Ключ к генетическому коду в структуре объединенных молекул воды

 
 
В.М. Гупал  
 
 
 
Ключ к генетическому коду – 
в структуре объединенных  
молекул воды 
 
 
 
Монография 
 
Второе издание 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
МОСКВА 
РИОР 
ИНФРА-М 
2017 
 
 

УДК 575.113.12 
           ББК 28.04 
                    Г93 
 
 
Автор:  Гупал В.М. — профессиональный преподаватель и военнослужащий. Закончил  
военное училище войск ПВО и дважды военную инженерную академию им. Ф.Э. Дзержинского (инженерный и командный факультеты). В течение 10 лет работал в военном 
представительстве, осуществляя приемку приборов командно-измерительных комплексов 
систем дальнего космоса «Марс», «Венера», «Прогноз» и спутников связи «Молния». 
Последние годы службы -  в центральном аппарате Министерства обороны. 
     Круг интересов — исследования в области сложных систем (в биологии, генетике, 
искусственном интеллекте, космической технике и др.) с использованием теории вероятностей и математической статистики. Автор пяти монографий по методам распознавания 
сложных систем, математическим методам анализа и распознавания генетической информации и статей в журналах: «Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика», 
«Компетентность», «Актуальные вопросы науки».  
      Занимаясь космической тематикой проявил интерес к происхождению жизни и генетического кода и желанию оценить существующие в науке представления, касающиеся 
этой проблемы.  
 
 
       Гупал В.М. 
Г93      Ключ к генетическому коду — в структуре объединенных молекул воды: Монография  [Электронный ресурс]. - 2-е изд. — М.: РИОР: ИНФРА-М, 2017. — 194 с. — (Научная мысль). 
 
ISBN 978-5-369-01683-1 (РИОР) 
ISBN 978-5-16-105196-2 (ИНФРА-М, online) 
 
Монография посвящена актуальным проблемам современной генетики и вопросам анализа дискретных структур воды и генетического кода. Опираясь на достижения современной 
науки, автор проводит теоретическое обоснование первостепенной роли структур объединенных 
молекул воды в формировании генетического кода. В книге обсуждается применение марковских цепей для быстрого и точного изучения ДНК. Приведен пример байесовской процедуры 
распознавания для прогнозирования вторичной структуры белка на основе булевых функций. 
Представлен взгляд автора на механизм формирования генетического кода. 
Для научных работников, студентов биологических специальностей и математиков, а 
также для широкого круга читателей, интересующихся проблемами генетики познания в области методов математического анализа и прогнозирования. 
 
УДК  575.113.12 
 ББК 28.04 
ISBN 978-5-369-01683-1 (РИОР) 
ISBN 978-5-16-105196-2 (ИНФРА-М, online)                                             © Гупал В.М. 
 
ТК 658 608 – 883918 - 250317 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ       
                                                                                               
                                                                                                                         «Понять воду  - значит  
                                                                                                             понять Вселенную 
                                                                                                            все чудса природы 
                                                                                                                 и саму жизнь»   

                                                                                                                 Масару Эмото                                                 

                                                                                                                                      
   Предлагаемая читателю книга посвящена актуальным проблемам современной 
генетики и вопросам анализа дискретных структур воды и  генетического кода. 
    Вопрос о происхождении жизни непосредственно связан с проблемой происхождения генетического кода.  
   Исходя из основ эволюционной теории, главными этапами возникновения жизни является наличие определенных условий: первичной атмосферы и концентрации в морях и океанах органического бульона, состоящего их необходимых для 
создания жизни молекул. Из них образуются сложные химические соединения: 
белки и нуклеотиды. В последствии они формируют генетический код и начинают создавать копии самих себя. Очевидно первая живая клетка сначала сформировала сама себя, а затем собрала генетический код. 
    Но, как известно, генетический код универсален. Это означает, что все живые 
организмы используют один и тот же генетический код. Отсюда следует, что он 
мог возникнуть только один раз. 
    Ученые нашли отклонения от стандартного-универсального генетического кода. 
Первый пример отклонения от стандартного кода был открыт в 1979 году. С этого 
времени было найдено несколько подобных вариантов. Сегодня известно 18 
белковых кодов для митохондрий и разных организмов [1]. 
    Но кроме генетического кода особую роль в земной жизни играет вода. Вода 
является одним из важнейших компонентов Вселенной, нашей планеты Земля и 
живой материи. Покинув открытый космос, «древняя» вода принесла с собой 
программу, необходимую для развития жизни на Земле. Около 420 миллионов лет 
назад, благодаря кислороду и озоновому слою, жизнь сделала свой первый шаг из 
воды на сушу. Силой, которая создала жизнь и позволила жизни эволюционировать, была вода.  
    Доктор биологических наук Сергеев Б.Ф. назвал воду «Веществом, которое 
создало нашу планету» [2]. 
     Вода образует матрицу жизни, так как по ее водородным связям движутся 
протоны и электроны, обеспечивая тем самым обмен веществ. Вода – это уникальное вещество, которое не подчиняется обычным законам физики и химии, 
благодаря чему она образует наиболее общую универсальную систему регуляции 
всем жизненным процессам. В воде возникла жизнь, водой она регулируется, вода 
лечит, омолаживает. Генетический код своим возникновением обязан наличию в 
земных условиях необычайных свойств воды. Вода, обладающая феноменом 
памяти может, согласуясь со структурой генетического кода, встраивать в себя, 
запоминать и передавать генетическую информацию в виде электромагнитных 
колебаний, заложенных процессами происходящими во Вселенной. Российский 
исследователь воды - доктор биологических наук С.В.Зенин,  назвал воду  
веществом, 
которое 
находится 
в 
информационно-фазовом 
состоянии. 
В 

«Кристаллической» структуре воды заложены многие ее странные свойства, 
которые до сих пор не находят объяснения. Например, феномен растворимости. 
Она почти все растворяет! А это потому, считает Зенин, что в воде всегда найдется 
определенное количество кристалликов с подходящим электромагнитным 
рисунком, который работает как ключ, легко расщепляя растворяемую субстанцию…Таким образом вода, как матричная основа жизни, имеет не меньшую 
значимость, чем генетический код. Вода имеет ключевое значение в химическом 
строении всех организмов, в формировании климата и погоды на нашей планете. 
Она – самый большой по объему потребления «продукт питания». Все основные 
биохимические процессы в нашем организме, так или иначе, происходят в 
определенной водной среде, даже небольшие изменения которой вызывают серьезные сбои в работе всех систем и органов [3]. 
     В 1993 году Генеральной Ассамблеей ООН 22 марта объявлен Всемирный день 
воды. На территории нашей страны этот праздник отмечается с 1995 года. Его 
девизом является : «Вода –это жизнь».  
 Несмотря на значительные достижения генетики, наука знает про ДНК  крайне 
мало. Пока изучен лишь 1 процент всего генетического биоразнообразия Земли. 
Остальные 99 процентов приходится на микробы. И хотя они регулируют все биохимические циклы на планете, помогают поддерживать на ней жизнь, мы знаем о 
них крайне мало. Поэтому одним из величайших достижений ХХI века станет 
описание биокода геномов живых существ, а также способов взаимодействия 
между ними [4].    
    Становится все более очевидным, что генетика, как раздел биологии, не может 
обойтись без такой точной науки как математика. В поисках методов моделирования сложных систем исследователи обращаются к различным разделам 
математики.  Методологическим ориентиром их действий служит теорема К. 
Гёделя о неполноте, свидетельствующая о невозможности полной формализации 
знаний, что приводит к необходимости применения и сочетания не только математических, но и эвристических методов в ходе проведения системных исследований [5].  
     Книга развивает содержание предыдущих четырех монографий [1, 6, 7, 8]. 
Особое место в них было уделено Байесовской процедуре распознавания последовательности аминокислот на цепях Маркова. 
    В январе 2016 года в нашей научной прессе появилась статья в которой группой ученых из Германии, Америки и России, при участии заведующего кафедрой 
Московского физико-технического института Бородовского М.Ю. предложен алгоритм, использующий цепь Маркова. Алгоритм определяет наиболее вероятное 
разбиение генома на кодирующие и некодирующие области. Такие алгоритмы 
строятся на обучающих выборках. Предложенный учеными алгоритм BRAKER 1 
объединил ранее разработанные  два алгоритма дополняющие друг друга. Факт 
применения цепей Маркова зарубехными и отечественными учеными в новых 
научных разработках подтверждает прогнозы автора книги в их перспективности.  
    Автор старается опираться на выводы и заключения по тем или иным высказываниям ученых на основе доказательств или объективных логических обоснований. Книга может служить дополнительным учебным пособием для студентов биологических и биоматематических специальностей.  
     Выражаю благодарность членам семьи - дочери Елене Витальевне, внуку–
кандидату философских наук Максиму Андреевичу Крупскому, и жене Екатерине 
Алексеевне Гупал за активное участие в издании монографии и правке рукописи. 

ВВЕДЕНИЕ 

     Достижения молекулярной генетики и биотехнологий внесли в нашу жизнь 
существенные изменения. Возрастает роль построения генетических алгоритмов 
и современных информационных технологий. Изучение системы генетической 
самоорганизации способствует развитию теории самоорганизующихся, в том 
числе технических и физико-технических систем. В целом становится ясно, что 
без глубоких знаний о живом веществе человечеству в будущем не обойтись. 
Учеными было доказано, что молекулярная структура воды является так же как и 
генетический 
код 
самоорганизующейся 
системой. 
Автор, 
опираясь 
на 
достижения современной науки, проводит теоретическое обоснование первостепенной роли структур объединенных молекул воды в формировании 
генетического кода. В анализе использовались методы дискретной математики, 
теории вероятностей и комбинаторики. Эта новая книга является логическим 
продолжением четырех предыдущих монографий. В двух последних из них: 
Математика и загадочный генетический код выпуска 2014 г. и Математические 
методы анализа дискретных структур генетического кода выпуска 2015 года 
довольно подробно излагается ряд основных понятий и определений, таких как 
сложная система, информация, методы распознавания и их классификация, 
индуктивный подход, байесовская процедура, цепи Маркова, интеллектуальные и 
экспертные системы, труднорешаемые задачи и основы генетики. 
   Что же нового и интересного можно сказать о генетическом коде в настоящее 
время, когда благодаря прессе все наслышаны о том, что генетический код давно 
«расшифрован». Действительно в 2003 году при завершении международного 
проекта «Геном человека» было объявлено о расшифровке генетического кода. 
Однако, на самом деле понятие «расшифрован» следует считать неполным. Этот 
термин малозначим и в данном случае не означает, что наука узнала о 
генетическом коде все необходимое. Под «расшифровкой» в данном случае 
понимают определение какие конкретные нуклеотиды и в каком порядке формируют гены и, следовательно, какие именно белки (с какой последовательностью аминокислот) кодируют эти гены. Причем пока прояснилась кодирующая часть генома (и то не вся), а некодирующая часть остается загадкой или 
почти загадкой. Ученые полагают, что этап «расшифровки» генетического кода, 
это всего лишь первый этап, который получил название «структурный». Поэтому 
неизбежно должен последовать второй, более важный этап – «функциональный» 
- этап по изучению функции генов.  
    Для поиска сущности происхождения жизни, непосредственно связанных с 
проблемой формирования генетического кода в монографии раскрыт широкий 
круг вопросов от гипотез возникновения жизни на Земле и их сравнительной 
характеристики, роли космических исследований в разгадке феномена жизни, 
философских аспектов познания её сущности до живой клетки и молекулярных 
машин. При рассмотрении теории формирования живой клетки раскрывается 
роль бактерий и вирусов  и способности живой клетки запоминать и создавать 

информацию в водной среде. В отдельные главы выделены вопросы особенностей генетического кода и методов дискретного анализа его структур, марковской цепи как модели исследования в генетике. Проведен комбинаторный 
анализ определения взаимосвязей структур воды и генетического кода. Особое 
внимание отведено свойствам, функциям воды, её структуре и водородным 
связям, а также классификации аминокислот и роли воды в их структуре. 
Выделены особые свойства воды различных конформаций её структур и способности к диссоциации (расщеплению). 
   Сегодня приоритетными направлениями развития цивилизации, в частности 
развития науки, техники, медицины, и т. п. являются нанотехнологии, когда 
создаются такие функциональные структуры, которые имеют упорядоченность  
на молекулярном уровне (наноразмеры по отношению к макроразмерам в сотни и 
тысячи раз меньше) и которые проявляют такие функциональные свойства, 
которые характерны именно для наноразмеров. В природе, в живых системах 
таких наноструктур, живых и функциональных очень много. 
    Из школьной программы по биологии следует, что клетки передают по наследству только свой геном. Однако ученые-биологи несколько лет тому назад 
убедились в том, что клетки при делении наследуют также эпигенетическую 
программу. 
    В одном ядре клетки человека почти 2 метра ДНК. Биологические системы 
строятся стохастически. Нормальная структура может сформироваться в любом 
порядке. Из этого следует, что нет никакого детерминированного процесса сборки. Фактически каждое мгновение своего существования биологическая структура, клеточная структура  напоминает собой  постоянный процесс формирования, и главный компонент этого процесса накопление белка в локальной области. 
Хотя в организме заключен один и тот же геном, он (организм) способен строить 
разные типы клеток. Вся причина  заключается в том, что в организме имеются 
структуры, которые наделяют индивидуальностью каждую клетку образуя её 
эпигеном. 
Инструменты 
эпигенома 
целенаправленно 
присоединяются 
к 

определенным участкам генома и определяют, какие именно гены клетки можно 
использовать, а какие нет. Они имеют свое программное обеспечение, которое 
помогает клеткам правильно использовать сам генетический код. Согласно 
биологическому определнию эпигенетика занимается всей молекулярно-биологической информацией, которую клетка хранит и передает своим дочерним 
клеткам, но которая не содержится в наследственном материале.  

    По данным ВОЗ, до 80% проблем здоровья человека связаны с качеством во
ды, которую он пьет. Тело взрослого человека на 70% состоит из воды, а некоторые клетки организма, например, клетки мозга человека, больше чем на 90% 
состоят из воды (связанной, внутриклеточной). Несмотря на это, многие свойства 
воды, возможно наиболее важные для человека, остаются неисследованными. 

ГЛАВА 1.  ГИПОТЕЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ И 
                          ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА И ИХ СРАВНИТЕЛЬНАЯ  
                                                   ХАРАКТЕРИСТИКА 
                   
     В разное время и в разных культурах рассматривались разные гипотезы 
возникновения жизни на Земле. Основными из них являются: 
     Креационизм. Согласно этой религиозной концепции, имеющей древние 
корни, всё существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой 
Силой – Творцом в результате одного или нескольких актов сверхъестественного 
творения в прошлом. Исходя из того, что при мутациях генетический код не 
изменяется, креационисты делают вывод об одноразовом создании генетического 
кода Творцом, незыблемости кода на все времена и отсутствии видимого 
мутагенеза. Согласно этой теории следует, что какой-то сверхестественный Разум 
властвует над Землей. Концепция творения не может быть однозначно ни 
доказана, ни опровегнута и существует наряду с научными теориями 
происхождения жизни. 
Гипотеза самозарождения. На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни. Однако, к концу 70-х г.г. ХIХ в. практически все 
ученые признали, что живые организмы происходят только от других живых 
организмов, что означало возвращение к первоначальному вопросу - откуда же 
взялись первые организмы? 
Гипотеза стационарного состояния. Исходя из этой гипотезы, Земля никогда 
не возникала, а существовала вечно. Она всегда была способна поддерживать 
жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Эта гипотеза не рассматривается как 
научна. 
     Гипотеза панспермии. Попытки математически оценить вероятность спонтанной самосборки молекулы такого сложного биополимера в «бульоне», насыщенном всеми необходимыми химическими компонентами, привели к исчезающее малой величине. Поэтому в настоящее время даже наиболее «стойкие» 
специалисты, придерживающиеся строгих материалистических позиций, стали 
склоняться к внеземной теории зарождения жизни, например, путем занесения 
молекул ДНК с метеоритным веществом.  
     В соответствии с гипотезой панспермии жизнь существует в космосе вечно, и 
зародыши жизни странствуют по Вселенной и переносятся с одной планеты на 
другую. Они способны попасть и на нашу планету. Теоретическая возможность 
подтверждается обнаружением следов органических соединений в метеоритном и 
кометном веществах. 
     Фред Хойл и Чандра Викрамасингх в своих работах приводят убедительные 
свидетельства того, что многие тела Солнечной системы, особенно кометы, а 
также планеты с органической атмосферой (аммиак, метан) изобилуют клеточными формами жизни. Они также полагают, что ранняя химическая эволюция 
могла происходить не на Земле. 
     Таким образом, в соответствии с этой гипотезой геномная информация выходит за пределы хромосом, за пределы Земли  и существует во вселенском масштабе, оплодотворяя все новые миры, физико-химические условия которых адекватны зарождению жизни в той или иной форме.  
      Гипотеза о зарождении жизни в далеких глубинах космоса и возможности 
занесения на Землю извне была проверена учеными. 

Сотрудники Калифорнийского университета в Беркли представили Конгрессу 
США доклад, в котором доказывается существование жизни на других планетах. 
При этом исследователи уверяют, что еще ни одному землянину не довелось 
встретиться с космическими соседями, но есть все шансы в такой встрече. 
Американские ученые пообещали установить контакт с инопланетянами в течение ближайших 20 лет [9]. 
         Биохимическая теория.  
    Большая часть поверхности первичной Земли была покрыта слоем горячей 
воды, кипение которой поддерживалось магмой, находящейся под тонкой океанической земной корой. Такая смесь газов и горячей воды могла привести к 
образованию так называемого первичного бульона, богатого именно теми химическими элементами, которые необходимы для синтеза жизни. Реакция могла быть 
осуществлена в результате вулканической деятельности, интенсивным ультрафиолетовым излучением, проходящим через тонкий слой атмосферы, или 
электрическим разрядом молнии. 
    Первую научную теорию происхождения живых организмов на Земле создал в 
20-е гг. ХХ в. советский биохимик А.И.Опарин (1894-1980). Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных ученых.  
     Обычно химики, изучающие природные соединения, в своей деятельности 
руководствуются следующей логикой: сначала находят новое вещество в природе, 
затем определяют его функции и структуру  и, наконец, пытаются синтезировать 
это соединение в лаборатории, чтобы сравнить свойства природного соединения и 
его синтетического аналога. Но в генетических манипуляциях такой подход долгое 
время не работал. Структура ДНК была уже известна, но обратную задачу не 
удавалось решить. Живые организмы на первый взгляд казались столь сложными, 
что поначалу многие биологи полагали, что жизнь нельзя свести к химическим 
реакциям. В 1828 году Вёлеру удалось химически синтезировать органическую 
молекулу. Это была мочевина, полученная из неорганических веществ. Теория 
А.И.Опарина завоевала широкое признание, но она не может четко ответить на 
вопрос: как именно произошел переход от сложных органических веществ к 
простым живым организмам. 
   Только в 1953 году С. Миллер - специалист в области проблем возникновения 
жизни синтезировал компоненты белков - аминокислоты. 
     Стенли Миллер, провел ряд опытов, в которых описал возможность создания 
модели  первозданного мира. Однако его гипотезы подверглись критике. Основным элементом критиков является отсутствие единой хиральности у синтезированных аминокислот. Полученные амиинокислоты представляли собой практически равную смесь стереоизомеров, в то время как для аминокислот биологического происхождения, в том числе входящих в состав белков, характерно 
преобладание одного из стереоизомеров. По этой причине дальнейший синтез 
сложных органических веществ, лежащих в основе жизни, непосредственно из 
полученной смеси затруднен. По мнению критиков, хотя синтез важнейших 
органических веществ был продемонстрирован, далекоидущий вывод о возможности химической эволюции, сделанный непосредственно из этого опыта, не 
вполне обоснован. Но самое главное в этом эксперименте не удалось создать 
жизнь. Были получены аминокислоты – обыкновенные химические вещества, но 
сами по себе  они оказались «неживыми».  
      Главное в клетке − это генетический код, а его происхождение является глубочайшей загадкой для эволюционистов. Они не в состоянии объяснить наличие в 

живой клетке только левовращающихся аминокислот. Наличие хотя бы одного 
правовращающегося изомера делает белок безжизненным. Как выяснилось, в 
опытах Миллера было получено примерно по 50%  каждого изомера, следовательно вероятность синтеза необходимых аминокислот очень мала. 
    Помимо перечисленных выше гипотез были предложены и другие. Одна из 
последних гипотез переросшая к началу ХХI века в теорию о происхождении 
жизни, основана на идее Н.К.Кольцова о матричном синтезе протоклеток и их 
структурных элементов на кристаллах апатита; предложена она биологом 
Костецким Э.Я. и геологом Чернобровкиным В.В. Они обратили внимание на 
эмпирические факты: присутствие минерала апатита в живых системах в составе 
зубов и костей, наличие сходства периодичности в 3,4 А°(1 А°=10‾8 см, величина 
примерно равная размерам атома) в элементарной ячейке апатита и двойной 
спирали ДНК. Это и дало основание выдвинуть гипотезу абиогенного синтеза 
нуклеиновых кислот, белков, нуклеотидов и полисахаридов на матрице апатита 
как основном источнике неорганического фосфата. В кристаллах имеется некоторая характерная периодичность, нарушаемая дефектами. Дефекты делают кристаллы потенциально высокоинформационными, поскольку могут приводить к 
образованию множества стабильных альтернативных конфигураций, что является 
необходимым условием для хранения информации. Американский физик Ф. 
Типлер по поводу информации заявил: «Я определяю жизнь как некую закодированную информацию, которая сохраняется естественным отбором».  

    Еще одну гипотезу, в основе которой лежит идея превращения (трансформации) энергии внешней среды в химическую энергию, предложил академик Эрик 
Галимов. Но необходимо, чтобы с химической реакцией, доставляющей энергию, 
могли сопрягаться химические реакции, способные к созданию низкоэнтропийного продукта, т.е. реакции, идущие с усложнением организации. Молекулой №1 в этой гипотезе признается аденозинтрифосфат (АТФ) и молекулой 
№2 транспортная – тРНК, которые, однако, возникают в разное время и в разных 
условиях (местах), что делает их объединение проблематичным. 
   Следует указать и на идеи и гипотезы, изложенные американским биофизиком 
Ф.Дайсоном в его книге «Происхождение жизни». По Дайсону, сначала возникла 
примитивная клетка, затем ферменты и только потом гены. Дайсон полагает, что: 
1) на первых этапах живые организмы представляли собой метаболические ячейки 
без механизма репликации; 2) огромное разнообразие живых организмов 
возможно на основе сравнительно небольшого ассортимента молекул органического веществ; 3) «центральная догма» современной биологии (ДНК – РНК – 
белок) о клеточном положении нуклеиновых кислот и их первичном возникновении полностью несостоятельны. 
     Клетку принимают за единицу измерения жизни. Однако, слагаемые клетки: 
белки, аминокислоты, ферменты – взятые по отдельности, живыми не будут (как и 
робот – собранный из деталей). В этой области произойдет революция, только 
когда станет ясно, как возникла целая клетка. И, всё-же, многие ученые продолжают поиск механизма «самосборки» аминокислот в белки без управления со 
стороны ДНК [10]. 
     Особо хотельсь бы отметить еще одну современную гипотезу о происхождении жизни, выдвинутую русским геологом  Ю.А.Колясниковым, основанную на 
особой роли воды. Именно на эту гипотезу автор настоящей монографии и 
обратил своё внимание. Используя уникальные свойства воды, Колясников обосновывает свою гипотезу биопоэза, в которой первоначально синтезируется ле

воврвщающаяся, т.е хиральная аминокислота, а затем идет синтез сахаров – основы нуклеиновых кислот, на правых спиральных цепочках. Такой синхронный 
синтез полиптидов и полинуклеотидов сопровождался генерацией водных димеров и неумолимо вел к образованию сложных нуклеотидных комплексов с записью в них примитивной РНК возникающего однозначного генетического кода.  
    Поиски механизмов возникновения клеток вынуждает нас обращаться к истокам 
происхождения Земли, как составляющей Вселенной. 
     О происхождении Земли существует мого  представлений. Так, в начале ХIХ 
века предлагалась теория катастроф, согласно которой геологическая история 
Земли состояла из ряда этапов спокойного развития и бурных катастроф, 
изменявших вид Земли. В результате этих катастроф частично по Кювье, или даже 
полностью по Орбиньи, уничтожался весь существующий ранее на Земле 
органический мир, а затем возникал вновь. Жорж Кювье-французский зоолог 
(1769-1832) установил принцип «корреляции органов», на основе которого 
реконструировал строение многих вымерших животных. Д’Орбиньи А.Д. (17981849) – французский палеонтолог, развивал теорию катастроф. Он описал свыше 
100 тыс. ископаемых остатков организмов. 
     Математический аппарат теории катастроф, пригодный для опиисания многих 
процессов самоорганизации, разработан российским математиком В.И.Арнольдом и французским математиком Рене Томом. Математическое описание мира 
основано на тонкой игре непрерывного и дискретного. Дискретное более заметно. 
«Функции, как и живые существа, характеризуются своими особенностями», 
писал П.Монтель. Особенности, бифуркации и катастрофы – термины, описывающие возникновение дискретных структур из гладких, непрерывных. В то время как ньютоновская теория позволяет исследовать лишь плавные, непрерывные 
процессы, теория катастроф дает универсальный метод исследования всех скачкообразных переходов, разрывов, внезапных качественных изменений. 
    В первой половине ХIХ века английским геологом Ч.Лайелем был предложен 
научный принцип актуализма – как сравнительно-исторический метод в геологии, 
согласно которому, изучая современные процессы, можно судить об аналогичных 
процессах далекого прошлого. Этот метод применяется с учетом хода развития 
Земли и изменяющейся геологической обстановки [11]. Сторонники катастроф  и 
актуализма,  непрерывно вели бескомпромиссные дискуссии. Теория катастроф 
имела ясный взгляд:  вид Земли раньше был непохожим на современный, с 
течением времени в нём произошли основательные изменения. 
    Актуализм считал, что Земля не вечно была такой, но изменения произошли не 
мгновенно, а процесс шёл очень длительное время. Чтобы понять, как возникла 
жизнь мгновенно во всех уголках Земли, следует восстановить условия, которые 
были в то время. Незначительные, мелкие изменения не могли привести к 
кардинальным изменениям в процессе образования жизни. Только революционные процессы могут создать новое, без них новому возникнуть невозможно. 
Вероятно, правильной является мысль, что только теория катастроф даёт возможность познать процесс создания жизни. 
    Ученые утверждают, что Большой взрыв является непосредственной причиной 
рождения множества галактик. Возможно, это была самая большая природная 
катастрофа, в истории Вселенной. На Земле сформировались удивительным 
образом очень благоприятые условия для создания и поддержания жизни. Была 
создана фауна и флора.   
     По методологии все современные концепции развития жизни можно отнести к 
трём основным типам: субстратные, энергетические и информационные.