Прокариоты в свете клеточной теории

На начальном этапе эволюции полимеразные реакции проходили в среде, обогащенной продуктами абиотического синтеза (первичном «бульоне»). По мере истощения этих запасов среда становилась все более олиготрофной. Поэтому примитивные живые системы начали концентрировать конструктивные субстраты и энергоносители, а затем активно их преобразовывать.

В современных природных условиях матричное копирование может происходить только в изолированном пространстве — компартменте, внутренняя среда которого находится в состоянии устойчивого неравновесия с окружающей средой. Для того, чтобы эта ситуация воспроизводилась, компартмент должен быть квази-стационарным, т. е. быть открытой системой. Клетка, окруженная полупроницаемой мембраной, отвечает этому требованию.

Она представляет собой химический реактор, в котором протекает нуклеотид-полимеразная реакция. Копироваться может как эндогенная матрица (клеточный геном), так и экзогенная матрица (плазмида или геном паразитического организма, не имеющего клеточного строения).

Копирование матриц — потенциально бесконечный процесс, и в этом смысле органическая жизнь исключительно «заразна», т. е. способна к неограниченной пространственно-временной экспансии за счет освоения всех доступных ресурсов энергии и субстрата.

Учитывая сказанное, мы можем дать еще одно определение органической жизни:

Органическая жизнь — это потенциально неограниченная экспансия полинуклеотидных матриц, копирование которых происходит в клетках, или мультивариантных мембранных компартментах, способных к самовоспроизведению.

Оно относится не только к живым существам, обладающим клеточным строением, но и к неклеточным живым существам — вирусам, которые реплицируются внутри клеток-хозяев. Происхождение вирусов неизвестно, и они могут соответствовать доклеточной, вторично упрощенной клеточной или независимо возникшей неклеточной форме жизни.

В геноме вируса закодированы только те системы, которые обеспечивают его репликацию после внедрения в клетку, но не кодируют функциональные структуры самой клетки. В отличие от вирусов, клетки представляют собой автономную форму жизни, хотя в известном смысле вирусы более совершенны.

В приведенном определении жизни наряду с метаболическим и генетическим аспектами ведущая роль отводится пространственной организации копирования по-линуклеотидных матриц. Именно это позволяет считать цитоархитектонику центральным аспектом биологии клетки.

В отношении цитоархитектоники живые организмы образуют не сплошной ряд, а дискретный набор морфотипов. Классифицируя последние, мы создаем фенотипическую мегасистему, а насколько она объективна, скажут современные представления о глобальной филогении.