Эволюция регуляторных механизмов

Вопросы сравнительной биохимии оказались в центре внимания ряда научных школ.

Так, изучается распределение кариозина и анзерина в животном мире (В. С. Гулевич), биохимия мышечного сокращения, фосфорный и углеводный обмены в мышцах на разных этапах филогенеза животного мира (Е. М. Крепе). Серия работ по сравнительной физиологии секретина и пищеварительных ферментов (трипсина и пепсина) была проведена в 30-е годы П. А. Коржуевым. Выявляются закономерности в распределении некоторых масел среди растений и зависимость состава масел в растении от географического происхождения последнего (С. Л. Иванов).

Обширный опыт изучения закономерностей превращения веществ в онто- и филогенезе растений накоплен А. В. Благовещенским. Согласно Благовещенскому, подъем на более высокую энергетическую ступень осуществляется в ходе биохимической эволюции через своеобразный ароморфоз (арохимоз). В 30-х годах В. И. Нилов обнаружил параллелизм в развитии химических процессов у организмов, подчинив это явление закону гомологических рядов Н. И. Вавилова.

Эволюционно-биохимические исследования показали, что биохимические системы, причастные к основным проявлениям жизнедеятельности, обнаруживают общий план строения в пределах широкого ряда животных форм. Так, универсальным механизмом оказался биохимический механизм сокращения мышечных волокон. В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова установили, что источником энергии для работы мышц является аденозинтрифосфат (АТФ). Последующие исследования показали, что любой сократительный акт или движение, свойственные растениям и животным, осуществляются за счет энергии АТФ.

Э. Чаргафф в начале 50-х годов обнаружил, что ДНК обладает видоспецифичностью. Это позволило исследовать связь филогенетической систематики с особенностями строения нуклеиновых кислот. Согласно А. Н. Белозерскому и А. С. Спирину, специфичность нуклеиновых кислот обнаруживает связь с положением организмов в филогенетической системе.

В работах В. П. Скулачева были изучены молекулярные основы эволюции регуляторных механизмов. Если большинство других биохимических механизмов обнаруживает единство в пределах всего органического мира, то регуляция обменных процессов оказалась более дифференцированной и совершенной у многоклеточных организмов по сравнению с одноклеточными. Наличие нервной и гормональной систем регуляции биохимических процессов делает животных биохимически более совершенными по сравнению с бактериями и растениями.