Природа эволюционных изменений механизма

Базисной реакции

На каждом стационарном уровне существования ЭОКС при сохранении постоянных условий и неизмененной при­роды K_i механизм базисного процесса воспроизводится в точности во всех каталитических актах. Строгий порядок его воспроизведения в каждом акте целиком обусловлен свойствами ЭОКС. Поэтому можно сказать, что этот порядок наследуется ЭОКС после каждого каталитического акта, и он является наследственным порядком функционирования ЭОКС при их динамическом существовании.

При взаимодействии ЭОКС со случайными факторами внешней среды может произойти изменение порядка функционирования в последующих каталитических актах. При этом происходят как обратимые, так и необратимые измене­ния механизма базисной реакции в зависимости от того, не затрагивается, или затрагивается конституционная сфера ЭОКС этими изменениями. Обратимые изменения, исчезающие после прекращения действия возмущающего фактора, не наследуется системой, а необратимые - наследуются, так как сопряжены с изменением наследственного порядка функционирования ЭОК. Реакция ЭОКС как единого це­логовоздействия факторов внешней среды, вызывающая их приспособление к изменениям внешних условий, есть не что иное, как примитивная форма отражения системой «внеш­него мира» на физико-химическом уровне, сопровождаемая определенным ее ·поведением.

Учитывая это, цепи эволюционных изменений природы ЭОКС (формула 5) должны быть, связаны с такими последо­вательными изменениями механизма, в которых адекватно изменяется наследственный порядок функционирования при сохранении целостности системы и основных черт механизма и при росте объема эволюционной информации. А так как основой поведения ЭОКС являются присущие ей свойства, а факторы внешней среды лишь вызывают ту или иную ее реакцию, то реализация цепей (5) действительно является саморазвитием ЭОКС, а не случайными ее изменениями, вы­званными внешними силами; точно так же изменения меха­низма являются его саморазвитием, направленным услож­нением.

Можно отметить следующие общие черты саморазвития механизма базисной реакции, независимые от конкретной природы базисной реакции и катализаторов, т. е. присущие унифицированной модели ЭОКС.

Саморазвитие механизма базисной реакции не может происходить в результате замены одного катализатора на другой. Ибо замена катализатора приведет к уничтожению одной ЭОКС и созданию другой, не имеющей никакой генеалогической связи с прежней системой, и саморазвитие ЭОКС с новым катализатором началось бы от нуля. Следовательно, если предположить возможность какого-то обмена катали­заторов ЭОКС со средой, то образуется ряд модификаций ЭОКС на одной базе:

К_i1↔ К_i2↔ К_i3…

который не составляет цепь развития, но каждая из модифи­цированных форм может положить начало самостоятельной цепи эволюционных ·изменений ЭОКС на одинаковой базе

К₀₁↔ К₁₁↔ К₂₁↔ ... ↔ K_q1

К₀₂↔ К₁₂↔ К₂₂↔ …↔ К_q2 и т.д.

Саморазвитие механизма базисной реакции происходит только в результате необратимых изменений катализатора и других внестехиометрических компонентов ЭОКС внутри системы. Возможны два направления изменений природы ЭОКС: .модифицирование механизма при сохранении сложности за счет изменений состава и структуры катализатора, или же усложнение механизма с дроблением процесса на элементарные стадии и появлением специальных катализаторов этих стадий и систем их точного воспроизведения. НА новые катализаторы стадий, возникающих при усложнение механизма, появляются не за счет захвата их из внешней среды, а за счет эволюционных изменений конституционной сфера ЭОКС (факторы внешней среды здесь также и причиной, вызывающей изменения ЭОКС, соответствующие их природе). При этом в ЭОКС не просто появляются катализаторы новых стадий, но и системы их синтеза, и система запоминания этих изменений, связанные в единое целое со всеми другими системами кинетического континуума обозначивающими новый наследственный порядок функционирования ЭОКС после совершения каждого эволюционного превращения К_i→К_i+1. Такие системы синтеза катализатора стадий и сохранения наследственного порядка функционирования ЭОКС в дальнейшей эволюции могут совершенствовать свои функции за счет модифицирований первого типа (при хранении достигнутой сложности) и усложняться за счет дальнейшего дробления элементарных стадий и появления катализаторов новых стадий и систем их воспроизведения.

Следовательно, саморазвитие механизма базисной реакции происходит по принципу дробления, усложнения и степенного совершенствования элементарных стадий. Рассматриваемый процесс представляет собой динамическую многомерную фракталь, для которой каждая предыдущая форма механизма в результате дробления при усложнении заменяется себе подобными элементами более сложного строения и более высоким сохранением цельности ЭОКС и генеалогической связью среди последующих форм с предыдущими. В данном случае фрактальность в усложнении механизма подобна трехмерной «губке Серпипского» с системой сквозных кружев. Фрактальную сущность имеют многие особенности существования и саморазвития ЭОКС, пример, взаимосвязи химических процессов при энергетическом сопряжении экзергонической базисной реакции со внутренними эндергоническими рабочими процессами образует двухмерную фракталь типа разветвленной сети, но действующей в обратную сторону, так как направление потока .свободной энергии, его последовательного накопления в рабочих процессах и конечной диссипации, противоположно направлению речного стока фрактальность должна быть. также в усложнении строения ЭОКС в эволюции и т. д.

Как следует из сказанного, ЭОКС при их динамическом существовании, реагировании на воздействия внешней среды и саморазвитии проявляют ряд новых специфических свойств присущих этим химическим системам в целом и отличаются от химических свойств отдельно взятых молекул и компонентов системы, обычно рассматриваемых химией. Это оправдывает введение нового понятия «высшие проявления химии» для обозначения этих свойств, в отличий от появлений элементарной химии.

6. Закономерности саморазвития элементарных открытых каталитических систем, естественный отбор и принципы