściłem mały fragment tej pracy i spis treści. Pełen tekst dostępny w pliku pdf.
Istotnym elementem tego opracowania jest ustalenie, że informacja, nieodzowna do funkcjonowania jakiejkolwiek struktury biologicznej pochodzi z dodatkowych wymiarów naszej rzeczywistości, opisywanych jako: wymiarów „ukrytych” (D. Bohm), wymiarów dodatkowych (teoria strun i Mteoria), „życie jest w 5. wymiarze” (A. Einstein), a łącznikiem, kanałem komunikacji są fale elektromagnetyczne. O roli informacji biologicznej można przeczytać też w artykule Berkovicha.
Wiedza współczesna bardziej precyzuje pojęcia zawarte w tej publikacji. Dziś falę elektromagnetyczną rozumiemy jako współdziałanie : przepływających ładunków elektrycznych, pola magnetycznego i pola skalarnego. Gdzie ładunek powiązany jest z przewodnikiem (materią), pole magnetyczne z energią a fale skalarne z informacją.
Nauka i gromadzona wiedza próbuje opisać zaistniałą rzeczywistość wprowadzając teorię i obliczenia, które ułatwiają poruszanie się w materialnej rzeczywistości. Należy jednak pamiętać, że są to jednak tylko modele rzeczywistości, lepiej lub gorzej opisujących ją samą, gromadząc ciągle pogłębiającą się wiedzę. Realnie obserwowane zjawiska w naszych urządzeniach 2. PM (indykatory), potwierdza większość wyciąganych tu wniosków.
Można to jeszcze inaczej ująć – życie to struktura informacyjna przenoszona do naszej czasoprzestrzeni przez fale EM, a raczej przez ich składową skalarną. Ci, co uważają, że życie istnieje w obserwowanym przez nich świecie materialnym (w tym też biologicznym) – podlegają iluzji.
∑