|
6. Эволюция жизни на Земле есть процесс накопления наследственной информации... Разумеется, это всего лишь обобщение, всегда несколько абстрактное, могущее вызвать неприязнь узкого специалиста – практика, привыкшего к сугубой конкретике. Но без уровней обобщения невозможно само движение мысли. Подведение некоего предварительного итога выводит на новый уровень наши поиски всё той же конкретики.
Так было всегда. Врач Жюльен Ламетри, дитя самоуверенной эпохи Просвещения, склонной сложное тут же сводить к простому, рассматривал живой организм как механическую систему. Его сочинением «Человек-машина» /нечто вроде механизма часов/ зачитывался маркиз де Сад. Механицизмом отмечена и теория великого Ламарка - младшего современника Ламетри, предшественника Дарвина. Отсюда и чрезвычайная роль в его рассуждениях внешних факторов, упражнений, которые ведут будто бы не только к развитию органов, но и к передаче благоприобретенного фактора потомкам. Высота деревьев способствует вытягиванию жирафьей шеи /животные питаются листьями/, и качество это передаётся, закрепляется и развивается – будто бы! – из поколения в поколение.
Для Дарвина (эпоха промышленного переворота в Европе) живой организм — прежде всего энергетическая система; ему требуется "топливо"- пища. Отсюда "борьба за энергию", поиск и настигание добычи, стремление самому избежать участи жертвы — словом, постоянная и неизбежная борьба за существование со всеми ее жестокостями и эксцессами... Дарвинизму, замечательному прозрению, суждено было сыграть самую чёрную роль в социальных теориях и практике 20-века. Плоские суждения типа «сильные выживают – слабые погибают» с упоением приводит Гитлер и в «Mein Kampf», и во время своих известных застольных разглагольствований...
Когда была открыта знаменитая ныне "двойная спираль", содержащая наследственный код организма, проблемы жизни, казалось, уже можно было передоверить химикам-аналитикам. Они, в свою очередь, должны были свести их на уровень физических, чуть ли не математических задач с четко однозначными решениями. Химики и физики и впрямь могли торжествовать: это ими в основном была создана молекулярная биология, и загадка жизни, по мнению многих (я был в их числе), вот-вот должна была разрешиться коротенькой благополучной формулой, где слева от знака равенства стояло бы латинское "вита", обозначение жизни, справа же — химические символы и числовые коэффициенты...
Но жизнь, сведенная к химической и физической сути, почему-то переставала быть жизнью. Живая материя легко разлагалась до химических веществ, даже простейших, - но обратно они никак не складывались в живой организм, хотя бы и простейший... Именно это имел в виду один из создателей квантовой механики Вернер Гейзенберг в своей книге "Физика и философия": "Все устремления современной биологии направлены на то, чтобы объяснить биологические явления на основе известных физических и химических закономерностей. Обоснована ли эта надежда? Живые организмы обнаруживают такую степень устойчивости, какую сложные структуры, состоящие из многих различных молекул, без сомнения, вообще не могут иметь только на основе физических и химических законов. Поэтому к физическим и химическим закономерностям должно быть что-то добавлено, прежде чем можно будет полностью понять биологические явления". Далее, ссылаясь на "замкнутость и непротиворечивость" квантовой теории, Гейзенберг полагает, что "для понимания процессов жизни, вероятно, будет необходимо выйти за рамки квантовой теории и построить новую замкнутую систему понятий, предельными случаями которых позднее могут оказаться и физика и химия... Если эта точка зрения правильна, то одного соединения теории Дарвина с физикой и химией (с молекулярной биологией. — М.Т) будет недостаточно для объяснения органической жизни".
Ответ на один вопрос ставит все новые вопросы. Воистину, «чтобы удивляться, надо много знать». Выход появляется лишь тогда, когда возникает некая более общая теория, вовсе не отменяющая естественный отбор, борьбу за существование, но открывающая вместе с тем какие-то пока смутно угадываемые нами фундаментальные основы жизни. Для появления такой обобщающей теории, возможно, есть предпосылки. Человечество на переломе тысячелетий уже многое умеет. Многое ли знает? Вспомним хотя бы генную инженерию — вторжение в молекулярные наследственные структуры... Мы похожи на ребенка, свободно щелкающего выключателем, зажигающего и гасящего свет, но не понимающего, что при этом происходит.
Знаем ли мы, какой будет новая теория, опирающаяся на законы, открытые Дарвиным? С большой долей вероятности догадываемся, в какой "системе координат" она примется рассматривать феномен жизни. Сегодня ключом к раскрытию законов живого служит информатика, вышедшая из недр практической кибернетики, но давно уже сбросившая тесную скорлупу. В самом деле, живой организм характеризуется определенной структурой, упорядоченностью, иначе говоря, информацией, противостоящей неупорядоченности, хаосу...
Ген – единица наследственной информации. Вот любопытное сообщение в британском справочном издании: "Размножающиеся вирусы могут по ошибке захватить часть генетического материала жертвы и перенести его в следующую клетку, где он включается в генетический материал нового хозяина. В результате подобной трансдукции могут быть переданы специфические гены из одной клетки в другую".
Вот ещё гипотеза /завлабораторией молекулярной биологии развития Института биологии имени Н.К.Кольцова доктора медицинских наук Л.Корочкина, также говорящая о переносе и внедрении информации: "Обнаружены так называемые «прыгающие гены», способные вклиниваться в самые неожиданные участки хромосом. Причем курсировать гены-путешественники могут не только внутри своего генома; они внедряются и в чужой, осваивая территорию другого вида. Кочующий ген предпочитает мигрировать не один, а с попутчиками: отправляясь в путь, увлекает за собой часть ДНК. Конечно, на внезапный вояж решиться не так-то просто. Поэтому к гену-попрыгунчику присоединяется не любой участок ДНК, а более или менее свободный от повседневных забот. Есть в ДНК такая часть, которая не работает — не кодирует синтез белков, а взяла на себя особую функцию — регулирование временных темпов созревания различных частей эмбриона и его тканей в процессе индивидуального развития. Не этим ли перемещениям мы обязаны пертурбациями в эволюции?"
Сходную идею развивает и доктор биологических наук В. Кордюм: "Дарвинизм — классический и современный — единственной движущей силой эволюции признает естественный отбор. Но существует и другая движущая сила эволюции — так называемый горизонтальный перенос наследственного материала, при котором он передается не только от родителей к потомству (так сказать, вертикально), но и между любыми (!) живыми существами. Естественный отбор является в основном движущей силой эволюции приспособительной, а горизонтальный перенос обеспечивает развитие живого по пути усложнения. В природе обе эти составляющие развития действуют вместе, дополняя друг друга...»
Как видим обобщённая мысль о том, что биологическая эволюция есть процесс накопления информации «не взята с потолка»...
7. Эволюция — процесс накопления информации... А если переставить местами части равенства? Накопление информации и есть искомый механизм эволюции, генеральное свойство живой материи. Подобно тому, как свойство магнита — притягивание, газа — стремление расшириться... Уже понятно, для чего природа необычайно усложнила размножение: двуединство полов обеспечивает больший охват информации; понятным становится и многое другое. Чем сложнее и упорядоченнее структура, тем она информативнее. Иначе говоря, рассыпанные буквы не содержат никакой информации; их надо по меньшей мере упорядочить в слова. Суждение, составленное из этих слов, еще информативнее, тогда как книга, составленная из суждений, содержит сложнейшую информацию.
Дарвин считал себя натуралистом – т.е. наблюдателем натуры, природы. Современный биолог, вооружённый электронным микроскопом /и не только/ к такому «поверхностному наблюдению» относится едва ли не с презрением: он натуру ИЗУЧАЕТ. В его глазах фенотип – т.е. признаки организма, приобретённые при жизни, не передающиеся по наследству, т.с. «внешние», очевидные, - к сути дела отношения не имеют. К примеру. Накачанные мышцы спортсмена /удлинившаяся шея конкретного жирафа.../ никак не передаются его потомку.
Это и так и не так. В этом простом примере очень непростое логическое смещение. Скажем, среди популярных советов тем, кто собирается жить долго, есть и такой: потребляйте ежедневно стаканчик-другой /не больше, конечно/ красного винца. Среди объяснений пользы этой процедуры есть и такое: те, кто совершенно не потребляет алкоголя, обычно живут меньше потребляющих в разумном количестве. Упущено из виду, что непотребляющие, возможно, с самого начала не могут потреблять в силу каких-то печальных особенностей организма. Понаблюдайте. Подобные смещения логики обычны, хотя едва заметны. Генетики и морфологи, специализирующиеся на фенотипических особенностях организмов, разошлись по разным углам: разные научные издания, разные симпозиумы т.п. Похоже на истасканный анекдот о слоне, которого ощупывали слепцы. Кто-то полагал, что слон похож на змею /ощупывал хобот/ т.д. Тогда как и те и другие изучают целостный организм.
И, может быть, стоит вдохновиться не только наблюдениями микроскопических объектов, но и мыслями Дарвина и даже – о ужас! – Ламарка. Ведь смена поколений невозможна без раздельных операций — воспроизведения программы и построения "тела". Первое — генотип, совокупность наследственных признаков, второе — фенотип, их реализация в готовом "сооружении". Понятно, то и другое не соединишь безусловным знаком равенства. Фенотип есть реалиация генотипа в конкретных условиях среды: какие-то частности могут недопроявиться, исказиться, вовсе исчезнуть.
Развитие организма есть постоянное взаимодействие его наследственной структуры и внешних факторов. Половые железы, как и все системы организма, строятся из "фенотипической" ткани, то есть из клеток, так или иначе взаимодействовавших со средой. И можно, вероятно, допустить, что продукты половых желез тоже несут на себе отпечаток проявившегося в конкретных условиях фенотипа, внешней среды.
Ведь внутренняя среда организма для погруженной в нее клетки является внешней. И естественный отбор идет не только на уровне особей, но и внутри их, на клеточном уровне. В чем проявляется удачная мутация отдельной клетки? В ее более активной жизнедеятельности, выгодной организму в целом. Но высокая активность подкрепляется повышенным потреблением кислорода, питания, сопровождается усиленным выделением отходов и бурным размножением, органичивающим возможности клеток-соседей. Тогда как ослабевшие или отмирающие клетки распадаются, служат в конечном счете пищей другим и наконец выводятся вон Не характерно ли это и для клеток, составляющих половые железы? Не происходит ли и на этом уровене естественный отбор? Не зря ведь Природа столь «легкомысленно» расходует на единственную материнскую клетку мириады сперматозоидов...
А что если природа распределила обязанности по разным полам: самка несет по преимуществу фактор наследственности, стабильности, самец — фактор изменчивости, развития... На самцах природа как бы экспериментирует, испытывает разные возможности. Но если это так, "слабый пол" как раз отнюдь не слаб, но представляет прочнейшее основание для всякого рода проб и экспериментов, производимых природой с "сильным полом", видимо, лабильным и податливым... Оба фактора сливаются в детях, проявляясь опять же в зависимости от пола ребенка. (Среди людей таким распределением ролей можно, вероятно, объяснить большую среднюю продолжительность жизни, вообще выживаемость женщин, тогда как рекордные достижения в силе, выносливости все же принадлежат мужчинам; общий интеллектуальный уровень образованных женщин, похоже, выше, чем уровень сравнимой категории мужчин,- тогда как талант, тем паче гениальность, более сродни мужчинам...)
Ну, и, само собой, на наследственное вещество, святая святых, воздействуют внешние факторы: радиация, химические реагенты, в частности - алкоголь... Знаем ли мы порог этих влияний? Если же нет, нельзя ли предположить, что генетический код усложняется все-таки под натиском внешней среды? Не уподобляется ли он записной книжке, заполняемой информацией? Когда же книжка переполняется записями, в нее вклеивают новые страницы..
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Последний раз редактировалось Маркс Тартаковский 12 фев 2013, 18:48, всего редактировалось 4 раз(а).
|