Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 182

Поэтому весьма вероятно, что первичным действием протобионтов в первобытном океане было всплывание навстречу свету либо опускание в толщу волы, т. е. вертикальные движения для получения энергии либо избегания разрушения. Но для того, чтобы такие реакции стали возможными в рамках биохимической целостности протобионта должны были сформироваться простейшие устройства для совершения биохимической работы, обеспечивающей стабильность протекания биохимических реакций.

К этим устройствам могут быть отнесены: индикатор состояния системы, анализатор состояния, передатчик реакции, движитель. Такая система реагирования с помощью кибернетической обратной связи действует в современных автоматизированных технических устройствах, которые состоят из блока управления, двигателя, передаточного устройства и рабочего органа. Особенностью этих устройств является способность производить определённую техническую работу без осознания её целей.

Общеизвестно, что человека создал труд (хотя это и оспоривается наиболее ретивыми последователями модели синтетической теории эволюции, утверждающими, что человек возник вследствие случайных генетических мутаций). Но никому до сих пор не приходило в голову, что так же не случайно возникла и жизнь, что она есть результат химической (биохимической) работы, которая плавно и постепенно, т. е. мелкими последовательными переходами перерастала в биологическую работу. В науке вообще не сложилось понятия химической и биологической работы, как в теориях эволюции не сложилось понятия мобилизационных структур.

Под биологической работой мы понимаем созидательную сторону мобилизационной активности, последовательность действий живых организмов, которая, будучи направлена на сохранение, воспроизведение и оптимизацию жизнедеятельности, в то же время формирует, воспроизводит и оптимизирует сами эти организмы. Будучи направлена вовне, эта полезная деятельность по добыванию пищи, энергии, возможностей размножения частично направляется внутрь организма, тренируя определённым образом его органы и системы, совершенствуя его мобилизационную структуру и тем способствуя выживанию, противостоянию безжалостному действию отбора.

Работа в химическом смысле отличается от имеющегося в науке понятия физической (т. е., собственно, механической) работы тем, что это не просто форма оценки перемещения грузов на определённое расстояние при определённом сопротивлении среды. Под химической работой мы будем понимать направленное действие химически активных структур, позволяющее частично преобразовывать окружающую среду, получать из неё дополнительную энергию и вещества в качестве сырья для химических реакций, и тем самым способствующее преобразованию самих этих структур, формированию избирательного реагирования на изменения среды. Понятно, что химическая работа является важнейшей предпосылкой биологической и её непосредственной предшественницей при благоприятных условиях. Она является формой эволюционной работы, охватывающей всю Вселенную.

Так или иначе, но жизнь, как и человека, создала эволюционная работа, а не бессмысленная игра случайностей. Мобилизационные структуры, возникающие путём синергетической самоорганизации, начинают противостоять косности этой самоорганизации, её хаотическому началу. Они производят работу, которая, будучи направлена на реорганизацию окружающей среды по меркам их организации, преобразует в определённом направлении и их самих.

И здесь, и там действует та же схема, без которой невозможна эволюция в узком смысле этого слова: «самоорганизация – мобилизация – работа – усовершенствование – естественный отбор – прогресс». Введение в ткань теории биохимической эволюции понятия работы требует переосмысления и понятий предбиологического и биологического отбора. Отбор следует понимать не только как внешний, но и как внутренний, как отбор протобионтами веществ (из окружающей среды и от других протобионтов в предбиологической конкуренции), наиболее пригодных для воспроизводства хода базисных реакций. В состав этих веществ входят энергетические ресурсы, катализаторы, реагенты, микроэлементы, структурные образования, пригодные для строительства протобиотических тел.

При построении любого сложного органического соединения, используемого живыми организмами для осуществления жизнедеятельности, необходим сравнительно небольшой набор «строительных» блоков. Эти блоки представляют собой низкомолекулярные соединения, или мономеры. «Стройка» жизни нуждается в использовании 20 аминокислот, из которых образуются любые белки, 5 азотистых оснований для создания наследственного аппарата в структурах нуклеиновых кислот, жиры-липиды, образующие мембраны клеток и служащие аккумуляторами энергии, глюкоза и углеводородные соединения, являющиеся горючим для получения энергии. Строительным материалом жизни являются биополимеры, упорядоченные молекулярные структуры, которые образуют и плоть живых организмов, и воспроизведение клеток внутри них, и воспроизведение самих организмов. Для осуществления жизнедеятельности необходимы также разнообразные газы, витамины и микроэлементы.

Из более ста химических элементов, входящих в таблицу Менделеева, только шесть элементов определяют химический состав тел живых существ Земли, как бы они ни отличались друг от друга. Это углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, получившие вследствие своей гегемонии в живых организмах название органогенов. В сумме эти элементы составляют не менее 97,4 % от веса тела каждого живого существа.

Каждая живая клетка строится в основном из элементов, которые в виде газов распространены в земной атмосфере. Около 70 % её вещества составляет кислород, 17 % – углерод, 10 % – водород, 3 % – азот. Все они обладают малым атомным весом, их соединения легко растворяются в воде.

Вода – не только великий растворитель, обеспечивающий протекание биохимических реакций, и не только среда, в которой протекают химические процессы. Она – постоянная участница этих процессов, обеспечивающая регулярный обмен веществ, теплообмен и терморегуляцию организмов. Внутри живых существ вне зависимости от среды, в которой они живут сейчас, сохраняется первобытный океан, из которого они произошли. Их тела на 60–90 % (и даже 99,7 %) состоят из воды. Вода обеспечивает транспортировку питательных веществ, придаёт телам упругость, способствует пространственному выстраиванию молекулярных структур.

Другим жизнеобразующим веществом является углерод. По своему происхождению и строению жизнь на нашей планете является углеродной. На основе углерода строятся десятки миллионов органических соединений. Эти соединения проявляют химическую активность при умеренных температурах. Многие из них подвижны, пропитаны водой, обладают низкой электропроводностью. Их молекулы образуют длинные скрученные цепи различной формы, при перестройке которых может резко возрастать их активность, особенно при наличии катализаторов. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, железом, фосфором и серой имеют ряд специфических свойств, способствующих катализу, гибким перестройкам, накоплению энергии и информации.

В настоящее время химиками обнаружено около 8 миллионов разнообразных химических соединений, причём около 96,6 % из них составляют органические соединения. Их, стало быть, насчитывается 7 млн. 680 тыс., тогда как неорганических – только 320 тыс.

Обычно считается, что такой достаточно узкий подбор химических веществ, входящих в состав любой формы земной жизни, является итогом естественного отбора, выделившего в течение миллиарда лет из огромного разнообразия веществ те, которые необходимы для осуществления и воспроизведения жизни самых разнообразных организмов. Имеется в виду, конечно же, внешний отбор. Однако в конструировании биологических структур на уровне биохимической эволюции огромную роль сыграл, по-видимому, внутренний отбор, т. е. восприятие протобионтами из внешней среды и синтез тех веществ, которые были способны поддерживать и воспроизводить жизнедеятельность.

Внутренний отбор продолжает играть одну из ведущих ролей и в биологической эволюции, способствуя самосовершенствованию одних организмов и деградации других. К сожалению, факторы внутреннего отбора и самосовершенствования совершенно не получили развития в современной синтетической теории эволюции с её гипертрофированием факторов мутаций и внешнего отбора. А ведь внутренний отбор, выбор стратегий поведения и способность к самоусовершенствованию сами регулируют и направляют внешний отбор, позволяя выживать и давать потомство в большинстве случаев наиболее жизнеспособным, успешно эволюционирующим организмам. Разумеется, речь идет не о некоей мистической устремленности к самосовершенствованию в духе Ламарка, а о спонтанно возникающем усовершенствовании целостных организмов в постоянно совершаемой ими работе для оптимизации своей жизнедеятельности и победы в борьбе за существование.