Читать книгу Начала человеческой природы - Георгий Шевяков - Страница 4

«Любой человек, наблюдая окружающую его природу, безошибочно делит ее на мир безжизненный, неорганический, и на мир живых существ. Повседневно и повсеместно он видит, что жизнь не просто рассеяна в пространстве, а присуща лишь организмам, сосредоточена в отдельных отграниченных от внешней среды образованиях, совокупность которых и составляет область жизни – мир живых существ.

Этот мир представлен колоссальным разнообразием растений, животных, микробов, которые очень непохожи друг на друга, между которыми с первого взгляда даже как будто бы и нет ничего общего. Однако всякий даже не искушенный в науке человек легко подмечает то общее, что позволяет ему относить к единому понятию «живое существо» – человека и дерево, кита и ничтожную букашку или травинку, птицу и бесформенного слизняка».[9]

При взгляде на все живое вокруг себя мы поражаемся трем вещам. Прежде всего, богатству и бесконечному многообразию жизненных форм от мельчайших, невидимых невооруженным глазом одноклеточных организмов до образцов мускулов и мощи китов и слонов. Во-вторых, тому, что в основе этого многообразия лежит относительно небольшое, ограниченное число составных элементов – обстоятельство, ставшее нам известным благодаря достижениям наук. И, в-третьих, точнейшей настройке и ювелирному взаимодействию этих составных элементов, благодаря которому косная материя претворяется в живую трепещущую плоть.

С легкой руки русского геолога В. Вернадского многообразие жизненных форм на Земле принято называть Живым веществом. «Живое вещество» есть совокупность живых организмов»[10]. Живые организмы без пропусков заполняют всю поверхность планеты. Размножением, питанием и дыханием они создают определённое давление на среду, меняют течение всех химических реакций, участвуют в круговороте всех химических элементов. Они выполняют в биосфере строго определённые биогеохимические функции для поддержания жизни на Земле.

Интерес Вернадского к живому веществу профессионален, как геолог он не мог не отметить роль, которую играло и играет это вещество в создании тех или иных пластов земной коры и тех или иных газовых составляющих в атмосфере планеты, что позволило ему в ретроспективе говорить о неумолимости и последовательности процессов образования биосферы (сферы жизни) и ноосферы (сферы разума) на Земле. Но суждения его – суть фиксация происходящих событий, их следствий, но не объяснение их первопричин, которые нас интересуют в первую очередь. И потому не общие рассуждения о живом веществе, как совокупности живых организмов станут предметами нашего внимания, но другие обстоятельства, которые мы в начале главы отметили: ограниченное число составных элементов в любом живом организме от инфузории до человека и четкое взаимодействие этих элементов между собой.

Накопленный биологическими науками материал подводит нас к пониманию того, что в основе всех без исключения живых организмов находится определенная организация или построение вещества. «Жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученной извне энергии поддержание и самовоспроизведение специфической структуры.»[11].

Мы не можем сказать, что это строго определенная структура или организация вещества, так как для ее отдельных представителей есть различия, которые наглядно выражаются, например, в виде способов питания[12], или выполнения тех или иных конкретных функций в многоклеточном организме, но число составных элементов, играющих ведущую роль в функционировании этих систем, и сам способ поддержания их постоянства, принцип функционирования одни и те же.

Этот принцип функционирования основан на том, что упомянутая структура представляет собой систему, состоящую из крупных химических молекул, не зря названных органическими. Из курса школьной химии нам известно, что органические молекулы обладают свободными химическими связями, которые в силу своей физической природы требуют заполнения, причем по достижении некоего предела заполнения они разрушаются. В процессе геохимической эволюции на Земле выработалась такая совокупность этих молекул и такое взаимодействие между ними, которое позволяло сохранять единство системы этих молекул, поддерживаемое за счет притока необходимых химических веществ и энергии из окружающей среды и разрушаемое таким образом, что останки системы повторяли «родителей» – структуру и процессы.

Эта система состоит из ограниченного числа молекул. «Биохимически вся современная жизнь во всех ее проявлениях очень однообразна: она основана на нуклеиновых кислотах, белках, углеводах и жирах, а также на некоторых менее распространенных соединениях, например фосфорных эфирах. Эти соединения могут быть очень разнообразны в деталях, но все они взаимосвязаны и являются продуктами небольшого числа основных биохимических реакций.

Биохимическое единство, – одно из главнейших характерных свойств современной жизни. Все растения, все животные, морские или наземные, от планктонных форм до кита, от вируса до слона, аэробы и анаэробы, словом, все формы жизни основаны на поразительно небольшом наборе главных органических соединений».[13]

Упоминать о тех соединениях, из которых построены живые организмы, все эти белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты, значит затруднять повествование, и вряд ли у специалистов в этой области вызовет какое-либо возражение именно ограниченное число самих химических элементов и не столь уж значительно число взаимодействий между ними, лежащих в основании жизни.

Здесь, пожалуй, следует сделать некоторое отступление. Задача этой книги состоит не в том, чтобы предложить новые факты, открыть неведомое, расширить горизонты знаний, но, напротив, сквозь немыслимые нагромождения фактов и знаний об окружающей нас действительности – плода бесчисленного множества современных наук – добраться до первозданной сути вещей и изложить эту суть простыми и ясными словами. Чтобы снять одно за другим напластования теорий и мнений, отрешится от псевдозадумчивого мудрствования, предать забвению глубокомысленные термины и обозначения. Блеск эрудиции нам не помощник, но скорее совратит нас с нашего пути. И если где-то и как-то автор не так применит тот или иной научный термин, избегать которого, собственно, наша задача, или выразит не вполне точно и конкретно свою мысль, то не след придираться к нему хотя бы по той причине, что большинство из нас знают очень многое о очень малом, здесь же предпринята одна из редчайших попыток понять малое о многом. Попытка свести воедино великое множество знаний, неизбежно теряя, упуская из виду и упрощая многие из них. Эта попытка вряд ли может быть совершенной, хотя бы в силу наивности автора, ищущего простые ответы на простые вопросы, но она, требуя опровержения, тем самым, возможно, подвигнет нас на действительное понимание себя.

Кроме ограниченности числа физических (химия все-таки относится к миру мертвой или физической материи) элементов, которые являются основанием жизни, необходимо четко уяснить следующее обстоятельство, вне которого жизни нет – речь идет не просто о совокупности молекул, но о совокупности функционирующей. Совокупности, устойчивость которой обеспечивается только тем, что она работает. Само по себе соединение любых других молекул мертво, как мертв сложенный карточный домик, где все части занимают определенное место и кроме архитектурного никакого другого интереса не представляют. Уникальность этому редчайшему собранию определенных молекул придает движение его частей, которое постоянно забирает из внешней среды те или иные химические элементы, перерабатывает их внутри себя и выделяет наружу ненужные остатки. Система не может остановиться в своем неуемном потреблении извне вещества и энергии, ибо сразу же распадется. Она безмерно неустойчива, как канатоходец, идущий по натянутому и вечно вибрирующему канату, где он с трудом удерживает равновесие, и вынужден идти, чтобы не упасть, ибо на месте не устоит.

Это объединение молекул также можно уподобить современному супермаркету, на полках которого постоянно должно быть определенное количество продуктов, одежды, аппаратуры. В течение дня эти продукты, одежда, аппаратура сметаются прожорливыми представителями рода человеческого, особенно в дни рождественских скидок, ночью вновь пополняются, и днем снова исчезают. Так и живое образование: подобно полкам супермаркета оно должно всегда обладать белками, сахарами, углеводами, получать и терять их, но отличие его от нашего примера в том, что оно должно накапливать свои запасы, чтобы образовать в дальнейшем два подобных супермаркета.[14]

Речь идет о системе молекул, которая, система, может быть, только если она функционирует. Это камень может лежать, и с ним ничего не будет, это вода может стоять в луже и оставаться водой, живой может быть только система из неживых элементов, находящаяся в постоянном притоке вещества и энергии извне. Дождь может быть только падающими каплями воды, жизнь может быть только работающей системой химических молекул.

И вот такую систему, состоящую из ограниченного числа молекул, находящихся в непрерывном взаимодействии между собой, потребляющую вещество и энергию извне для сохранения своего единства и распадающуюся на некоем пределе насыщения на две равные и одинаково жизнеспособные части, мы и будет называть в дальнейшем живым веществом.

Это вещество появилось на нашей планете вскоре после ее рождения. За время своего существования оно прошло ряд характерных этапов, выражаясь в тех или иных формах или организмах, оно менялось само, опираясь то на одни, то на другие (более совершенные или более специфичные) виды молекул в своем составе, оно сгруппировывалось в многоклеточные организмы, которые несли на себе печать своих родителей и также питались и размножались, оно украсило и во многом сформировало внешний вид нашей планеты (геологические пласты) и, в конце концов, мы есть представители этого вещества. Все то многообразие живых организмов, которое мы наблюдаем вокруг себя и по останкам которых мы судим о биологической эволюции, есть и были формами выражения или воплощения этого вещества.

Пожалуй, его можно уподобить Атману в индуистских верованиях; его невозможно выделить в чистом виде и сказать – вот живое вещество, хотя, возможно, наиболее полным образом ему будет единичная биологическая клетка или одноклеточное образование, но, безусловно, можно сказать, что любой живой организм от клетки до человека есть выражение этого живого вещества.

Но даже в этом наиболее примитивном живом образовании мы наблюдаем, что есть управляющие элементы, к которым, прежде всего, относятся дезоксирибонуклеиновая кислота, широко известная под аббревиатурой ДНК, молекула которой представляет собой две спаренные неразветвленные нити огромной длины и является основным структурным элементом передачи наследственной информации, есть «рабочие лошадки» – белки, полисахариды, липиды и другие подобные соединения, которые «работают» в повседневных жизненных процессах, и есть те же представители физического вещества, например, вода, которые вроде бы не имеют никакого отношения к основным химическим процессам в живом веществе, но без которых оно невозможно. Кстати, насколько известно, человек примерно на 70 % состоит из воды.

К особенностям развития этого вещества, что привлекают наше внимание в потенциальном применении к человеку, относится ряд следующих обстоятельств.

Прежде всего, именно своим функционированием это вещество создало на планете условия, в рамках которых неизмеримо увеличились количество и многообразие живых организмов, а также ускоренными темпами осуществлялись их изменения. Речь идет об образовании биосферы как газовой среды на планете с включением в ее состав кислорода и озона.

Благодаря озоновому слою в атмосфере жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, губительное для биологических систем, резко снизилось, что позволило живым организмам подняться из глубин океанов к воздуху и свету, резко усложняясь при этом и осваивая все новые и новые сферы обитания – сушу и воздух.

Что касается появления в атмосфере кислорода – этого сильнейшего окислителя, – то со временем появились живые существа, которые не просто приспособились к нему, но научились его использовать в своих интересах. Возникло дыхание, химические процессы в таких организмах ускорились, и соответственно ускорились темпы биологической эволюции.

Отметим и такое очевидное обстоятельство, что появившийся кислород, как газ, стал неотъемлемой частью газовой оболочки планеты, раскинувшейся над ней всей, – атмосферы, что предопределило распространение живых существ по всей поверхности планеты. Преодоление этого порога заняло большую часть времени, в течение которого Жизнь существует на Земле. И, собственно говоря, с начала приспособления живых организмов к этим условиям среды и расцвела жизнь.

Известно, что если уподобить время биологической эволюции одним суткам – 24 часам и вести отчет от 0 часов ночи, то период от начала Жизни до образования кислорода займет первые 9 часов наших суток. А в 11 часов утра на Земле возник первый организм, вдохнувший кислород, и появилось дыхание. Около 2 часов дня по нашей шкале клеточки получили ядро, приблизительно тогда же возникли первые многоклеточные существа, появилось половое размножение, резко ускорившее темпы эволюции. К 8 часам вечера земные моря населяли разнообразные животные: медузы, плоские черви, губки, полипы. И лишь около 9 часов вечера первые растения и вслед за ними животные вылезли на сушу.

Чтение этой удивительной повести распространения жизни на Земле, к сожалению, отнимет слишком много времени, нас все-таки ждет человек, отметим лишь, что само появление людей на шкале биологической эволюции – это последние секунды: австралопитек (1,5–2 млн. лет) – это чуть более полминуты, Гомо сапиенс (30–40 тысяч лет) – 1 секунда, а человеческих цивилизаций – всего четверть секунды.

Другим фактором, имеющим к нам непосредственное отношение, является энцефализация или возрастание роли нервной системы и, прежде всего, головного мозга в выживании организмов. По мере усложнения биологических образований от одноклеточных к многоклеточным, химические процессы, благодаря которым происходило самоуправление в клетках, не работали в системе из таких клеток. Потребовались органы управления, которые регулировали бы взаимодействие клеток в многоклеточном организме. Безусловно, они не могли быть привнесены извне, но стали результатом специализации тех же самых клеток.

Роль и значение таких регулирующих и по мере эволюции управляющих структур со временем неуклонно возрастали. После гибели горячо любимых нами динозавров живое вещество отказалось от усложнения своих представителей за счет наращивания масс тела, выживание и развитие стали обеспечиваться за счет усложнения преимущественно нервной системы. Следует сказать, что когда исчерпались и эти возможности (не исключено, что по причине живорождения, диктующего ограниченные размеры плода у матерей), дополнительно возникло воспитание детенышей родителями у высших животных, в т. ч. у наших предков.

Особо хочется обратить внимание на то обстоятельство, что с точки зрения физики и химии ничего особенного в живом веществе не происходит. И тем более нет в нем ничего качественно нового. Все составные части его взаимодействуют между собой, подчиняясь обычным правилам неживой материи. И, обладай эти части нашим осмысленным зрением, они бы ни за что не увидели того нового привнесенного в мир обстоятельства, которое происходит в делении клетки, например, как наиболее характерного для проявления этого обстоятельства события. Глядя на клетку изнутри, мы не увидим жизни. Молекулы в ней добросовестно исполняют свои химические обязанности. В их функционировании нет ничего принципиального нового. Не зря одно из определений жизни (НАСА) звучит так: «Жизнь есть химическая система, подверженная дарвиновскому отбору». Можно удивляться слаженности и строгой последовательности химических реакций, но сами они не представляют собой ничего необычного и выдающегося. Даже само воспроизводство, начиная с деления ДНК, есть лишь частный случай разрушения избыточности или неустойчивости крупной органической молекулы. И последующий за ним раздел имущества материнской клетки скорее должен служить нам примером в наших бракоразводных процессах, нежели чем удивлять.

Необычные следствия обнаруживают себя скорее вследствие происходящих внутри клетки событий. Вовне. За ее пределами. Во взаимодействии клетки с окружающим миром и во взаимодействии клеток между собой. Проявляется в поисках вещества и энергии, где начинается конкуренция между подобными (в т. ч. родственными) образованиями, проявляется в приспособлении этой клетки к условиям окружающей среды. Только по этим следствиям мы говорим об исключительности обнаруженного в клетке, об этой удивительной системе молекул, функционирующей как химическая система, по химическим законам и в то же время превзошедшей эти законы, не отклоняя их, но на них наслаиваясь и создавая законы новые – биологические. Которая строит на их основе, на их осуществлении новые предметы действительности – живые существа (где клетки продают свою индивидуальную свободу за гарантию общего выживания), новые формы взаимодействия этих существ с окружающим миром и себе подобными существами и, в конечном итоге, новый мир в мире простой физической материи.

Разумеется, эволюция примечательна множеством и других обстоятельств. В частности весь живой мир имеет иерархическую структуру – высшие или все более сложные организмы живут за счет низших, более простых. Одни живут за счет энергии извне, их называют автотрофные, в частности, это зеленые растения, использующие энергию солнечного света, они же постоянно поддерживают содержание кислорода в атмосфере, т. е. своей жизнедеятельностью и своими телами служат остальным. Другие – гетеротрофы, к которым относятся, в частности, все животные и мы в том числе, питаются первыми или другими животными. Сам кислород в биосфере обязан своим появлением и постоянным поддержанием своего достигнутого уровня 20 % в атмосфере фотосинтезу цианобактерий, водорослей и высших растений. И все те мастодонты живого мира, которыми мы гордимся и чье наличие воспринимаем как апофеоз жизни – слоны, киты, рыбы и травоядные – все они живут благодаря этим скромным и не претендующим на большее биологическим образованиям.

События, о которых мы говорим, как, впрочем, и все, что происходит с нами самими, обязаны какому-то фундаментальному свойству, присущему всей материи без исключения – веществам живым, разумным, да и физическим тоже. Этим свойством является стремление к сохранению приобретенной организации и свойств или жажда существования. Как атом, став атомом, не захотел больше быть отдельными протонами, нейтронами, электронами, так и живые образования, едва возникнув, отчаянно борются за свое сохранение. Химические реакции, что лежат в основе жизни, такие же слепые и неумолимые, как гравитация, ветер и извержения вулканов, трансформируются в живых существах в борьбу за существование и естественный отбор достойных для продолжения себя во времени. Борьбой за существование проникнута вся биологическая эволюция. Всякая тварь, раз появившись, хочет быть на этом свете. Пусть не всегда это от нее зависит и в силу свойств, унаследованных от предков, она порой изначально обречена, но она всегда борется за право быть, а не бессильно ждет небесной манны. Критерии ее «быть» лежат как в ней самой, так и в условиях среды, куда она, родившись, попадает. И это в биологической эволюции мы называем «естественным отбором» – фактором эволюции, тесно связанным с «борьбой за существование». Красной нитью скрепляет жажда жизни биологическую эволюцию, подчиняя себе и гены и инстинкты.

Свойства и потребности живого вещества – потребность в веществе и энергии и жажда существования с приспособляемостью – являются движущей силой биологической эволюции, где частные способности живого вещества плодотворно реализуются лишь при следовании общему требованию природы – усложнению своих образований. На смену прокариотам приходят одноклеточные организмы, рыбы порождают сухопутных животных, а рептилии – млекопитающих. Словно какая-то таинственная сила тянет наш мир за волосы неведомо куда, точнее вытягивает из наших веществ все, на что они способны. Все в этом мире, раз появившись, хочет быть, но не всё из появившегося остается и тем более продолжается. Отгадав критерии отбора, мы, наверное, найдем разгадку мира.

У этих особенностей, о которых мы говорим – жажда существования и усложнение структур – есть всякий раз инструменты осуществления. У вещества физического – это законы физические: тяготение, электромагнетизм и т. п., которые притягивают и удерживают его элементы друг с другом в атомах, звездах. У биологических образований есть инструменты сохранения достигнутого состояния – всевозможного рода устройства для приема энергии и пищи от хлорофилла до ротовых щелей, и инструменты усложнения своих образований. Удивительно, но последние – это отклонения в функционировании систем, сбои в воспроизводстве. Именно искажения воспроизводства позволяют появляться новым свойствам живых существ, отбор которых действительностью приводит к появлению новых биологических видов. А само усложнение обеспечивается наложением и сохранением новых элементов в ДНК. И мы говорим о генах и генетической наследственности как механизме сохранения живых существ во времени.

На примере появления биологического вещества мы также видим, что по исчерпании возможностей усложнения физического вещества физическими методами, оно продолжилось физическими структурами с использованием физических же законов на совершенно ином уровне – системы ограниченного числа физических элементов с дополнительными условиями существования этой системы. Мало того, совершенствование этой системы, ее дальнейшее усложнение (организмы) потребовало и другого дополнительного условия – локальной среды в виде газового обеспечения развития или биосферы на планете.

Остается добавить, что ученые любят забавляться. Им доставляет удовольствие рассуждать о пространственных и временных рамках мира, в котором мы живем. Миллиарды лет эволюции и гигаметры Вселенной для них как семечки, которые они щелкают на глазах удивленного обывателя. В тех трудах, где они нисходят до нас, нередко можно встретить и упоминания о невероятности жизни на Земле. При этом как некогда шаманы вздымали руки к дыму разведенного ими костра, где им виделись видения и пророчества, так жрецы наук вздымают руки к своим кострам или критерию истины – теории вероятности. По их расчетам возникновение жизни на нашей планете столь же правдоподобно, как сборка самолета «Боинг – 747» в итоге урагана, пронесшегося над мусорной свалкой, или написание романа «Война и мир» Л. Толстого обезьяной, бестолково нажимающей клавиши клавиатуры в течение всей жизни Вселенной. И в том, и в другом случае вероятность по разным оценкам оценивается от 1:10-130 до 1:10-260. Что здесь сказать? Если мы есть, а теория вероятностей говорит, что нас не должно быть, тем хуже, пожалуй, для теории вероятностей. Невольно вспоминаются слова Эйнштейна: «С тех пор как за теорию относительности принялись математики, даже я перестал ее понимать».

Такова утомительная и несколько затянувшаяся преамбула, которая позволит нам сделать в отношении живого вещества выводы, имеющие отношение, как будет показано ниже, к человеку, а точнее к его разуму.

Эти выводы, как естественные и очевидные, которые известны каждому из нас независимо от вышесказанного, так и следуемые из него, таковы: живое вещество есть особым образом устроенная система из элементов физического вещества, и есть результат тенденций развития этого физического вещества;

эта система функционирует по законам физического вещества;

эта система появилась на пределе возможностей физического вещества в деле усложнения его конструкций – заполнение свободных химических связей органических молекул, вследствие заполнения разрушаемых (собственно говоря, с того момента, как разрушенные остатки стали способны на повторное существование и разрушение и можно говорить о начале жизни);

у этой системы качественно новые, неизвестные прежней природе свойства, определяющие самую ее суть:

это появление в результате воспроизводства (в отличие от физического вещества, неспособного на свое дублирование);

это существование в потоке вещества и энергии (конструкции живого вещества нуждаются в постоянной поддержке извне в виде вещества и энергии);

эта система способна сохранять достигнутую сложность структур за счет генетической наследственности;

искажения генетического кода являются источником саморазвития живого вещества;

приспособляемость к изменяемой или открываемой внешней среде и усложнение собственных структур, вытекающее из априорных качеств материи, обеспечили бесчисленность форм живого вещества во времени или биологическую эволюцию;

ограниченное количество энергии и вещества, которые питают и составляют живое вещество, лежат в основе конкуренции живых существ;

свойства и потребности живого вещества – потребность в веществе и энергии и жажда существования с приспособляемостью – являются движущей силой биологической эволюции;

живое вещество в силу собственных свойств (необходимость в веществе и энергии, дупликации, специализации) существует во множестве себе подобных;

живое вещество создает особый мир в мире физической материи, которым оно обособляется от негативных для него факторов физического мира и где в наиболее интенсивной форме реализуется его потенциал;

живое вещество может существовать в довольно узком интервале физических условий: давление около 1 атм, соленость от 4 % до 0, температура от 0 до 40° С.

Следует отметить, что у конкретных живых образований, как собственно и всего, что есть в этом мире, нет стремления к развитию. На уровне поколений оно консервативно, стремится к сохранению себя таким, какое оно есть, используя борьбу за выживание и приспособление к внешним условиям. Но при перемене среды обитания новые поколения, несущие, благодаря изменчивости, новые признаки, и вынужденные приспосабливаться к этой новой среде, эти поколения становятся иными по сравнению со своими предками и. как правило, более сложно устроенными. Так появляются новые виды, и так же невольно напрашивается сравнение с людскими сообществами, где мир, созданный отцами, требует изменения детьми вопреки мнению отцов. Кстати для появления и закрепления новых биологических признаков отнюдь не всегда требуются миллионы лет, по некоторым данным для того достаточно несколько десятков поколений. Отсюда недалеко до недавно родившегося мнения, что биологическая эволюция носит не постепенный, но скачкообразный характер; биологические виды и появляются, и исчезают скорее в виде взрывов и катастроф, чем медленного наслоения признаков.