ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ
кое-что уже было здесь написано, но ... :)))) Репетицио эст мэтэр студиорум :)) не обессудьте
Глава первая. Философская.
1.1.
Несмотря на пугающее название, философии в этой главе будет не больше, чем науки - во всех остальных. Здесь и далее будет попытка объяснить проблему «на пальцах» - максимально понятно широкому кругу интересующихся но, вместе с тем, максимально сжато. Ну, то есть, я попробую
:).
Самое первое, чего стоит коснуться - это взаимоотношений системы и процесса. Биологи всегда и везде изучают процессы, но изучать их они могут только как последовательность состояний системы. Мы же вживую, в режиме реального времени не можем наблюдать ни за делением хромосом, ни за оплодотворением яйцеклетки, ни даже за численностью трепанга (или гребешка) в отдельно взятой бухте, не так ли? Поэтому мы осуществляем ряд наблюдений - как бы точек на графике, между которыми потом проводим логические линии. Суть исследования всегда одна и та же - мы пытаемся постичь процесс через доступные нам состояния системы - будь то разделенные десятилетиями материалы съёмок участка морского дна или мелко наструганные микротомом слои делящейся клетки.
Мы почти никогда не видим процесса. Более того, даже воочию видевший процесс исследователь, при попытке объяснить, что именно он увидел, просто вынужден разделять увиденное им на различные «профазы», «анафазы», «метафазы» и проч. - иначе его просто никто не поймет. Это даже не недостаток науки (который, будь оно так, можно было бы попытаться исправить) - это системная особенность человеческого мышления. Мы так живем, и мы так мыслим, мы не можем мыслить по-другому и никогда не сможем - с этим нужно просто смириться и попытаться как-то минимизировать потери, неизбежно возникающие при использовании этого несовершенного, допотопного, но единственного способа постигать мир.
Уже имея только две точки на вышеуказанном графике, пытливый человеческий ум запросто продолжает соединяющую их линию за пределы этих точек (уловить тренд - это все же не маркетологами придумано), но, ошибочно оценив их положение на оси Y, можно и с оценкой тренда очень легко попасть впросак. Как именно? Сейчас поясню на примере обсуждаемой темы.
Углубившись в изучение процессов, происходящих в организме, исследователи не нашли среди них практически ни одного, который не мог бы идти вне организма, в том числе и в искусственных условиях. Каждая отдельная биохимическая реакция воспроизводится в пробирке достаточно легко. Практически любой элемент таблицы Менделеева, извлеченный из объекта неживой природы, очень просто "подключить" к внутриклеточным процессам, сделав его тем самым частью "живой" материи. Это раньше она считалась обладающей особыми "виталистическими" свойствами и в корне отличной от материи неживой. Но, развеяв это заблуждение, наука оказалась неспособна четко определить, что такое жизнь, отграничить ее, как явление, как феномен (существование множества формулировок - попыток дать определение понятию жизнь, прекрасно это иллюстрирует). Физики и химики (да не обманут никого приставки био-), которые преимущественно и занимались проблемой происхождения жизни, видящие в организме только набор реакций, создали устойчивое и уже в значительной мере освященное авторитетом легендарных усопших гигантов мнение о том, что границы между живым и неживым просто нет. Стало быть, нет и проблемы
:)).
Однако это заблуждение.
Между живым и неживым есть вполне определенная и четкая граница. Неживое не может умереть.
Таким образом, список основных качеств жизни, которыми традиционно считаются рост и размножение, должен быть дополнен: - «живой объект характеризуется способностью к росту, размножению и смерти».
Несколько лет назад, на семинаре я докладывал среди всего прочего и эти соображения. Мне тогда было высказано, что определяя жизнь через смерть, я делаю методологическую ошибку, поскольку смерть определяется, как прекращение жизни, т.е. - через жизнь. Однако нуждается ли смерть в определении?
Что такое смерть, мы понимаем почти инстинктивно и очень хорошо. Этот опыт есть у каждого школьника - кто не видел ни разу собаки, попавшей под колеса? Засохшего цветка? Наконец, дохлой мухи? Мы безошибочно отделим живую собаку от мертвого льва, отнеся второго к объектам (уже) неживой природы
:)).
Мало того, во всем обширном паноптикуме спекуляций на тему смерти, созданном различными философскими и религиозными течениями, все, абсолютно все спекуляции относятся к тому, что бывает ПОСЛЕ смерти, касательно самой смерти проявляя редкостное, небывалое единение (ну, не без исключений, канешна - «Элвис не умер, он улетел на Марс»:)) ).
Чтобы понять, как произошла жизнь, нужно не забывать, что смерть произошла вместе с ней. Нужно искать путь, которым мог появиться объект, подверженный смерти.
Гипотезы, рассматривающие в качестве предшественников жизни что коацерваты Опарина, что микросферы Фокса, что ассамбли молекул РНК (не говоря уж о других, более экзотических), абсолютно упускают этот аспект из виду.
Фундаментальными свойствами жизни считаются рост и размножение. Однако они не являются присущими исключительно живым объектам. Примеров - масса. Рост кристаллов в насыщенных растворах, рост ледников при смене климата с аридного на гумидный, рост песчаных наносов в устьях рек - и так далее. Мало того, если мы проследим, как развиваются эти свойства по мере усложнения биологических объектов, то мы придем к неутешительному выводу об их постепенном затухании.
Абсолютными чемпионами по этим параметрам являются прокариоты (бактерии), у которых на удвоение как биомассы, так и численности уходят считанные часы, в то время как высшие позвоночные большую часть жизни не растут вообще, да и размножаются далеко не так эффективно. Прокариоты (а соответственно и вся жизнь на Земле) выглядят занесенными откуда-то, либо созданными кем-то, отчего сейчас так популярны и креационизм и теория панспермии.
Итак, если мы добавим к имеющимся двум фундаментальным свойствам - росту и размножению - третье, а именно,»живым может считаться только смертный объект, тот, чей распад и деструкцию можно охарактеризовать, как смерть», то картина у нас в значительной мере прояснится.
Во-первых, по мере усложнения живых объектов происходит и изменение отношения к смерти, которое никаким образом к затуханию отнести нельзя. Прокариоты уже не выглядят живыми до неприличия, наоборот, вместе со всеми одноклеточными эукариотами они составляют группу организмов, которых в силу их личного бессмертия можно охарактеризовать, как недостаточно живые. У них на любой стадии жизненного цикла, будь то вегетативная клетка, спора или гамета, каждая особь имеет шанс на продолжение существования. С появлением у многоклеточных дифференциации клеток на соматические и половые возникает и неизбежность смерти организма, бессмертие оказывается утраченным, соответственно, более смертный (если так можно выразиться), организм выглядит более живым.
На клеточном уровне понятие смерти тоже изменяется. Апоптоз у эукариот - программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне. Причем митохондрии, снабжающие этот процесс энергией, функционируют до самого конца, т.е. до уничтожения сегментов клетки макрофагами либо соседними клетками.
Таким образом, по мере развития и усложнения живых объектов, изменяется и их отношение к смерти, от потенциального бессмертия прокариот до обязательной смерти млекопитающих. Наблюдаемая эволюция отношения организма к смерти подтверждает, что добавление к числу свойств живого способности испытывать смерть - вполне оправдано.
Но взаимоотношения системы и процесса в биологии не ограничиваются только этим аспектом.
1.2.
У человека, который посвятил пару лет знакомству с историей проблемы (ну, то есть - у меня), создалось очень стойкое ощущение, что любой из когда-либо высказывавшихся ранее по теме данной публикации - очень старательно пытался обойти этот вопрос. Однако, скорее всего, предшественники его просто не замечали. Действительно, ответ на вопрос, поставленный ребром - что важнее, система или процесс, весьма напоминает анекдотический ответ бравого гусара (на «что было раньше - курица или яйцо?») - «Я вчера слегка перебрал, поэтому, что именно было в салате - не помню» (на самом-то деле почти всем известно, что яйца у наземных позвоночных появились гораздо ранее возникновения первых куриц).
Между тем, при рассмотрении способов возникновения жизни, этот вопрос становится зачастую главенствующим. Важнее процесс - и тогда стоит наибольшее внимание обратить на гиперциклы Эйгена, важнее система - тогда на первом месте коацерваты Опарина и микросферы Фокса. Да что там - гипотеза мира РНК рождена и развивалась под знаком главенства системы над процессом! Вот только почему-то никак не удалось из молекулы, обладающей некоторыми свойствами клетки (например - саморепликация) не то, что создать клетку, а даже хоть как-то, хоть с какими-то натяжками и допущениями, но найти хотя бы чисто теоретически возможный «переход от мира РНК к современному белоксинтезирующему миру» (Спирин, 2001).
Определим пока (как рабочий термин), что жизнь - это процессы, идущие в системе, чей распад и разложение возможно определять, как смерть и влияющие на систему вплоть до того, что способны ее изменять и эффективно поддерживать эти изменения до перестройки-переналадки всей системы.
Еще раз напомню - у меня нет чеканных формулировок и законченной картины мира.
Есть только желание объяснить то, что, как мне кажется, я понял