Что такое жизнь и как она возникла? 2-11-1. Конгруэнтность причинностей
2-11-1. Конгруэнтность причинностей
Рассматриваемая мною в данной публикации теория происхождения жизни на Земле по ряду причин обладает экстраординарной спецификой, изначально, казалось бы, затрудняющей однозначное доказательство её научной истинности или ложности. Многое из того, что используется в качестве её оснований, восходит к условиям Земли, о которых при полном напряжении доступного научного знания можно судить лишь весьма и весьма приблизительно. Теоретический механизм предлагаемой гипотезы включает в себя функционирование молекулярных самоорганизующихся систем, по определению представляющих собой "чёрный ящик", поведение которого из-за отсутствия центров управления не подчиняется классической аддитивности элементарных вкладов. Н
еобычным пунктом рассматриваемой ниже теории является и гипотеза о существовании химической реакции енолизации сложноэфирных карбонилов липидов
, которая не была до сих пор экспериментально обнаружена, хотя её очень дальние аналоги в химии широко известны, также как и гипотеза о вытеснении ионами магния протонов из енольных форм с образованием комплексов, распадающихся в дальнейшем с выделением макроэргической молекулы окиси магния.
Предлагаемую мною гипотезу зарождения жизни на Земле можно было бы квалифицировать по Томасу Куну как смену парадигм, поскольку все её главные положения объединены общим основанием, которое до этого никогда не рассматривалось. Но в проблеме происхождения жизни на Земле научная парадигма превращения абиогенного вещества в живые организмы, как таковая, до сих пор, строго говоря, отсутствует. Так что, сравнивать не с чем. В реальности в этой области дисциплинарная матрица, характеризующая совокупность технических средств, знаний, убеждений представляла и представляет собой замаскированную под науку веру в недетерминированную спонтанность зарождения, что совершенно равнозначно вере в божественное происхождение жизни, в тайну, фундаментальная сложность которой извиняет неудачность многих попыток её разгадать. Как выразился математик В.В.Налимов, "У слова Тайна много синонимов. Один из них - Бог, другой - Истина, третий - Созерцание, далее - Воображение... и, наконец, Спонтанность".
Если жизнь на Земле в момент её образования отсутствовала, а затем внезапно возникла, то это произошло или в результате акта божественного творения или же спонтанно, т.е. самопроизвольно. В науке о происхождении жизни на Земле недетерминированная спонтанность, даже расцвеченная самыми наукообразными терминами и аргументами, практически ничем не отличается от предельно косных взглядов на происхождение жизни в форме "научного" креационизма, доказывающего абсолютную библейскую безошибочность в вопросах естествознания и опровергающего научные свидетельства эволюции. "Учёные" этой категории считают, что возраст Земли составляет всего лишь 6 000 лет и каждый из шести "дней", которые отводятся на сотворение в книге Библии Бытие, длился лишь 24 часа. Конечно такая библейская "наука" плохо согласуется с тем, что стало известно человечеству в последнее тысячелетие, но, как говорится, из песни слов не выкинешь: полезно знать, что некоторая часть верующих "учёных" думает таким оригинальным способом.
Нетребовательный человеческий ум может без большого сопротивления принять идею о том, что где-то когда-то жизнь вдруг возникла случайно, например, в виде настолько "умной" полимерной молекулы, чтобы игнорировать абсолютную невероятность своего возникновения. Ведь, например, выигрыш в лотерею - событие совершенно реальное, и, хотя предсказать номер выигрышного билета, фамилию выигрывшего человека и его место жительства абсолютно нереально, каждый человек имеет моральное право верить в то, что рано или поздно может выиграть в лотерею. Другое дело, если он попытается до объявления счастливого номера продать кому-то купленный им лотерейный билет, который по его уверениям должен гарантированно выиграть. Когда учёный после полных глубокой значительности движений позволяет себе даже на короткий миг на коротком участке изложения своей теории допустить недетерминированную спонтанность, то вне зависимости от значительности этого участка он теряет право называться автором научной гипотезы и становится похожим на описанного выше продавца лотерейного билета, трюк которого неизбежно будет раскрыт.
Детерминизм представляет из себя доктрину всеобщей причинности. Демокриту, который впервые начал глубоко интересоваться объективной взаимосвязью явлений материального и духовного мира, приписывается изречение: "Лучше было бы найти одно причинное объяснение, чем получить Персидское царство". В этой метафорической формуле Демокрит отразил своё ощущение от фундаментальной сложности, заключающейся в исследовании причинности явлений окружающего нас мира. В наши дни, спустя почти две с половиной тысячи лет философское, да и физическое толкование причинности остаётся всё таким же сложным и далёким от законченности. Важно иметь в виду, что в основе сложных жизненных явлений могут лежать несколько причин, причём иерархия вклада различных факторов причинности может быть сложна вплоть до признания полной невозможности их дифференцировать и сопоставлять.
В исследовании философии причинности принято опираться на учение Аристотеля о четырёх причинах. Согласно Аристотелю при исследовании причин, лежащих в основе тех или иных явлений жизни, необходимо ставить не один, а сразу четыре вопроса для того, чтобы получить законченное представление о данной проблеме. Это: 1) causa materialis или вопрос о материальной причине, вопрос о том, из чего произошёл данный факт, данный предмет; 2) causa efficiens или вопрос о производящей причине, чьим действием произведён данный субъект или объект; 3) causa formalis или вопрос о форме, формальной причине, сущности данного предмета и, наконец, 4) causa finalis или вопрос о том, ради чего данный предмет существует, ради какой цели или конечной причины он был создан.
За всю историю философии не было ни одного более или менее выдающегося философа, который в той или иной степени не касался бы аристотелевского учения о четырёх причинах и не пытался бы дать свою интерпретацию причинности. В давние времена понятие производящей причины применялось преимущественно к Божеству, в качестве конечной причины рассматривалось абсолютное совершенство, ведомое в своей первооснове лишь Творцу всего живого, а материальная причина часто вообще игнорировалась с учётом богословского положения о сотворении мира из ничего. Что же касается формальной причины или, как принято говорить "чтойности" предмета или явления, то на ранних стадиях развития научного знания её старались обходить из-за того, что использование чисто философских приёмов при решении узконаучных проблем, как правило, вызывало существенные затруднения.
В наше время при рассмотрении вопроса о материальной причинности возникновения жизни на Земле подавляющее число ученых в качестве causa materialis со всей неизбежностью рассматривает низкомолекулярные неорганические вещества, присутствовавшие на вновь образованной планете Земля, а также вторичные вещества, образовавшиеся из исходных веществ под влиянием разрядов молний, УФ-излучения солнца, земного тепла и других агрессивных факторов внешней среды.
В 1953 году Стэнли Миллер получил несколько аминокислот, пропуская электрические разряды через нагреваемую смесь водорода, аммиака, метана и водяного пара. Взрыв наивного энтузиазма в науке о происхождении жизни, вызванного экспериментом С.Миллера, не утихает и по сей день, хотя связи между causa materialis и
causa efficiensздесь нет и быть не может по определению.Излюбленным объектом causa materialis скоро уже почти столетие является первичный бульон, из которого по мнению, впервые высказанному в 1924 году А.И. Опариным, должны были состоять моря и океаны предбиологической Земли.Мало кто задумывается над тем, что никакой бульон в условиях предбиогенной Земли образовываться просто не мог, поскольку низкая концентрация аминокислот в предбиологическом океане в сочетании с ультрафиолетом безатмосферной Земли никак не могли способствовать полимеризации образующихся аминокислот в пептиды и белки. Однако даже в бульоне тройной крепости вопрос о
causa efficiens не решается каким-то более простым способом: или божественная сила или что-то, что мы пока, сожалению, не знаем.
В последние десятилетия в качестве causa formalis с появлением и развитием молекулярной биологии, физико-химических методов анализа, химии и стереохимии полимеров, микробиологии и вирусологии появился широчайший ассортимент претендентов на процессы формирования предбиологических сущностей, имитирующих различные формы проявления живых объектов. В науке о происхождении жизни последнего времени создание многочисленных вариантов causa formalis стало основным направлением творческих поисков искателей научного счастья. Наступил качественно новый этап в сочинении сказок на тему о происхождении жизни. С одной стороны, практически беспредельно выросло число объектов жонглирования научными клише, что исключает какую-либо целесообразность и смысл в критике новых изобретений по теме происхождения жизни: на каждую отвергнутую конструкцию тотчас будет извлечён из рукава десяток свежих, ещё не использованных. С другой стороны, надо понимать, что растёт ожесточение по отношению к такой ситуации, когда очередные психические атаки в науке о происхождении жизни с участием известных академических авторитетов оканчиваются ничем.
Примером, подтверждающим бессмысленность критики современных духовных братьев средневековых исследователей самозарождения мышей из грязного белья, являются некоторые сравнительно недавние публикации в респектабельном научном журнале "Nature". Полезно, например, прочесть статью в этом журнале под названием "Origin of life: Nascence man". Здесь можно прочесть эту статью в русском переводе:
Два взаимосвязанных алюминиевых сосуда в лаборатории Майка Рассела (Mike Russell) можно назвать биологическим аналогом ускорителя частиц. Однако предназначен этот «ускоритель» не для имитации первых моментов существования Вселенной, а для создания условий, аналогичных существовавшим на Земле в самые ранние её эпохи, - чтобы подтвердить гипотезы Майка насчёт того, как геология «породила» биологию.
Один из сосудов содержит жидкость, имитирующую океаническую воду на ранней Земле: она обогащена диоксидом углерода и железом, поддерживается при комнатной температуре и имеет показатель кислотности pH 5. В другом сосуде вода обогащена водородом и сульфидами, имеет температуру 130 °C и имитирует горячую воду геотермальных источников, исторгаемую океаническим дном. Жидкости смешиваются в хромированном стальном сосуде, содержащем в качестве катализаторов железо и сульфид никеля.
На этом аппарате Майк Рассел (изображённый на «заглавной» картинке) пытается воспроизвести первые шаги жизни на Земле, проводя химическую реакцию углекислого газа из «океанической» воды с водородом из воды «геологической», в результате чего образуются простые органические молекулы, - например, метан или уксусная кислота. Согласно его гипотезе, жизнь шаг за шагом зародилась вокруг этих реакций, а потом, подобно каравеллам флота Генриха Мореплавателя, распространилась по всему миру в первых протоклетках.
Эта реакция, выбранная на роль первой «искры жизни», обладает нужными характеристиками: она протекает с выделением энергии и фиксирует углерод - то есть, позволяет накапливаться органике, - а это два наиболее общих признака жизни. Этот процесс задействует вещества, которые, согласно всем представлениям геологии о ранней Земле, присутствовали в избытке, и, кроме того, реакция до сих пор используется - хотя, конечно, в усложнённом виде - метаногенными и ацетогенными микроорганизмами, выделяющими метан и уксусную кислоту в качестве отходов...
Рассел считает, что, если в эго экспериментах появится хоть что-то в промежутке между «смолой» и бактерией E. coli, то их уже можно будет считать не напрасными.
(Продолжение следует)
Рассматриваемая мною в данной публикации теория происхождения жизни на Земле по ряду причин обладает экстраординарной спецификой, изначально, казалось бы, затрудняющей однозначное доказательство её научной истинности или ложности. Многое из того, что используется в качестве её оснований, восходит к условиям Земли, о которых при полном напряжении доступного научного знания можно судить лишь весьма и весьма приблизительно. Теоретический механизм предлагаемой гипотезы включает в себя функционирование молекулярных самоорганизующихся систем, по определению представляющих собой "чёрный ящик", поведение которого из-за отсутствия центров управления не подчиняется классической аддитивности элементарных вкладов. Н
еобычным пунктом рассматриваемой ниже теории является и гипотеза о существовании химической реакции енолизации сложноэфирных карбонилов липидов
, которая не была до сих пор экспериментально обнаружена, хотя её очень дальние аналоги в химии широко известны, также как и гипотеза о вытеснении ионами магния протонов из енольных форм с образованием комплексов, распадающихся в дальнейшем с выделением макроэргической молекулы окиси магния.
Предлагаемую мною гипотезу зарождения жизни на Земле можно было бы квалифицировать по Томасу Куну как смену парадигм, поскольку все её главные положения объединены общим основанием, которое до этого никогда не рассматривалось. Но в проблеме происхождения жизни на Земле научная парадигма превращения абиогенного вещества в живые организмы, как таковая, до сих пор, строго говоря, отсутствует. Так что, сравнивать не с чем. В реальности в этой области дисциплинарная матрица, характеризующая совокупность технических средств, знаний, убеждений представляла и представляет собой замаскированную под науку веру в недетерминированную спонтанность зарождения, что совершенно равнозначно вере в божественное происхождение жизни, в тайну, фундаментальная сложность которой извиняет неудачность многих попыток её разгадать. Как выразился математик В.В.Налимов, "У слова Тайна много синонимов. Один из них - Бог, другой - Истина, третий - Созерцание, далее - Воображение... и, наконец, Спонтанность".
Если жизнь на Земле в момент её образования отсутствовала, а затем внезапно возникла, то это произошло или в результате акта божественного творения или же спонтанно, т.е. самопроизвольно. В науке о происхождении жизни на Земле недетерминированная спонтанность, даже расцвеченная самыми наукообразными терминами и аргументами, практически ничем не отличается от предельно косных взглядов на происхождение жизни в форме "научного" креационизма, доказывающего абсолютную библейскую безошибочность в вопросах естествознания и опровергающего научные свидетельства эволюции. "Учёные" этой категории считают, что возраст Земли составляет всего лишь 6 000 лет и каждый из шести "дней", которые отводятся на сотворение в книге Библии Бытие, длился лишь 24 часа. Конечно такая библейская "наука" плохо согласуется с тем, что стало известно человечеству в последнее тысячелетие, но, как говорится, из песни слов не выкинешь: полезно знать, что некоторая часть верующих "учёных" думает таким оригинальным способом.
Нетребовательный человеческий ум может без большого сопротивления принять идею о том, что где-то когда-то жизнь вдруг возникла случайно, например, в виде настолько "умной" полимерной молекулы, чтобы игнорировать абсолютную невероятность своего возникновения. Ведь, например, выигрыш в лотерею - событие совершенно реальное, и, хотя предсказать номер выигрышного билета, фамилию выигрывшего человека и его место жительства абсолютно нереально, каждый человек имеет моральное право верить в то, что рано или поздно может выиграть в лотерею. Другое дело, если он попытается до объявления счастливого номера продать кому-то купленный им лотерейный билет, который по его уверениям должен гарантированно выиграть. Когда учёный после полных глубокой значительности движений позволяет себе даже на короткий миг на коротком участке изложения своей теории допустить недетерминированную спонтанность, то вне зависимости от значительности этого участка он теряет право называться автором научной гипотезы и становится похожим на описанного выше продавца лотерейного билета, трюк которого неизбежно будет раскрыт.
Детерминизм представляет из себя доктрину всеобщей причинности. Демокриту, который впервые начал глубоко интересоваться объективной взаимосвязью явлений материального и духовного мира, приписывается изречение: "Лучше было бы найти одно причинное объяснение, чем получить Персидское царство". В этой метафорической формуле Демокрит отразил своё ощущение от фундаментальной сложности, заключающейся в исследовании причинности явлений окружающего нас мира. В наши дни, спустя почти две с половиной тысячи лет философское, да и физическое толкование причинности остаётся всё таким же сложным и далёким от законченности. Важно иметь в виду, что в основе сложных жизненных явлений могут лежать несколько причин, причём иерархия вклада различных факторов причинности может быть сложна вплоть до признания полной невозможности их дифференцировать и сопоставлять.
В исследовании философии причинности принято опираться на учение Аристотеля о четырёх причинах. Согласно Аристотелю при исследовании причин, лежащих в основе тех или иных явлений жизни, необходимо ставить не один, а сразу четыре вопроса для того, чтобы получить законченное представление о данной проблеме. Это: 1) causa materialis или вопрос о материальной причине, вопрос о том, из чего произошёл данный факт, данный предмет; 2) causa efficiens или вопрос о производящей причине, чьим действием произведён данный субъект или объект; 3) causa formalis или вопрос о форме, формальной причине, сущности данного предмета и, наконец, 4) causa finalis или вопрос о том, ради чего данный предмет существует, ради какой цели или конечной причины он был создан.
За всю историю философии не было ни одного более или менее выдающегося философа, который в той или иной степени не касался бы аристотелевского учения о четырёх причинах и не пытался бы дать свою интерпретацию причинности. В давние времена понятие производящей причины применялось преимущественно к Божеству, в качестве конечной причины рассматривалось абсолютное совершенство, ведомое в своей первооснове лишь Творцу всего живого, а материальная причина часто вообще игнорировалась с учётом богословского положения о сотворении мира из ничего. Что же касается формальной причины или, как принято говорить "чтойности" предмета или явления, то на ранних стадиях развития научного знания её старались обходить из-за того, что использование чисто философских приёмов при решении узконаучных проблем, как правило, вызывало существенные затруднения.
В наше время при рассмотрении вопроса о материальной причинности возникновения жизни на Земле подавляющее число ученых в качестве causa materialis со всей неизбежностью рассматривает низкомолекулярные неорганические вещества, присутствовавшие на вновь образованной планете Земля, а также вторичные вещества, образовавшиеся из исходных веществ под влиянием разрядов молний, УФ-излучения солнца, земного тепла и других агрессивных факторов внешней среды.
В 1953 году Стэнли Миллер получил несколько аминокислот, пропуская электрические разряды через нагреваемую смесь водорода, аммиака, метана и водяного пара. Взрыв наивного энтузиазма в науке о происхождении жизни, вызванного экспериментом С.Миллера, не утихает и по сей день, хотя связи между causa materialis и
causa efficiensздесь нет и быть не может по определению.Излюбленным объектом causa materialis скоро уже почти столетие является первичный бульон, из которого по мнению, впервые высказанному в 1924 году А.И. Опариным, должны были состоять моря и океаны предбиологической Земли.Мало кто задумывается над тем, что никакой бульон в условиях предбиогенной Земли образовываться просто не мог, поскольку низкая концентрация аминокислот в предбиологическом океане в сочетании с ультрафиолетом безатмосферной Земли никак не могли способствовать полимеризации образующихся аминокислот в пептиды и белки. Однако даже в бульоне тройной крепости вопрос о
causa efficiens не решается каким-то более простым способом: или божественная сила или что-то, что мы пока, сожалению, не знаем.
В последние десятилетия в качестве causa formalis с появлением и развитием молекулярной биологии, физико-химических методов анализа, химии и стереохимии полимеров, микробиологии и вирусологии появился широчайший ассортимент претендентов на процессы формирования предбиологических сущностей, имитирующих различные формы проявления живых объектов. В науке о происхождении жизни последнего времени создание многочисленных вариантов causa formalis стало основным направлением творческих поисков искателей научного счастья. Наступил качественно новый этап в сочинении сказок на тему о происхождении жизни. С одной стороны, практически беспредельно выросло число объектов жонглирования научными клише, что исключает какую-либо целесообразность и смысл в критике новых изобретений по теме происхождения жизни: на каждую отвергнутую конструкцию тотчас будет извлечён из рукава десяток свежих, ещё не использованных. С другой стороны, надо понимать, что растёт ожесточение по отношению к такой ситуации, когда очередные психические атаки в науке о происхождении жизни с участием известных академических авторитетов оканчиваются ничем.
Примером, подтверждающим бессмысленность критики современных духовных братьев средневековых исследователей самозарождения мышей из грязного белья, являются некоторые сравнительно недавние публикации в респектабельном научном журнале "Nature". Полезно, например, прочесть статью в этом журнале под названием "Origin of life: Nascence man". Здесь можно прочесть эту статью в русском переводе:
Два взаимосвязанных алюминиевых сосуда в лаборатории Майка Рассела (Mike Russell) можно назвать биологическим аналогом ускорителя частиц. Однако предназначен этот «ускоритель» не для имитации первых моментов существования Вселенной, а для создания условий, аналогичных существовавшим на Земле в самые ранние её эпохи, - чтобы подтвердить гипотезы Майка насчёт того, как геология «породила» биологию.
Один из сосудов содержит жидкость, имитирующую океаническую воду на ранней Земле: она обогащена диоксидом углерода и железом, поддерживается при комнатной температуре и имеет показатель кислотности pH 5. В другом сосуде вода обогащена водородом и сульфидами, имеет температуру 130 °C и имитирует горячую воду геотермальных источников, исторгаемую океаническим дном. Жидкости смешиваются в хромированном стальном сосуде, содержащем в качестве катализаторов железо и сульфид никеля.
На этом аппарате Майк Рассел (изображённый на «заглавной» картинке) пытается воспроизвести первые шаги жизни на Земле, проводя химическую реакцию углекислого газа из «океанической» воды с водородом из воды «геологической», в результате чего образуются простые органические молекулы, - например, метан или уксусная кислота. Согласно его гипотезе, жизнь шаг за шагом зародилась вокруг этих реакций, а потом, подобно каравеллам флота Генриха Мореплавателя, распространилась по всему миру в первых протоклетках.
Эта реакция, выбранная на роль первой «искры жизни», обладает нужными характеристиками: она протекает с выделением энергии и фиксирует углерод - то есть, позволяет накапливаться органике, - а это два наиболее общих признака жизни. Этот процесс задействует вещества, которые, согласно всем представлениям геологии о ранней Земле, присутствовали в избытке, и, кроме того, реакция до сих пор используется - хотя, конечно, в усложнённом виде - метаногенными и ацетогенными микроорганизмами, выделяющими метан и уксусную кислоту в качестве отходов...
Рассел считает, что, если в эго экспериментах появится хоть что-то в промежутке между «смолой» и бактерией E. coli, то их уже можно будет считать не напрасными.
(Продолжение следует)