Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 456

Самокопирование молекул ДНК происходит посредством их самоудвоения, именуемого репликацией. Репликация начинается с раскручивания обеих цепей двойной спирали и их отделения друг от друга. Затем разрываются водородные связи между нуклеотидами, а нуклеотиды по комплементарному принципу подбирают себе пары. В результате к двум старым расплетённым цепям пристраиваются новые и сплетаются с ними, а из одной двойной спирали образуются две новые, идентичные ей двойные спирали. Лишь нарушения этой идентичности вследствие нарушения последовательности нуклеотидов в цепи ДНК может привести к наследственным изменениям в организме – мутациям.

Но если бы столь жёсткое единообразие порядка генетического кодирования полностью определяло всё огромное многообразие белкового строения живых организмов, космос внутри жизни производил бы однотипные существа, продукты серийного производства, не более отличающиеся друг от друга, чем машины, выходящие с конвейера. Но в живой природе этого не происходит, каждое живое существо отличается от всех других сугубо индивидуальными чертами, в которых можно обнаружить определённую типичность и похожесть на некоторых других индивидуумов, но все они в своём единстве и целостности представляют совершенно неповторимые и самостоятельные образования, особи, эксперименты природы. Для их осуществления необходимы какие-то структурно-генетические предпосылки.

Поиск таких предпосылок привёл в 1985 г. к открытию в геноме человека так называемых мини-сателлитов, чрезвычайно изменчивых участков генетических структур. Эти участки, составленные из тёмных и светлых полос, оказались настолько индивидуальны и отличны от других людей, что по ним в настоящее время осуществляется генетическая идентификация личности, гораздо более точная и очевидная, чем идентификация по отпечаткам пальцев или по анализу крови.

Жизнь на Земле формировалась под воздействием энергии Солнца и отражает в себе воздействие его света, который представляет собой электромагнитные колебания и одновременно поток частиц – фотонов, распространяющихся в проницаемой для них среде. В 1808 г. французский физик Э. Малюс открыл явление поляризации света, заключающееся в нарушении осевой симметрии света в плоскостях, перпендикулярных направлению падения световых лучей. В 1848 г. великий французский биолог Луи Пастер обнаружил, что все вещества биологического происхождения поворачивают плоскость поляризации света всегда в одну и ту же сторону.

Способность молекул вещества поворачивать плоскость поляризации света в определённую сторону является проявлением оптической активности. При этом одни молекулы и вещества поворачивают плоскость поляризации света (при наблюдении против направления его распространения) по часовой стрелке и называются поэтому правовращающими, а другие – против и называются левовращающими. В неживой природе правовращающие и левовращающие молекулы хаотически перемешаны, поэтому примерно равные количества правовращающих и левовращающих молекул создают такую «мёртвую» и застывшую симметрию, которая делает подобные смеси оптически неактивными.

В отличие от неорганических веществ, все молекулы и другие структуры живых веществ обладают так называемой хиральной частотой (от греч. «хир» – рука), т. е. они имеют правую и левую конфигурацию как две руки человека, они асимметричны с точки зрения отношения к свету, обладают чётко выраженной оптической активностью и закручивают плоскость поляризации света в строго определённом направлении – либо в правую, либо в левую сторону. Хиральностью называется свойство молекулы, проявляющееся в невозможности её совмещения с собственным отражением в зеркале. Оптическая асимметрия клеточных компонентов способствует повышению их активности в химических взаимодействиях, скорости протекания химических реакций, энергетического уровня и способности к обмену веществ. Это означает повышение мобилизационной активности и способности к упорядочению под воздействием соответствующих структур.

Потеря живым веществом «мёртвой», хаотической, пассивной симметрии компенсируется обретением активной, упорядоченной, «жизнеутверждающей» симметрии, выражающейся в связях правовращающих молекул с левовращающими. Молекулы ДНК, образующие синтез белков, закручены вправо, тогда как аминокислоты живых организмов имеют левовращающие плоскости поляризации. Полимерные цепи молекул ДНК и РНК содержат только правовращающие сахара, а полимерные цепи белковых молекул – только левовращающие аминокислоты. В результате активное правое управляет способным к активному упорядочению левым.

Утрата застойной и хаотической симметрии происходит, по-видимому, уже на предбиологической стадии химической эволюции. Эта гипотеза была подкреплена в 1953 г., когда английский биохимик Ч. Франк установил систематическое нарушение зеркальной симметрии в автокаталитических реакциях, т. е. при таком типе химических реакций, при которых в процессе реакции вырабатываются катализаторы, способствующие возникновению нового периода в протекании реакции и соответствующей самоорганизации реагирующих структур.

Управление потоками света и использование световой энергии для мобилизации живого вещества на обеспечение протекания жизненных процессов и необходимых для них упорядочивающих перестроек является одной из важных предпосылок образования космоса жизни.

В связи с раскрытием структурности и иерархичности генетического космоса напрашивается его сопоставление с космосом вне жизни. Тем более, что согласно своеобразной мифологии русского космизма, Космос есть живое существо, порождающее человека с некоей специальной целью, предрасполагающей к космизации человека. На сходство живой и неживой упорядоченности указывал Э. Шрёдингер, сравнивая квантовую механику, одним из создателей которой он был, с генетикой. Обе эти науки он рассматривал как теории строения вещества. По мнению Шрёдингера, «уже сам принцип дискретности, прерывистости наследственности, лежащий в основе генетики, очень созвучен атомарной теории строения вещества» (Шрёдингер Э. Что такое жизнь. С точки зрения физики – М.: Атомиздат, 1972 – 246 с., С.28).

Соответственно в научной литературе можно найти немало попыток сопоставления структурных уровней биологических систем со структурными уровнями космической материи. Искусственность таких сопоставлений не вызывает сомнений. Так, гены в некоторых отношениях проявляют сходство с квантами, в других – с атомами, вследствие чего их характеризуют то как кванты, то как атомы наследственности. Российский генетик И.А. Рапопорт проводил аналогию между кварками и нуклеотидами, барионами и кодонами только потому, что в барионе содержатся три кварка, а в кодоне – триплет (тройка) нуклеотидов. Однако, если уж идти по пути подобных аналогий, более основательным представляется сходство между кварками и азотистыми основаниями, поскольку последние своими сочетаниями и связями определяют всё разнообразие нуклеотидов как «элементарных частиц» наследственности.

В таком случае Метагалактику можно было бы сопоставить с биосферой, а составляющие её элементы – скопления галактик, галактики, звёздные скопления, звёздные системы, планеты и т. д. – с видами, популяциями, организмами, органами и тканями. В свою очередь сопоставимы и ряды микроуровня – молекулы, атомы, их ядра, элементарные частицы и кварки как наиболее элементарные из элементарных – с клетками, их ядрами, хромосомами, молекулами нуклеиновых кислот, генами, кодонами, нуклеотидами, азотистыми основаниями и т. д. Смысл такого сопоставления состоит не в каком-либо отождествлении уровней живого и неживого космоса, а в прочувствовании космической сути свойственных им типов упорядочения, сходства и различий между ними. Можно по-разному строить ряды структурных образований и сопоставлять в этих рядах что угодно с чем угодно, всегда находя при этом сходства и основания для тех или иных аналогий. Главным из этих оснований является наличие в самых различных материальных образованиях некоего мобилизационного ядра и мобилизуемой периферии, в состав которой входят одна или несколько оболочек.

Следует, однако, отдавать себе отчёт в том, что космос жизни и неживой космос – это онтологически разные миры, имеющие целый ряд принципиальных, сущностных отличий друг от друга. Космос жизни обладает устройством, сформированным в процессе эволюции структур воспроизведения жизни. Жизнь на Земле – в целом макроскопическое, геоцентрическое явление, поэтому микромир жизни тоже макроскопичен с физической точки зрения, он включает пусть очень маленькие, сканируемые только электронными микроскопами, но всё же обладающие макроскопической телесностью структуры.

Космос же Вселенной представляет собой триединство микро-, макро– и мегакосмоса, в котором микроуровень за пределами молекул и атомов не обладает свойствами макроскопической вещественности, а на мегауровне происходит существенная трансформация пространственно-временных форм. Неживой Космос не обладает специфическими устройствами для воспроизведения каких-либо форм жизнедеятельности. Но и он буквально «кипит» эволюцией, пронизан ею, создаёт и отбраковывает неисчислимое множество самых разнообразных порядков, создавая тем самым предпосылки для направленного развития и прогресса. К числу таких предпосылок относятся структурность, целостность, системность, организованность космических образований. Однако действие таких предпосылок может реализовать потенцию к направленной эволюции и прогрессивному развитию лишь в тех случаях, когда хаотическая самоорганизация и самоструктурирование приводят к возникновению структур, способных воспроизводить и распространять обретённый ими порядок, используя материально-энергетические ресурсы окружающей среды и преобразуя эту среду по своему «образу и подобию». Можно предположить, что такие структуры возникают в Космосе постоянно в самых различных вариантах, но перешагнуть чрезвычайно высокий порог от эволюционной «инженерии» неживого Космоса к эволюционной «инженерии» космоса жизни могут помочь лишь чрезвычайно специфические условия, способствующие массовому «производству» упорядочивающих структур, их «перепроизводству» и конкуренции между ними в особой космической системе, именуемой биосферой.