Что такое жизнь и как она возникла? I-7-7. Что такое информация?
I-7-7. Что такое информация?
Что такое жизнь и как она возникла?
Раздел под названием "Что такое информация?", посвящённый природе информации, её концептуальной философской сущности и психологии восприятия этого термина, я рассматриваю исключительно с контексте изложения своих взглядов на происхождение жизни на Земле. Я вовсе не намерен отстаивать этот свой взгляд на информацию в полемике с несогласными рассматривать эту проблему именно таким образом, а просто подробно излагаю то, что думаю о существе этого понятия. По этой проблеме имеется множество мнений, написаны горы литературы. Я не даю подробный обзор того, что написано на эту тему. Будем считать, что я привожу "ещё одно мнение" на этот счёт. Если кому-то станет более понятным смысл этого термина, то я буду рад. Вот примерный список того, что на эту тему обычно думает средний человек:
Информация - это отражение окружающего мира в виде сигналов и знаков;
Информация - это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии);
Информация - это сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления;
Информация - это любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют.
И вот что на эту тему думали некоторые из неординарных учёных, занимавшихся проблемой информации на профессиональном уровне:
Информация - это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему
наших чувств (Норберт Винер);
Информация - снятая неопределенность наших знаний о чем-то (Клод Шеннон);
Информация - это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
Информация - это отраженное разнообразие (А.Д. Урсул);
Информация - это мера сложности структур (Абраам Моль);
Информация - это вероятность выбора (Акива Яглом).
Из этого репрезентативного списка высказываний видно, что ни одно из них не содержит упоминания о том, что информация - это исключительно свойство живого организма, и что вне живого организма информация не существует.
Ещё раз повторю то, что я думаю о природе этого понятия. Информация - это восприятие окружающего мира - материального или виртуального - безразлично, осуществляемое живыми организмами. Следовательно, во-первых, информация - это исключительная особенность живых организмов, а во-вторых, информация - это феномен восприятия, облигатно зависимый от свойств систем восприятия конкретного организма. То есть это - феномен, отличающийся выраженной видоспецифичностью субъектов восприятия. Неспособность адекватно воспринять информацию является следствием нарушения систем восприятия, их отклонения от видовой нормы. Все живые существа от простейших прокариотов до млекопитающих наделены системами восприятия информации от уровня молекулярного до уровня сложно устроенных органов. Информация может быть первичной, воспринимаемой и видоизменяемой индивидуальным организмом (эндоинформация), и вторичной (экзоинформация), рассчитанной на передачу информации от индивидуума к индивидуумам.
То, что может быть трансформировано в информацию, является содержательной частью т.н. инфотрегеров - хранителей и/или переносчиков информации, находящейся в криптоформе. Идентичная информация может быть передана и воспринята через различные инфотрегеры. Актуальной информация становится только с помощью органов восприятия живых организмов. Все без каких-либо исключений объекты материального и нематериального мира являются потенциальными инфотрегерами. Вряд ли у кого-то вызовет сомнение то, что граммпластинка с записанным на ней голосом певца не является голосом певца. Так же и любой инфотрегер не является информацией. Инфотрегер может существовать в течение мгновений, как, например, сообщение, передаваемое мимикой, или сообщение диктора радио, но может существовать и тысячелетия, как, например, законы вавилонского царя Хаммурапи, выбитые на чёрной диоритовой стеле. Законы эти не выявлялись в виде информации до тех пор, пока учёные не смогли расшифровать надписи на вавилонском диалекте аккадского языка. Соответственно, инфотрегеры бывают первого рода, которые не содержат сообщений, предназначенных для других представителей данного вида живых организмов, и второго рода, которые используются для обмена информацией между представителями одного вида (или подвида, если считать носителей различных языков подвидом вида Homo sapiens).
Я бы с удовольствием обменялся мнением и подискутировал с кем-то, кто предложит иную версию происхождения жизни. Но, к сожалению, регулярно знакомясь с научной литературой в течение 45 лет с тех пор, как меня заинтересовала проблема происхождения, мне не посчастливилось ознакомиться с какими-либо гипотезами, которые можно было бы сопоставлять с предложенным мною механизмом зарождения живых организмов из абиогенно синтезированных веществ предбиологической Земли. Все идеи, с которыми я имел возможность ознакомиться, базировались на непременном участии чуда, т.е. какого-то сверхъестественного события, не имеющего абсолютно никакой вероятности проявления. Можно было бы представить себе некую последовательность маловероятных процессов, логически связанных друг с другом, которые бы пусть в гипотетической форме связывали появление таких облигатных свойств живых существ, как метаболизм, способ синтеза АТФ, клеточные стенки или внешние клеточные мембраны, наследование, фотосинтез и т.д. Но обычно речь всегда идёт о неком "точечном чуде", например, о самопроизвольном образовании "очень умной" молекулы нуклеиновой кислоты или о чудесном вдруг превращении коллоидных частиц жироподобного вещества в живой организм. При этом само собой разумеется, что всё остальное является простым приложением к чуду.
Все авторы многочисленных вариантов происхождения жизни конечно же стараются, используя наукообразную терминологию, скрыть свою облигатную зависимость от мистики, от необходимости тайно вставлять чудо в цепочку своих научных рассуждений и предположений. Многие люди, включая научных работников, которые не в состоянии иметь собственное мнение в отношении этой первостепенной проблемы современной науки, хотели бы как-то приобщиться к знаниям о том, как возникла жизнь. Во всяком случае любой атеист, а таких среди научных работников, видимо, большинство, хотел бы своему неверию в библейские сказки или креационистские лозунги противопоставить не пустоту незнания, а ощущение того, что он как-то причастен к пониманию некоторого научного смысла проблемы происхождения жизни на Земле. Такие атеисты, не способные на самостоятельное осмысление проблемы, являются особенно ревностными, рьяными и бескомпромиссными сторонниками теорий и гипотез, построенных на чудесах.
В тех случаях, когда вера превалирует над здравым смыслом, люди начинают виртуозно манипулировать словами, образами, знаками, цитатами, отрывками из высказываний крупных авторитетов. Переубедить верующего - задача практически невыполнимая. Но есть один эффективный приём, который позволяет заставить верующего мутировать в отношении использования доказательств. Помучившись, такой верующий приходит к однозначному выводу для себя о том, что не знание, а лишь вера определяет его отношение к тем или иным вещам. Это особенно важно в отношении атеистов с образованием в области точных и естественных наук. Приём этот состоит в том, чтобы выбить из-под мозга главную опору, на которой покоится заблуждение. В моём понимании такой главной опорой является намеренное или спонтанное смешение понятий, которые я вкладываю в термины "информация" и "инфотрегер".
Не скрою, что моё своекорыстие заключается в том, чтобы тот, который желает добраться до деталей предложенной мною гипотезы, по пути лишился бы надежды на возможность примитивного решения проблемы по типу простеньких шести дней божественного творения или спонтанно возникших из ничего умных рибозимов, случайно всё сотворивших.
Несложно показать, что смешение понятий "информация" и "инфотрегер" в наибольшей степени деструктивно для областей науки, зависимых от биологического знания, поскольку информация - это сугубо биологическое понятие. Робототехника, например, опирается на ряд дисциплин таких, как электроника, механика, информатика, радиотехника и электротехника. Слово "robotics" было впервые использовано Айзеком Азимовым в 1941 г в рассказе "Лжец". Придумал слово "робот" в 1920 г. чешский писатель Карел Чапек. Но идеи создания роботов существовали уже до новой эры. В "Илиаде" Гомера говорится о том, что бог Гефест сделал из золота говорящих служанок, придав им разум и силу. Древнегреческому механику и инженеру Архиту Тарентскому приписывают создание механического голубя, способного летать (ок. 400 г. до н. э.).
С тех далёких времён никому, слава Богу, не приходило в голову, что человек произошёл от робота, доставленного на Землю инопланетянами, или что в перспективе наука робототехника способна создать искусственного человека с почками, сердцем, ЖКТ и другими органами. В подобных фантазиях никогда не было нужды, хотя современные роботы очень функционально сходны с человеком, животными и насекомыми. Роботы в большинстве своём копируют функции живых существ, но развитие робототехники практически не зависит от решения концептуальных проблем биологии. Всё обычно начинается с постановки вполне конкретных задач, нацеленных на узкое практическое применение. И эти практические задачи обеспечивают и оправдывают вложение финансовых средств.
Совершенно иная ситуация возникает в исследованиях биополимеров. Профессионалы, исследующие нуклеиновые кислоты, обладают по большей части физико-химической, математической, технической, но не биологической квалификацией. Точнее будет сказать - физико-химической, математической, технической, но не биологической душой. Последняя приобретается весьма непросто. Биологом в душе можно стать, только занимаясь некоторое время проблемами биологии, наблюдая за поведением живых организмов - не важно бактерий или обезьян. Выращивание бактерий с целью получения какого-то продукта, что является обычной процедурой в лабораториях молекулярно-биологического профиля, - это процедура технического уровня. А изучение вопроса о том, с какой целью это вещество образуется бактериями, как меняется это продукция по ходу роста и развития и т.п. - это уже ближе к биологии. Процесс становления биологом сугубо индивидуален, это - овладение ощущением смысла жизненности в дополнении к овладению знаниями с помощью биологической литературы.
Как произошла жизнь на Земле, никто не знает. Нет в настоящее время представлений, без апелляций к чуду, о том, как из неживого вещества, образованного абиогенным путём, возникли живые организмы. Небиологам легче всего спрятать своё тотальное незнание в неживую полимерную молекулу биологического происхождения, состоящую из более чем трёх миллиардов мономерных единиц. В молекулярной биологии удовлетворение любопытства учёного намного дороже, чем во многих других областях науки, поэтому молекулярные биологи не могут не скрывать того факта, что их в большей степени интересует не биология, а то, что там внутри живых организмов, которые омертвляются по ходу изучения. Доказать, что исследование омертвлённых организмов столь же плодотворно, как и изучение живых - до сих пор является одной из целей молекулярных биологов, для которых важно доказывать, что нуклеиновые кислоты сами по себе представляют информацию, создавшую жизнь. Отсюда внушение и самовнушение о том, что нуклеиновые кислоты способны к спонтанному накоплению информации, хотя, исходя из здравого смысла, понятно, что этот процесс абсолютно невозможен без верификации того, что информация именно накапливается, а не аннигилируется.
Идеи о том, что гены ДНК строят себе "машины выживания" в виде тел животных, в клетках которых они "обитают", также, как первые молекулы нуклеиновой кислоты построили себе на радость первую протоклетку, конечно же не могут бесконечное время оттягивать научное знания во времена, близкие к библейским. Наука способна долго топтаться на месте, поскольку топтание авторитетов быстро трансформируется в массовое топтание всего научного сообщества, что становится большим препятствием к личному научному и финансовому росту способных людей. В итоге топтание переходит в строевой шаг, как только возникает новая привлекательная цель, которую ранее не удавалась разглядеть. Сегодня такой целью, неразрывно связанной с методологией холизма, является эпигенетика. Эта успешно развивающаяся область генетики убедительно демонстрирует тот факт, что именно процессы самоорганизации, протекающие в протоплазме живых клеток, "оживляют" нуклеиновые кислоты, которые вне клеток являются всего лишь неживыми инфотрегерами биогенного происхождения, т.е. матрицами, селективная экспрессия которых регулируется живой клеткой.
Эпигенетика - область генетики, изучающая модификации генной экспрессии или же закономерности считывания клеткой наследственной, эволюционно приобретенной информации. В настоящее время принято считать основными путями эпигенетической модификации генома: метилирование нуклеотидов, ферментативную модификацию гистонов, РНК-интерференцию. 1) Метилирование представляет собой ферментативный тканеспецифичный процесс присоединения метильной группы к нуклеотидам, отключающий экспрессию тех или иных генов. При этом в качестве донора метила для метилазы или метилтрансферазы (DNMT) выступает S-аденозилметионин. 2) Гистоны являются белками, на которые как бы накручивается нить ДНК при ее упаковке в составе хромосом. Модификация гистонов может приводить как к активации ДНК, так и к подавлению активности определенных генов. Ферментативная модификация гистонов в живой клетке протекает очень активно. Этот процесс направлен на тонкое регулирование экспрессии генов. 3) РНК-интерференция, за открытие которой в 2006 году Э. Файру и К. Мэллоу была присуждена Нобелевская премия, заключается в разрушении мРНК, в результате чего гены, определяющие синтез белков, начинают работать как бы "вхолостую". Это открытие выявило новые горизонты в изучения функций отдельных генов и белков, влияния мутаций, лучшего понимания механизмов работы клеточных систем. В процессе РНК-интерференции некодирующая РНК Xist, "ползает" по X-хромосоме и способствует ее выключению в целях выполнения физиолого-биохимической целесообразности в процессе онтогенеза живых клеток.
Я привожу здесь эти в общем-то общеизвестные сведения с единственной целью: показать, что идеи о том, что ДНК "командует" живой клеткой, а не наоборот, включают в себя в качестве обязательных компонентов депрессию здравого смысла двух порядков. Во-первых, любому грамотному человеку, свободному от необходимости верить в чудо, ясно, что вероятность самопроизвольного синтеза "осмысленной" нуклеиновой кислоты равна абсолютному нулю. Во-вторых, наличие в условиях пребиотической Земли одной молекулы нуклеиновой кислоты любой степени "разумности" (а две такие кислоты, не говоря уже о множестве таких нуклеиновых кислот, возникнуть никак не могли бы даже в мечтах любителей чудес, находящихся в относительно здравом уме) можно считать точечным чудом, из которого не следует ровно ничего: ни клеточной стенки, ни сложной системы синтеза АТФ, ни "осмысленного синтеза белков"... Вообще ничего!
Но спорить с истово верующими с высшим образованием - дело абсолютно бессмысленное. Единственное, что способно их сильно огорчить и отвлечь от маниакальной привязанности к чуду, это закономерно протекающий процесс преодоления прогрессивно возникающих тупиков в биологии, вытекающих из веры в то, что нуклеиновые кислоты представляют собой информацию, а не неживые инфотрегеры биологического происхождения, информация с которых считывается только живой клеткой. В 1976 году Р. Докинз опубликовал книгу "Эгоистичный ген", сформулировав идею о живом существе как марионетке генов. А Питер Медавар, лауреат Нобелевской премии 1960 года по физиологии, в ответ сказал, что «генетика предполагает, а эпигенетика - располагает» (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19606595).
Разрабатывая свою теорию эволюции, Чарльз Дарвин полагал, что различные организмы обладают бесконечным разнообразием биологических черт и это приводит к бесконечному разнообразию в способах противостояния повреждающему действию окружающей среды, соответственно, в способах борьбы за возможность оставить жизнеспособное потомство. Поскольку большинство этих черт наследуется, то это приводит к появлению внутривидовой конкуренции, избирательной элиминации наименее приспособленных к среде особей и в итоге к увеличению в следующем поколении доли особей с повышенной способностью к выживанию в данных условиях. Идеи, высказанные Ч. Дарвиным, представляют собой некую проиллюстрированную примерами абстракцию, а вовсе не способ гарантированного объяснения всех многочисленных фактов, наблюдаемых в живой природе и среди ископаемых останков когда-то живших организмов. В ряде случаев эволюционная теория Ч. Дарвина так или и наче противоречит наблюдаемым фактам. Поэтому на сегодняшний день общепринятой считается синтетическая теория эволюции (СТЭ), являющаяся синтезом классического дарвинизма и популяционной генетики.
В реальности же СТЭ - это синтез биологии с физико-химией. Синтетическая теория эволюции полагает, что к числу неадаптивных факторов эволюции относятся генетический дрейф, поток генов и мутации. Иными словами, в каждой воспроизводящейся группе организмов во время созревания гамет в результате ошибок при репликации ДНК постоянно возникают мутации - новые варианты генов. О том, что в отсутствие живого организма ни репликации ДНК, ни мутации не происходят, как-то вспоминать не принято. Считается, что эволюционные изменения происходят тогда, когда сохраняются генные сочетания, нетипичные для предшествующей истории вида. Для этого необходимы мутации, генерирующие изменения в генах с невыраженными фенотипическими проявлениями, рекомбинации, приводящие к возникновению новых фенотипов, и селекции, возникающие в результате проверки жизнью соответствия этих новых фенотипов конкретным условиям жизнедеятельности.
В настоящее время существует несколько подходов для объяснения природы и механизмов образования мутаций. Во всех этих подходах ДНК в умах учёных проявляет странную независимость от живых клеток, в которых она функционирует. Хотя все понимают, что ДНК является носителем информации, но в различных современных гипотезах принято понятие "носитель информации" подменять понятием "информация". Так, например, общепринятой является полимеразная модель мутагенеза. Она основана на идее о том, что единственной причиной образования мутаций являются случайные ошибки ДНК-полимераз. В предложенной Уотсоном и Криком таутомерной модели мутагенеза, впервые была высказана идея о том, что в основе мутагенеза лежит способность оснований ДНК находиться в различных таутомерных формах. Процесс образования мутаций рассматривался ими как чисто физико-химическое явление.
Более 40 лет усовершенствуются методы полимеразной цепной реакции копирования ДНК с помощью ферментов in vitro. Учитывая огромную практическую важность полимеразной цепной реакции, на эти исследования никогда не жалели средств. За эти годы, используя различные ДНК-полимеразы бактерий и архей, удалось добиться одностадийной амплификации in vitro не более 3000 пар оснований (3 kbp), хотя при амплификации ДНК в живых организмах происходит достройка цепей несравнимо большей длины. Так, геном человека состоит примерно из 3 млрд пар оснований. В отличие ДНК-полимераз in vitro ДНК-полимеразы in vivo могут обладать способностью исправлять ошибки во вновь собираемой цепочке ДНК. Если происходит обнаружение неправильной пары нуклеотидов, ДНК-полимераза откатывается на один шаг назад. Благодаря своей 3'-5' экзонуклеазной гидролитической активности ДНК-полимераза может исключить неправильный нуклеотид из цепочки и затем вставить на его место правильный, после чего репликация продолжается в нормальном режиме.
Резюмируя сказанное, можно заключить, что идеи о том, что нуклеиновые кислоты создали жизнь, привлекательны отнюдь не с точки зрения науки, которой здесь нет и в помине, несмотря на пышное терминологическое обрамление, а с точки зрения психологии научного поиска. С точки зрения того, каким образом происходит необратимая трансформация знаний и логики в веру в сверхестественное, в неодолимую потребность в чуде, заставляющую людей работать на это чудо.
(Продолжение следует)
Что такое жизнь и как она возникла?
Раздел под названием "Что такое информация?", посвящённый природе информации, её концептуальной философской сущности и психологии восприятия этого термина, я рассматриваю исключительно с контексте изложения своих взглядов на происхождение жизни на Земле. Я вовсе не намерен отстаивать этот свой взгляд на информацию в полемике с несогласными рассматривать эту проблему именно таким образом, а просто подробно излагаю то, что думаю о существе этого понятия. По этой проблеме имеется множество мнений, написаны горы литературы. Я не даю подробный обзор того, что написано на эту тему. Будем считать, что я привожу "ещё одно мнение" на этот счёт. Если кому-то станет более понятным смысл этого термина, то я буду рад. Вот примерный список того, что на эту тему обычно думает средний человек:
Информация - это отражение окружающего мира в виде сигналов и знаков;
Информация - это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии);
Информация - это сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления;
Информация - это любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют.
И вот что на эту тему думали некоторые из неординарных учёных, занимавшихся проблемой информации на профессиональном уровне:
Информация - это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему
наших чувств (Норберт Винер);
Информация - снятая неопределенность наших знаний о чем-то (Клод Шеннон);
Информация - это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
Информация - это отраженное разнообразие (А.Д. Урсул);
Информация - это мера сложности структур (Абраам Моль);
Информация - это вероятность выбора (Акива Яглом).
Из этого репрезентативного списка высказываний видно, что ни одно из них не содержит упоминания о том, что информация - это исключительно свойство живого организма, и что вне живого организма информация не существует.
Ещё раз повторю то, что я думаю о природе этого понятия. Информация - это восприятие окружающего мира - материального или виртуального - безразлично, осуществляемое живыми организмами. Следовательно, во-первых, информация - это исключительная особенность живых организмов, а во-вторых, информация - это феномен восприятия, облигатно зависимый от свойств систем восприятия конкретного организма. То есть это - феномен, отличающийся выраженной видоспецифичностью субъектов восприятия. Неспособность адекватно воспринять информацию является следствием нарушения систем восприятия, их отклонения от видовой нормы. Все живые существа от простейших прокариотов до млекопитающих наделены системами восприятия информации от уровня молекулярного до уровня сложно устроенных органов. Информация может быть первичной, воспринимаемой и видоизменяемой индивидуальным организмом (эндоинформация), и вторичной (экзоинформация), рассчитанной на передачу информации от индивидуума к индивидуумам.
То, что может быть трансформировано в информацию, является содержательной частью т.н. инфотрегеров - хранителей и/или переносчиков информации, находящейся в криптоформе. Идентичная информация может быть передана и воспринята через различные инфотрегеры. Актуальной информация становится только с помощью органов восприятия живых организмов. Все без каких-либо исключений объекты материального и нематериального мира являются потенциальными инфотрегерами. Вряд ли у кого-то вызовет сомнение то, что граммпластинка с записанным на ней голосом певца не является голосом певца. Так же и любой инфотрегер не является информацией. Инфотрегер может существовать в течение мгновений, как, например, сообщение, передаваемое мимикой, или сообщение диктора радио, но может существовать и тысячелетия, как, например, законы вавилонского царя Хаммурапи, выбитые на чёрной диоритовой стеле. Законы эти не выявлялись в виде информации до тех пор, пока учёные не смогли расшифровать надписи на вавилонском диалекте аккадского языка. Соответственно, инфотрегеры бывают первого рода, которые не содержат сообщений, предназначенных для других представителей данного вида живых организмов, и второго рода, которые используются для обмена информацией между представителями одного вида (или подвида, если считать носителей различных языков подвидом вида Homo sapiens).
Я бы с удовольствием обменялся мнением и подискутировал с кем-то, кто предложит иную версию происхождения жизни. Но, к сожалению, регулярно знакомясь с научной литературой в течение 45 лет с тех пор, как меня заинтересовала проблема происхождения, мне не посчастливилось ознакомиться с какими-либо гипотезами, которые можно было бы сопоставлять с предложенным мною механизмом зарождения живых организмов из абиогенно синтезированных веществ предбиологической Земли. Все идеи, с которыми я имел возможность ознакомиться, базировались на непременном участии чуда, т.е. какого-то сверхъестественного события, не имеющего абсолютно никакой вероятности проявления. Можно было бы представить себе некую последовательность маловероятных процессов, логически связанных друг с другом, которые бы пусть в гипотетической форме связывали появление таких облигатных свойств живых существ, как метаболизм, способ синтеза АТФ, клеточные стенки или внешние клеточные мембраны, наследование, фотосинтез и т.д. Но обычно речь всегда идёт о неком "точечном чуде", например, о самопроизвольном образовании "очень умной" молекулы нуклеиновой кислоты или о чудесном вдруг превращении коллоидных частиц жироподобного вещества в живой организм. При этом само собой разумеется, что всё остальное является простым приложением к чуду.
Все авторы многочисленных вариантов происхождения жизни конечно же стараются, используя наукообразную терминологию, скрыть свою облигатную зависимость от мистики, от необходимости тайно вставлять чудо в цепочку своих научных рассуждений и предположений. Многие люди, включая научных работников, которые не в состоянии иметь собственное мнение в отношении этой первостепенной проблемы современной науки, хотели бы как-то приобщиться к знаниям о том, как возникла жизнь. Во всяком случае любой атеист, а таких среди научных работников, видимо, большинство, хотел бы своему неверию в библейские сказки или креационистские лозунги противопоставить не пустоту незнания, а ощущение того, что он как-то причастен к пониманию некоторого научного смысла проблемы происхождения жизни на Земле. Такие атеисты, не способные на самостоятельное осмысление проблемы, являются особенно ревностными, рьяными и бескомпромиссными сторонниками теорий и гипотез, построенных на чудесах.
В тех случаях, когда вера превалирует над здравым смыслом, люди начинают виртуозно манипулировать словами, образами, знаками, цитатами, отрывками из высказываний крупных авторитетов. Переубедить верующего - задача практически невыполнимая. Но есть один эффективный приём, который позволяет заставить верующего мутировать в отношении использования доказательств. Помучившись, такой верующий приходит к однозначному выводу для себя о том, что не знание, а лишь вера определяет его отношение к тем или иным вещам. Это особенно важно в отношении атеистов с образованием в области точных и естественных наук. Приём этот состоит в том, чтобы выбить из-под мозга главную опору, на которой покоится заблуждение. В моём понимании такой главной опорой является намеренное или спонтанное смешение понятий, которые я вкладываю в термины "информация" и "инфотрегер".
Не скрою, что моё своекорыстие заключается в том, чтобы тот, который желает добраться до деталей предложенной мною гипотезы, по пути лишился бы надежды на возможность примитивного решения проблемы по типу простеньких шести дней божественного творения или спонтанно возникших из ничего умных рибозимов, случайно всё сотворивших.
Несложно показать, что смешение понятий "информация" и "инфотрегер" в наибольшей степени деструктивно для областей науки, зависимых от биологического знания, поскольку информация - это сугубо биологическое понятие. Робототехника, например, опирается на ряд дисциплин таких, как электроника, механика, информатика, радиотехника и электротехника. Слово "robotics" было впервые использовано Айзеком Азимовым в 1941 г в рассказе "Лжец". Придумал слово "робот" в 1920 г. чешский писатель Карел Чапек. Но идеи создания роботов существовали уже до новой эры. В "Илиаде" Гомера говорится о том, что бог Гефест сделал из золота говорящих служанок, придав им разум и силу. Древнегреческому механику и инженеру Архиту Тарентскому приписывают создание механического голубя, способного летать (ок. 400 г. до н. э.).
С тех далёких времён никому, слава Богу, не приходило в голову, что человек произошёл от робота, доставленного на Землю инопланетянами, или что в перспективе наука робототехника способна создать искусственного человека с почками, сердцем, ЖКТ и другими органами. В подобных фантазиях никогда не было нужды, хотя современные роботы очень функционально сходны с человеком, животными и насекомыми. Роботы в большинстве своём копируют функции живых существ, но развитие робототехники практически не зависит от решения концептуальных проблем биологии. Всё обычно начинается с постановки вполне конкретных задач, нацеленных на узкое практическое применение. И эти практические задачи обеспечивают и оправдывают вложение финансовых средств.
Совершенно иная ситуация возникает в исследованиях биополимеров. Профессионалы, исследующие нуклеиновые кислоты, обладают по большей части физико-химической, математической, технической, но не биологической квалификацией. Точнее будет сказать - физико-химической, математической, технической, но не биологической душой. Последняя приобретается весьма непросто. Биологом в душе можно стать, только занимаясь некоторое время проблемами биологии, наблюдая за поведением живых организмов - не важно бактерий или обезьян. Выращивание бактерий с целью получения какого-то продукта, что является обычной процедурой в лабораториях молекулярно-биологического профиля, - это процедура технического уровня. А изучение вопроса о том, с какой целью это вещество образуется бактериями, как меняется это продукция по ходу роста и развития и т.п. - это уже ближе к биологии. Процесс становления биологом сугубо индивидуален, это - овладение ощущением смысла жизненности в дополнении к овладению знаниями с помощью биологической литературы.
Как произошла жизнь на Земле, никто не знает. Нет в настоящее время представлений, без апелляций к чуду, о том, как из неживого вещества, образованного абиогенным путём, возникли живые организмы. Небиологам легче всего спрятать своё тотальное незнание в неживую полимерную молекулу биологического происхождения, состоящую из более чем трёх миллиардов мономерных единиц. В молекулярной биологии удовлетворение любопытства учёного намного дороже, чем во многих других областях науки, поэтому молекулярные биологи не могут не скрывать того факта, что их в большей степени интересует не биология, а то, что там внутри живых организмов, которые омертвляются по ходу изучения. Доказать, что исследование омертвлённых организмов столь же плодотворно, как и изучение живых - до сих пор является одной из целей молекулярных биологов, для которых важно доказывать, что нуклеиновые кислоты сами по себе представляют информацию, создавшую жизнь. Отсюда внушение и самовнушение о том, что нуклеиновые кислоты способны к спонтанному накоплению информации, хотя, исходя из здравого смысла, понятно, что этот процесс абсолютно невозможен без верификации того, что информация именно накапливается, а не аннигилируется.
Идеи о том, что гены ДНК строят себе "машины выживания" в виде тел животных, в клетках которых они "обитают", также, как первые молекулы нуклеиновой кислоты построили себе на радость первую протоклетку, конечно же не могут бесконечное время оттягивать научное знания во времена, близкие к библейским. Наука способна долго топтаться на месте, поскольку топтание авторитетов быстро трансформируется в массовое топтание всего научного сообщества, что становится большим препятствием к личному научному и финансовому росту способных людей. В итоге топтание переходит в строевой шаг, как только возникает новая привлекательная цель, которую ранее не удавалась разглядеть. Сегодня такой целью, неразрывно связанной с методологией холизма, является эпигенетика. Эта успешно развивающаяся область генетики убедительно демонстрирует тот факт, что именно процессы самоорганизации, протекающие в протоплазме живых клеток, "оживляют" нуклеиновые кислоты, которые вне клеток являются всего лишь неживыми инфотрегерами биогенного происхождения, т.е. матрицами, селективная экспрессия которых регулируется живой клеткой.
Эпигенетика - область генетики, изучающая модификации генной экспрессии или же закономерности считывания клеткой наследственной, эволюционно приобретенной информации. В настоящее время принято считать основными путями эпигенетической модификации генома: метилирование нуклеотидов, ферментативную модификацию гистонов, РНК-интерференцию. 1) Метилирование представляет собой ферментативный тканеспецифичный процесс присоединения метильной группы к нуклеотидам, отключающий экспрессию тех или иных генов. При этом в качестве донора метила для метилазы или метилтрансферазы (DNMT) выступает S-аденозилметионин. 2) Гистоны являются белками, на которые как бы накручивается нить ДНК при ее упаковке в составе хромосом. Модификация гистонов может приводить как к активации ДНК, так и к подавлению активности определенных генов. Ферментативная модификация гистонов в живой клетке протекает очень активно. Этот процесс направлен на тонкое регулирование экспрессии генов. 3) РНК-интерференция, за открытие которой в 2006 году Э. Файру и К. Мэллоу была присуждена Нобелевская премия, заключается в разрушении мРНК, в результате чего гены, определяющие синтез белков, начинают работать как бы "вхолостую". Это открытие выявило новые горизонты в изучения функций отдельных генов и белков, влияния мутаций, лучшего понимания механизмов работы клеточных систем. В процессе РНК-интерференции некодирующая РНК Xist, "ползает" по X-хромосоме и способствует ее выключению в целях выполнения физиолого-биохимической целесообразности в процессе онтогенеза живых клеток.
Я привожу здесь эти в общем-то общеизвестные сведения с единственной целью: показать, что идеи о том, что ДНК "командует" живой клеткой, а не наоборот, включают в себя в качестве обязательных компонентов депрессию здравого смысла двух порядков. Во-первых, любому грамотному человеку, свободному от необходимости верить в чудо, ясно, что вероятность самопроизвольного синтеза "осмысленной" нуклеиновой кислоты равна абсолютному нулю. Во-вторых, наличие в условиях пребиотической Земли одной молекулы нуклеиновой кислоты любой степени "разумности" (а две такие кислоты, не говоря уже о множестве таких нуклеиновых кислот, возникнуть никак не могли бы даже в мечтах любителей чудес, находящихся в относительно здравом уме) можно считать точечным чудом, из которого не следует ровно ничего: ни клеточной стенки, ни сложной системы синтеза АТФ, ни "осмысленного синтеза белков"... Вообще ничего!
Но спорить с истово верующими с высшим образованием - дело абсолютно бессмысленное. Единственное, что способно их сильно огорчить и отвлечь от маниакальной привязанности к чуду, это закономерно протекающий процесс преодоления прогрессивно возникающих тупиков в биологии, вытекающих из веры в то, что нуклеиновые кислоты представляют собой информацию, а не неживые инфотрегеры биологического происхождения, информация с которых считывается только живой клеткой. В 1976 году Р. Докинз опубликовал книгу "Эгоистичный ген", сформулировав идею о живом существе как марионетке генов. А Питер Медавар, лауреат Нобелевской премии 1960 года по физиологии, в ответ сказал, что «генетика предполагает, а эпигенетика - располагает» (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19606595).
Разрабатывая свою теорию эволюции, Чарльз Дарвин полагал, что различные организмы обладают бесконечным разнообразием биологических черт и это приводит к бесконечному разнообразию в способах противостояния повреждающему действию окружающей среды, соответственно, в способах борьбы за возможность оставить жизнеспособное потомство. Поскольку большинство этих черт наследуется, то это приводит к появлению внутривидовой конкуренции, избирательной элиминации наименее приспособленных к среде особей и в итоге к увеличению в следующем поколении доли особей с повышенной способностью к выживанию в данных условиях. Идеи, высказанные Ч. Дарвиным, представляют собой некую проиллюстрированную примерами абстракцию, а вовсе не способ гарантированного объяснения всех многочисленных фактов, наблюдаемых в живой природе и среди ископаемых останков когда-то живших организмов. В ряде случаев эволюционная теория Ч. Дарвина так или и наче противоречит наблюдаемым фактам. Поэтому на сегодняшний день общепринятой считается синтетическая теория эволюции (СТЭ), являющаяся синтезом классического дарвинизма и популяционной генетики.
В реальности же СТЭ - это синтез биологии с физико-химией. Синтетическая теория эволюции полагает, что к числу неадаптивных факторов эволюции относятся генетический дрейф, поток генов и мутации. Иными словами, в каждой воспроизводящейся группе организмов во время созревания гамет в результате ошибок при репликации ДНК постоянно возникают мутации - новые варианты генов. О том, что в отсутствие живого организма ни репликации ДНК, ни мутации не происходят, как-то вспоминать не принято. Считается, что эволюционные изменения происходят тогда, когда сохраняются генные сочетания, нетипичные для предшествующей истории вида. Для этого необходимы мутации, генерирующие изменения в генах с невыраженными фенотипическими проявлениями, рекомбинации, приводящие к возникновению новых фенотипов, и селекции, возникающие в результате проверки жизнью соответствия этих новых фенотипов конкретным условиям жизнедеятельности.
В настоящее время существует несколько подходов для объяснения природы и механизмов образования мутаций. Во всех этих подходах ДНК в умах учёных проявляет странную независимость от живых клеток, в которых она функционирует. Хотя все понимают, что ДНК является носителем информации, но в различных современных гипотезах принято понятие "носитель информации" подменять понятием "информация". Так, например, общепринятой является полимеразная модель мутагенеза. Она основана на идее о том, что единственной причиной образования мутаций являются случайные ошибки ДНК-полимераз. В предложенной Уотсоном и Криком таутомерной модели мутагенеза, впервые была высказана идея о том, что в основе мутагенеза лежит способность оснований ДНК находиться в различных таутомерных формах. Процесс образования мутаций рассматривался ими как чисто физико-химическое явление.
Более 40 лет усовершенствуются методы полимеразной цепной реакции копирования ДНК с помощью ферментов in vitro. Учитывая огромную практическую важность полимеразной цепной реакции, на эти исследования никогда не жалели средств. За эти годы, используя различные ДНК-полимеразы бактерий и архей, удалось добиться одностадийной амплификации in vitro не более 3000 пар оснований (3 kbp), хотя при амплификации ДНК в живых организмах происходит достройка цепей несравнимо большей длины. Так, геном человека состоит примерно из 3 млрд пар оснований. В отличие ДНК-полимераз in vitro ДНК-полимеразы in vivo могут обладать способностью исправлять ошибки во вновь собираемой цепочке ДНК. Если происходит обнаружение неправильной пары нуклеотидов, ДНК-полимераза откатывается на один шаг назад. Благодаря своей 3'-5' экзонуклеазной гидролитической активности ДНК-полимераза может исключить неправильный нуклеотид из цепочки и затем вставить на его место правильный, после чего репликация продолжается в нормальном режиме.
Резюмируя сказанное, можно заключить, что идеи о том, что нуклеиновые кислоты создали жизнь, привлекательны отнюдь не с точки зрения науки, которой здесь нет и в помине, несмотря на пышное терминологическое обрамление, а с точки зрения психологии научного поиска. С точки зрения того, каким образом происходит необратимая трансформация знаний и логики в веру в сверхестественное, в неодолимую потребность в чуде, заставляющую людей работать на это чудо.
(Продолжение следует)