<<
>>

11-1* Специфика биологии

Прежде чем строить схему биологической эволюции, надо изложить в нужных нам терминах основные свойства жизни. Хотя определения жизни

дать нельзя (как и никакому из основных понятий), но основные отмеченные выше свойства мира, важные для эволюции - активность, диасеть и фрак- тальность, - можно и нужно описать в биологических терминах.

Они принимают у живого следующие существенные для нашей темы формы. Активностью обладают и организмы, и части организма, вплоть до микроструктур (п. 5-15), и группы организмов (улей, стая, ценоз и т.п.). Наиболее общими специфически биологическими типами активности, не имеющими аналогов в неживой природе, предстают прежде всего четыре феномена - метаболизм, поведение, смена поколений и смена норм.

Метаболизм, т.е. обмен веществ, ведет к тому, что живое существует только в форме процесса (исключение - замораживание; оно обсуждено в п. 7-10). Поэтому неминуемо действует «метаболическая спираль» (п. 5-11), а она порождает, в частности, «винт эволюции» (п. 4-13). Можно говорить и про метаболизм ценоза (например, циано-бактериального мата).

Поведение не надо путать с подвижностью, которая есть и у неживой материи. Поведение содержит самопроизвольную составляющую, тогда как подвижность при поведении может быть минимальна (см. фото перед титульным листом) и выражаться, например, только в виде направления деления клеток (таковы ловчие кольца хищных грибов). Поведение может быть целесообразным, бесцельным и даже губительным.

Неясно, насколько связано с самопроизвольностью поведение частей организма (метацеркариев (п. 6-15), иммуноцитов, сперматозоидов и т.п.) и групп организмов, однако очевидны параллели. Так, поведение отдельных особей термитов или пчёл сходно с поведением иммуноцитов, а поведение улья или термитника - с поведением организма.

Тейяр видел в качестве элементарного субъекта поведения клетку: «Можно сказать, что...

сознание тем совершеннее, чем более сложное и лучше организованное материальное строение оно сопровождает». «Обычно психическую жизнь в мире ведут с первых форм организованной жизни, то есть с появления клетки. Стало быть, я присоединяюсь к общей точке зрения... когда решающий шаг в прогрессе сознания на Земле отношу к этой конкретной стадии эволюции» [Тейяр, с. 58, 79].

Ныне можно утверждать большее: целесообразно поведение на всех уровнях организации живого, начиная с частей клетки (напомню хотя бы рост микротрубочки или аксона). Поэтому, если отложить в сторону вопросы мировоззрения и говорить лишь про описание фактов, то самой научной представляется та философская позиция, которая признаёт свою долю сознания за каждым живым объектом, начиная с частей клетки. Напомню, что Геккель шел еще дальше, признавая сознание даже за атомом (п. 3-8).

Смена поколений несет четыре всем известные функции: позволяет видам образовывать экосистемы, где виды служат друг другу едой и средой обитания; обеспечивает избыточность размножения, которая позволяет видам занимать новые зоны обитания и экологические ниши; реализу

ет изменчивость в смысле отличия детей от родителей. Итогом последнего является рост разнообразия в процессе смены поколений.

Смена норм. Норму можно понимать различно (гл. 5 и п. 6-8*), но при любом понимании она является итогом самоорганизации и ограничивает изменчивость. Наоборот, снятие давления нормы (п. 5-2*) увеличивает эту изменчивость в последующих поколениях. Оно выступает как главный биологический инструмент запуска акта самоорганизации. Когда найдена новая норма, наступает завершение акта самоорганизации, а затем следует падение изменчивости. Таким путем происходит смена нормы.

Единичная смена нормы представляется мне элементарным регулятором эволюции. Как тип активности она стоит особняком, поскольку регулирует остальные типы биоактивности (что будет сказано в п. 11-2).

Это позволяет конкретизировать сформулированный выше Основной тезис общей теории эволюции так, чтобы получить Первый тезис намечаемой теории биологической эволюции:

Эволюция живого являет собой триединство:               активность - диасетъ - смена норм.

Итоги разных типов активности живого принимают различные формы. Их как минимум три - материальная (новые формы организмов), энергетическая (см. п. 7-10) и информационная (например, п. 5-5*). Третья наименее понятна, но и в ней все-таки можно вычленить три главных аспекта - узнавание, изобретение и наследование.

Всепроникающий характер феномена узнавания (его призвана выразить концепция эпигностики), результатами которого являются онтогенез и иммунитет, отмечен в п. 5-15. Наследование, которое прежде считалось чем-то вроде копирования, оказалось сложным информационным процессом: например, при создании половой клетки тоже текут процессы узнавания (пп. 8-8, 8-12), а в диплоидной клетке целые хромосомы оказываются выключенными (генетический импринтинг). Тот факт, что изобретение (рождение новизны, эмерджентность) обычно выступает на всех уровнях как итог фрактального роста, рассматривает Дополнение 4.

Для живого характерно, что информационные процессы (узнавание, копирование, горизонтальный перенос, генетический поиск - пп. 5-13, 5-15, 6- являют собой типы активности, при которых запуск и остановку задают знаки (маркёры), а их задает, в свою очередь, норма организмов. Знаки энергетически и информационно ничтожны, но дают значимый (энергетически и информационно) эффект. Обратимость действия знаков - характерное свойство живого (пп. 5-5*, 7-10). В расстановке и чтении знаков существенны тройной текст ДНК (п. 5-5*) и ее резонансные свойства (п. 7-11). Гены при этом служат знаками, переключающими режимы формообразования (в том числе фрактального роста), тогда как сами формы в генах записаны быть не могут (п. 6-7*). Где и как они записаны - предмет споров.

Диасеть живого характерна полифункциональностью элементов (п. 6-6*): например, белок может выполнять до четырех разных функций, в том числе - фермента и структуры [Свердлов, с. 711].

Сама по себе диасеть живого выявляется без обращения к идее родства. Зато, когда она выявлена, можно содержательно ставить вопрос о способе нахождения родства (см. далее, конец пункта 11-3*).

Фрактальность диасети живой природы установлена на сегодня, насколько знаю, только для одного аспекта ее наблюдения - для общепринятой системы таксонов. А именно, описан фрактал-древо системы таксонов и измерена его дробная размерность; она оказалась примерно одинакова у всех главных таксонов (Burlando В. The Fractal dimension of taxonomic systems //Journ. Theor. Biol., 1990, vol. 146, № 1). Это можно истолковать так: эволюция жизни (как и эволюция Вселенной) есть итог фрактального роста.

Для других аспектов описания диасети (морфо- и экологических) пока слишком мало материала, однако можно предполагать, что биосфера - это фрактал-сеть. Показать фрактальность диасети в целом было бы важно для понимания связи всего со всем в единую систему (п. 6-8). Фрактальный рост касается не только диасети - это и фрактальный рост особи (п. 6-8). Привычная аналогия живого с неживым («Клетка - естественная крупинка жизни, как атом - естественная крупинка неорганизованной материи» [Тейяр, с. 73]) довольно поверхностна и уводит от понимания более глубоких свойств живого. Она верна, пока мы понимаем организм по Окену, как компактный набор “инфузорий”; но для жизни характерно глубокое проникание ее частей друг в друга (на что “инфузории” неспособны), и специфически биологический фрактал образует именно оно.

Феномен проникания известен на всех масштабах: в бактериальной клетке это - пронизывающая ее замкнутая молекула ДНК, в эвкариотной клетке - растущие сквозь нее микротрубочки, в клеточном ядре - фрактально перемешанные экзоны и интроны, в крупном организме - сеть сосудов и нервов, в экосистеме - особи разных видов и трофических уровней, живущие вперемешку, и т.п. Мы к ним привыкли и не замечаем скрытых здесь тайн. К ним относятся и те свойства организма человека, которые позволяют существовать восточной медицине, например, иглоукалыванию (п. 6-8); они основаны на признании гораздо более глубокого взаимопроникновения частей, чем принимает европейская наука. Полагаю, что без их раскрытия эволюцию не понять. Ну хотя бы: единый принцип взаимопроникновения ясно показывает, что конкуренция единиц отодвинута далеко на задний план по сравнению с конструктивным взаимодействием. Три типа уровней. Основные уровни биологического взаимодействия: биосфера, экосистема, популяция, организм (в том числе одноклеточный), орган или система (например, нервная), ткань, клетка, внутриклеточная структура, молекулярный механизм, макромолекула На каждом из этих уровней работает самоорганизация, которую удобно выразить в форме

биополя данного уровня. Оно, как и физическое поле, является теоретическим конструктом, недоступным прямому наблюдению и вводимым для понимания факта целостности наблюдаемого явления. (Ныне почти всеми забыто, что гравитацию тоже отрицали 2 тыс. лет, поскольку ее нельзя прямо наблюдать (пп. 6-12, 7-11), а еще раньше Фалес полагал магнит одушевленным, поскольку не мог вообразить себе магнитное поле.)

Основные уровни биологической классификации, т.е. уровни основных таксонов: царство, филум (тип, отдел), класс, отряд (порядок), семейство, род, вид. О том, в каком смысле таксон можно считать целостностью (а с тем и реальностью), см. п. 8-11.

Основные уровни сложности организма: одноклеточные, колониальные, пластинчатые и т.д. - до цветковых растений и животных с головным мозгом (рис. 60 и 81). Указанные три типа уровней требуют трех типов описания эволюции (см. далее), но все их можно предполагать фрактальными.

5) Системное сходство. Развитое в данной книге представление исходит из общей точки зрения, согласно которой все формы эволюции (живого и неживого) имеют существенное сходство. В частности, аналогия био- и социальной эволюций имеет и другую сторону, кроме технической - мировоззренческую. Так, японский эволюционист Кунио Кавамура, предпочтя восточный взгляд на эволюцию западному, пришел недавно (2002 г.) именно к той же системной точке зрения, что и западные философы: />«Отличительная черта концепции Кавамуры - показать единство как можно большего количества явлений, связанных с развитием биологических объектов - от происхождения жизни до эволюции человеческого общества... По его мнению, культуры и цивилизации людей формируются в результате “самоорганизации”, подобной самоорганизации органических молекул, которая постулировалась в гипотезе происхождения жизни... Кавамура утверждает, что и в дебрях микрокосма мельчайших организмов можно найти те признаки, которые больше на виду на самых высших уровнях организации..., что и у бактерий есть культуры, аналогичные культурам, возникающим в человеческом обществе. Это любопытное утверждение, к сожалению, практически никак не поясняется. Автор только призвал исследователей найти у бактерий такие средства хранения информации, которые лежат вне их генетического материала» [Попов, с. 107-108].

Что хочет найти Кавамура, сказать не берусь, но замечу, что у мельчайших бактерий вольбахий (п. 8-4) совсем недавно действительно был найден целый ряд свойств, которые так и хочется назвать цивилизационными. В частности, о дни вольбахии могут оставлять в геноме хозяев записи для других вольбахий - см. [Марков, Куликов, 2006]. 

<< | >>
Источник: Чайковский Ю.В. Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции.. 2006

Еще по теме 11-1* Специфика биологии:

  1. В. И. Сивоглазов, И. Б. Агафонова, Е. Т. Захарова. Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень, 2013
  2. Специфика челюстного аппарата полевок
  3. СПЕЦИФИКА ПЕЛАГИЧЕСКИХ СООБЩЕСТВ
  4. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКА БОЛОТНОГО ПОКРОВА ВПРИЕНИСЕЙСКОЙ СИБИРИ
  5. СПЕЦИФИКА ПОЧВЫ КАК СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
  6. Специфика факторов почвообразования на газоносных территориях
  7. Общие представления об онтогенезе разных организмов и специфика его эволюции
  8. Кемп П., Арме К.. Введение в биологию, 1988
  9. Борис Михайлович Медников. Аксиомы биологии, 1982
  10. Тернистые пути к новой философии биологии
  11. Глава 23. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ