Как мы увидим далее, в информационной динамической системе управляющие элементы должны иметь бОльшую сложность, нежели управляемые, а сама же сложность в какой-то момент развития становится неотличимой от случайности (БОН: глава VI). В этом смысле ключевые функциональные механизмы митохондрий, управляемые, возможно, квантовыми эффектами, могут находиться на той грани квантовой случайности и функциональной (вычислительной) сложности, недостижимой для других клеточных структур.
Возникновение сложных живых систем могло произойти только при наличии возмущений, когда способность системы воспринимать и обрабатывать информацию определяет направление эволюции. Можно сказать, что жизнь и «разумность» (предикативность автономных систем) суть одно и то же. С возникновением жизни в мир пришла невиданная ранее конкуренция, связанная с вызовами со стороны окружающей среды и непрерывным участием естественного отбора. Конкуренция вела к эволюции на все более и более высоких порядках разумности и когнитивных способностей. Одной из пружин этого механизма для сложных эукариотических организмов должна служить положительная для живой системы стрессовая стимуляция (гормезис) митохондрий. Несомненно, ключевой стратегией выживания, помимо адаптации, является использование информации с целью активного изменения окружающей среды для достижения конкурентного преимущества. Люди достигли это тысячелетия назад, осознав, что должны жить здоровыми на протяжении взрослой жизни. Представляется, что, удалив факторы горметического стресса, сделав свою жизнь слишком комфортной, мы не получили оптимальной квантовой эффективности митохондрий и оказались хуже приспособленными к достижению и поддержанию максимально возможного здоровья. И напротив, сознательное внесение горметических факторов в повседневную жизнь должно приближать нас к этому крайне желательному состоянию.
Библиографический список
1. Виноградская И. С., Кузнецова Т. Г., Супруненко Е. А. (2014). Митохондриальная сеть скелетных мышечных волокон. — Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 16. Биология № 2, 16–25.
2. Лейн Н. (2018) Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности. — М.: АСТ.
3. Ноу Л. (2020) Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость. — СПб: Питер.
4. Блюменфельд Л. А. (1977). Проблемы биологической физики. — М.: Наука.
5. Dobzhansky T. (1973) Nothing in Biology Makes Sense except in the Light of Evolution. Am. Biol. Teacher35, 125–129.
6. Pross A. (2012). What is Life? How Chemistry Becomes Biology, Oxford University Press, United Kingdom.
7. Laughlin S. B., de Ruyter van Steveninck R. R. and Anderson J. C. (1998) The metabolic cost of neural information. Nat. Neurosci. 1, 36–41.
8. Gatenby, R. A. and Frieden, B. R. (2013). The critical roles of information and nonequilibrium thermodynamics in evolution of living systems. Bull. Math. Biol. 75, 589–601.
9. Schroedinger E. (1944). What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell, Cambride University Press.
10. Nunn A. V., Guy G. W. and Bell J. D. (2014). The intelligence paradox; will ET get the metabolic syndrome? Lessons from and for Earth. Nutr. Metab. 11, 34.
11. Lane N. and Martin W. (2010). Theenergetics of genome complexity. Nature 467, 929–934.
12. Tulving E. (1985). How many memory systems are there? Am. Psychol. 40, 385–398.
13. Howarth C., Gleeson P. and Attwell D. (2012). Updated energy budgets for neural computation in the neocortex and cerebellum. J. Cereb. Blood Flow Metab. 32, 1222–1232.
14. Harris J. J., Jolivet R. and Attwell D. (2012). Synaptic energy use and supply. Neuron 75, 762–777.
15. Attwell D. and Laughlin S. B. (2001). An energy budget for signaling in the grey matter of the brain. J. Cereb. Blood Flow Metab. 21, 1133–1145.
16. Hudetz, A. G. (2012). General anesthesia and human brain connectivity. Brain Connect. 2, 291–302.
17. Krueger J. M., Frank M. G., Wisor J. P. and Roy S. (2015) Sleep function: toward elucidating an enigma. Sleep Med. Rev. 28, 42–50.
18. Penrose R. (1994). Shadows of the Mind; ASearch for the Missing Science of Consciousness, Oxford University Press, Great Britain.
19. Tarlaci S. and Pregnolato M. (2016). Quantum neurophysics: fromnon-living matter to quantum neurobiology and psychopathology. Int. J. Psychophysiol. 103, 161–173.
20. Al-Khalili J. and McFadden J. (2014). Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology, Transworld Publishers, Great Britain.
21. Lovley D. R. and Malvankar N. S. (2015). Seeing is believing: novel imaging techniques help clarify microbial nanowire structure and function. Environ. Microbiol. 17, 2209–2215.
22. Tamulis A. and Grigalavicius M. (2014). Quantum entanglement in photoactive prebiotic systems. Syst. Synth. Biol. 8, 117–140.
23. Engel G. S., Calhoun T. R., Read E. L., Ahn T. K., Mancal T., Cheng Y. C., Blankenship, R. E. and Fleming, G. R. (2007). Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems. Nature 446, 782–786.
24. Fassioli F., Dinshaw R., Arpin P. C. and Scholes G.D. (2014). Photosynthetic light harvesting: excitons and coherence. J. R. Soc. Interface 11, 20130901.
25. Lim J., Palecek D., Caycedo-Soler F., Lincoln C. N., Prior J., von Berlepsch H., Huelga S. F., Plenio M.B., Zigmantas D. and Haue, J. (2015). Vibronic origin of long-lived coherence in an artificial molecular light harvester. Nat. Commun. 6, 7755.
26. Weber S., Ohmes E., Thurnauer M. C., Norris J. R. and Kothe G.(1995). Light-generated nuclear quantum beats: a signature of photosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92, 7789–7793.
27. Craddock T. J., Friesen D., Mane J., Hameroff S. and Tuszynski J. A. (2014). The feasibility of coherent energy transfer in microtubules. J. R. Soc. Interface 11, 20140677.
28. Craddock T. J., Priel A. and Tuszynski J. A. (2014). Keeping time: could quantum beating in microtubules be the basis for the neural synchrony related to consciousness? J. Integr. Neurosci. 13, 293–311.
29. Winkler J.R. and Gray H.B. (2014). Long-range electron tunneling. J. Am. Chem. Soc. 136, 2930–2939.
30. Hayashi T. and Stuchebrukhov A. A. (2011). Quantum electron tunneling in respiratory complex I. J. Phys Chem. B115, 5354–5364.
31. Moser C. C., Farid T. A., Chobot S. E. and Dutton P. L. (2006). Electron tunneling chains of mitochondria. Biochim. Biophys. Acta. 1757, 1096–1109.
32. De Vries S., Dorner K., Strampraad M. J. and Friedrich T. (2015). Electron tunneling rates in respiratory complex I are tuned for efficient energy conversion. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 54, 2844–2848.
33. Trixler F. (2013). Quantum tunnelling to the origin and evolution of life. Curr. Org. Chem. 17, 1758–1770.
34. Vattay G., Salahub D., Csabai I., Nassimi A. and Kaufmann S. A. (2015). Quantum criticality at the origin of life. J. Phys. Conf. Ser. 626, 012023.
35. Zhang Y., Gennady P. B. and Kais S. (2015). The radical pair mechanism and the avian chemical compass: quantum coherence and entanglment. Int. J. Quantum Chem. 115, 1327–1341.
36. Gane S., Georganakis D., Maniati K., Vamvakias M., Ragoussis N., Skoulakis E. M. and Turin L. (2013). Molecular vibration-sensing component in human olfaction. PloS One8, e55780.
37. Vattay G., Kauffman S. and Niiranen S. (2014). Quantum biology on the edge of quantum chaos. PloS One9, e8901.
38. Aon M. A., Cortassa S. and O’Rourke B. (2008). Mitochondrial oscillations in physiology and pathophysiology. Adv. Exp. Med. Biol. 641, 98–117.
39. Cortassa S., O’Rourke B. and Aon M. A. (2014). Redox-optimized ROSbalance and the relationship between mitochondrial respiration and ROS. Biochim. Biophys. Acta. 1837, 287–295.
40. Allen J. F. (2015). Why chloroplasts and mitochondria retain their own genomes and genetic systems: colocation for redox regulation of gene expression. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 112, 10231–10238.
41. Mailloux R. J. and Harper, M.E. (2011). Uncoupling proteins and the control of mitochondrial reactive oxygen species production. Free Radic. Biol. Med. 51, 1106–111.
42. Moradi N., Scholkmann F. and Salari V. (2015) A study of quantum mechanical probabilities in the classical Hodgkin — Huxley model. J. Integr. Neurosci. 14, 1–17.
43. Summhammer J., Salari V. and Bernroide, G. (2012). Aquantum-mechanical description of ion motion within the confining potentials of voltage-gated ion channels. J. Integr. Neurosci. 11, 123–135.
44. Skulachev V. P. (2001). Mitochondrial filaments and clusters as intracellular power-transmitting cables. Trends Biochem. Sci. 26, 23–29.
45. Wai T. and Langer T. (2016). Mitochondrial dynamics and metabolic regulation. Trends Endocrinol. Metab. 27, 105–117.
46. Tamulis A. and Grigalavicius M. (2011). The emergence and evolution of life in a «fatty acid world» based on quantum mechanics. Orig. Life Evol. Biosph. 41, 51–71.
47. McGlynn S. E., Chadwick G. L., Kempes C. P. and Orphan V. J. (2015). Single cell activity reveals direct electron transfer in methanotrophic consortia. Nature 526, 531–535.
