Живой объект                                 Механическое устройство

Неодарвинизм

Во времена Дарвина говорить о молекулярной биологии было еще рано. Когда же она возникла, то возник и закономерный вопрос: в чем же состоят естественный отбор и борьба за выживание среди молекул? И ответ на него с учетом современных представлений о молекулярной основе живых существ находит свое отражение в различных неодарвинистских теориях, в рамках которых предпринимаются попытки преодолеть затруднения классического дарвинизма. Проводятся следующие рассуждения. В первичном “бульоне”, образовавшемся на поверхности планеты, под воздействием внешних факторов: тепла, излучения, электрических разрядов, могут возникать и возникают различные молекулы (в том числе и органические). Они могут существовать какое-то время, распадаться, взаимодействовать с другими молекулами, образуя с ними соединения. Обратим внимание на два обстоятельства:

1) в результате этих процессов возникает своеобразный тип молекул – так называемые репликаторы;

2) репликаторы способны создавать и отщеплять собственные копии, составляемые из “обломков” химических соединений, содержащихся в окружающей среде (“бульоне”).

Событие возникновения молекул-репликаторов является для неодарвинистской теории ключевым. Именно оно позволяет придать дарвинизму полностью естественнонаучный смысл и сообщает свойство «размножения» неживому (пока еще) веществу. Понятно, что с течением времени число таких молекул в «бульоне» будет все более возрастать за счет происходящего копирования. Предположим, что свойством репликации обладает несколько различных видов молекул. Которые из них уцелеют? Во-первых, долгоживущие. Чем дольше молекула сохраняет стабильность, тем больше своих копий она сумеет воспроизвести. Во-вторых, размножающиеся быстро. В-третьих, размножающиеся точно, с наименьшими отклонениями от исходных. И вот весь «бульон» использован. В нем не осталось обломков, пригодных для использования при репликации, они поступают в него только с разрушением уже существующих молекул. Если по каким-то причинам у одного из видов репликаторов возникает механизм расщепления других молекул, то его собственная численность возрастает. С другой стороны, вид репликаторов, обладающий по каким-то причинам механизмом защиты от такого воздействия – протооболочкой, также уцелеет в процессе такой эволюции. По мере усложнения “атакующих” усложняются и “защитные” механизмы. При этом необязательно говорить о целенаправленном усложнении, просто по прошествии достаточно большого промежутка времени останутся лишь те молекулы, в которых эти механизмы так или иначе возникли. Путь от протооболочки ведет к протоклетке. Ее внутренняя часть содержит “исходную” реплицирующуюся молекулу. Это – модель гена. И все дальнейшее есть лишь создание все более совершенных “машин” для выживания гена. Те сложные, часто многоклеточные, многофункциональные существа, которые мы теперь называем живыми (в том числе и человек), есть наиболее приспособившиеся потомки молекул-репликаторов.

     Недостатком этого подхода является невозможность (по крайней мере, на современном уровне понимания) построить достаточно адекватную количественную модель такого процесса, позволяющую выполнить прогноз для существующих биологических систем. Имеющиеся аналоговые игры (типа «Жизнь») слишком просты. Тем не менее, основные черты эволюции такие модели демонстрируют. После возникновения репликаторов при наличии изменчивости в потомстве механизм естественного отбора работает вполне эффективно. С помощью теоретических рассуждений можно объяснить даже постепенное формирование такого сложного органа, как глаз (традиционный пример в литературе по вопросам эволюции). Но удовлетворительного доказательства возможности начала данного процесса пока не существует. Получить молекулы-репликаторы чисто химическим, но не биохимическим путем пока не удается. Оценки, сделанные на основе теории вероятности, требуют тщательного анализа.

     Обсудим одну из теорий, касающихся возможности появления молекул-репликаторов и лежащих в основе неодарвинизма, принадлежащую биологу Кэйернс-Смиту. Сама по себе вероятность появления молекулы, по сложности сопоставимой с ДНК или РНК, исчезающе мала. Даже с учетом возраста Земли, а также с допуском возникновения жизни на каких-либо других планетах, где могли бы существовать физико-химические условия, сходные с земными, уникальность такого события представляется очевидной, и вероятностные оценки это подтверждают. Однако Кэйернс-Смит выдвинул гипотезу о том, что биологическая репликация, т.е. создание себе подобных объектов, способных в дальнейшем участвовать в «борьбе за существование» за счет изменений наследуемых свойств, является вторичным этапом в эволюции. Поначалу же можно говорить о неорганических репликаторах, например, о глиноземах или грунтах, состоящих из кристаллических песчинок различного состава, основным компонентом которых является кремний – элемент, близкий по свойствам к углероду, т.е. способный образовывать большое разнообразие веществ. Кристаллы и сами по себе представляют репликаторы: достаточно взглянуть на элементарную ячейку кристалла и убедиться в том, что весь рост кристалла – это повторение точных копий такой ячейки, присоединяемых к его поверхности. В кристалле, однако, возможны дефекты – случайные локальные нарушения упорядоченности или симметрии, которые служат источником «наследуемых» изменений. Соединяясь в глинозем, различные кристаллики с теми или иными дефектами образуют вещества различных структур. А структуры зависят от типов и количеств различных кристаллов, входящих в их состав, способных взаимодействовать с окружающей средой. Так, например, при наличии суши и водных потоков растворенные в жидкости вещества образуют нерастворимые соединения, выпадающие в осадок, поток мельчает, образующийся на дне грунт поднимается, оказывается на поверхности, и меняет рельеф местности. Различные по химическому составу грунты будут делать это быстрее или медленнее в зависимости от состава и структуры, входящих в них этих достаточно простых кристаллических соединений.

Но возникновение и рост любого кристалла начинается с зародыша, и от того, какой именно зародыш окажется в растворе, зависит, какие осаждающиеся кристаллы будут преобладать, а это в свою очередь в дальнейшем влияет на скорость изменения рельефа. На поверхности грунт сохнет, подвергается выветриванию, и его мельчайшие частички разносятся ветром. Попав в соседние рукава потока, они становятся зародышами новых кристаллов. Причем это будут как раз такие частички, которые оказались на поверхности, а содержавший их грунт высох и растрескался быстрее всех. Таким образом, возникает экспансия именно этих кристаллов, сопровождающаяся вытеснением других, медленнее растущих, медленнее сохнущих, хуже трескающихся грунтов. Понятно, что во всех этих процессах главная роль принадлежит свойствам поверхности. И те грунты, поверхность которых случайным образом модифицируется так, что они «захватывают» все большую территорию, в конце концов и будут преобладать на поверхности планеты. «Биологические» молекулы на основе углерода, как известно, обладают чрезвычайно благоприятными для описанной «неорганической эволюции» свойствами. Понемногу формируясь на поверхностях кристаллов в процессе возникновения дефектов, они способствовали «успеху» именно тех кристаллических веществ, на которых сами и наращивались. Продолжительное время эти РНК-подобные молекулы сосуществовали со своей неорганической основой. Однако и сами они, будучи кристаллами, обладали способностью «создавать себе подобных». И, если в какой-то момент они смогли отделиться от формировавшей их поверхности, то вот тогда-то и начался тот «процесс в бульоне», о котором говорилось выше. Оказалось, что такое «размножение» шло гораздо быстрее и эффективнее, чем у их неорганических «прародителей». Возникло резкое ускорение эволюционного (уже в дарвиновском смысле) процесса, и протобиологические молекулы-репликаторы, возникшие с помощью и на основе простых неорганических веществ, положили начало биологической неодарвинистской эволюции. Таким образом, в теории Кэйернс-Смита возникновение биологических репликаторов не является чисто случайным процессом, что повышает вероятность этого события. Правда, не объясняется, как произошло отделение протобиологических молекул от неорганической поверхности, но интуитивно кажется, что это все же более вероятное событие, чем непосредственная химическая сборка их в растворе.

     Любопытен немедленно вытекающий отсюда вывод. В конце концов, в эволюции все решает способность копировать и распространять во времени и пространстве информацию: структурную – на предбиологическом этапе, генную – на биологическом. А вот теперь, когда биологическая эволюция привела к возникновению разума, научившегося копировать и распространять информацию куда эффективнее, чем на основе биохимических процессов, например, с помощью компьютеров, соединенных в сети, нынешний – биологический – способ обработки информации может проиграть так же, как проиграл в свое время неорганический в теории Кэйернс-Смита. И отдаленные (или не столь уж и отдаленные?) потомки современных компьютеров будут так же скептически рассматривать возможность и вероятность случайного появления первой микросхемы, положившей начало электронной (вновь кремниевой!) эволюции, как мы сейчас рассматриваем возможность и вероятность случайного появления первой белковой молекулы.

Таким образом, дарвинизм и его современная модификация неодарвинизм являются концепциями, оказавшими мощное мировоззренческое (для всех людей) и методологическое (для специалистов) влияние на естествознание.

Автоэволюция формы и функции

         Обсудим еще одну концепцию, известную как автоэволюция формы и функции. Ее возникновение связано со стремлением найти именно движущие силы эволюции, при этом оказывается, что они одинаковы как для живой, так и для неживой природы. В теории выделяются четыре уровня рассмотрения, связанные между собой общими закономерностями.

Эволюция элементарных частиц

Элементарные частицы делятся на две категории: кварки и лептоны. Из кварков образуются барионы (трехкварковые частицы такие, как протон и нейтрон) и мезоны (состоящие из пары кварк-антикварк). Примером лептона является электрон. Различия между кварками и лептонами в некотором смысле соответствуют изменению типа симметрии. Первоначально полагали, что элементарные частицы неизменны и неродственны. Теперь же есть основания думать (и имеются экспериментальные подтверждения, полученные в лабораториях, где наблюдались взаимные превращения элементарных частиц), что они образованы ранее существовавшими частицами и происходят от них. В самом начале существования Вселенной (до момента 10^-9 секунды, если все же пытаться говорить о времени в этот период) возникли кварки, антикварки, позитроны, тау-лептоны, нейтрино, фотоны и другие, непрерывно и очень быстро превращающиеся друг в друга. На эту эволюцию были наложены ограничения, определяемые симметрией возникающих объектов, позволяющие процессу идти только определенным образом. Изменчивость свойств различных получающихся частиц была обусловлена тем, что возможны различные комбинации исходных частиц. Изменение свойств от частицы к частице происходит не непрерывно, а скачком, что как раз и связано с переходом от одного типа симметрии к другому. В последующий период большую роль играло существование неизменного реликтового излучения, воздействовавшего на дальнейшие процессы как постоянный фактор.

Эволюция химических элементов

     До того как возникло представление об элементарных частицах, основой имеющихся в природе веществ признавались химические элементы. Они также поначалу считались неизменными и не взаимосвязанными (хотя алхимия одной из своих важнейших задач видела трансмутацию элементов. В золото, конечно.).

     Заслуживает отдельного упоминания ряд проблем, встававших перед химией на протяжении ее развития. И первая из них– что есть «простое вещество» или элемент? Представляя себе суть любого химического эксперимента от простейшего растворения соли или сахара в воде до эффектной реакции с изменением цвета или со взрывом, легко почувствовать ту мировоззренческую проблему, которую необходимо преодолеть, чтобы представить себе те часто сложные структуры, отображающие единицы вещества.

Поэтому когда английский химик У.Праут в 1815 году высказал предположение об эволюции химических элементов, с его точки зрения все они были продуктами полимеризации водорода, – это вызвало насмешки. Теперь же считается общепринятым, что все химические элементы образованы на основе водорода. Сначала они возникают внутри звезд, а затем попадают в межзвездное пространство в результате распада звезд или выброса ими части своей массы. Число устойчивых элементов невелико, чуть более сотни. При этом важно отметить, что при радиоактивном распаде ядра атомов превращаются не в произвольные, а во вполне определенные ядра, а число видов превращений ограничено. Все разнообразие известных веществ получается в результате комбинирования составляющих их существующих химических элементов, причем это комбинирование происходит по строгим правилам.

     Эволюция минералов

     Минералами называются химические соединения (здесь мы будем говорить о твердых телах, хотя нефть – тоже минерал), образовавшиеся в результате природных процессов. Их известно порядка 3000, и они также прошли свой путь эволюции. Все известные минералы принадлежат к одной из семи кристаллографических симметрийных систем. Можно обнаружить, что различные по химическому составу минералы часто образуют одинаковые кристаллические структуры (изоморфизм). С другой стороны, вещества, обладающие одним и тем же химическим составом, могут образовывать различные кристаллические структуры (наиболее известным примером являются     алмаз и графит: оба они представляют собой чистый углерод, но его атомы в этих двух случаях образуют различные решетки, и свойства получающихся веществ различаются очень сильно). Процесс роста кристаллов весьма сложен. Ясно, тем не менее, что получающаяся структура обусловлена факторами, связанными со взаимодействием на атомном уровне. В процессе комбинирования атомов между собой может возникнуть множество конфигураций, форм на основе одной системы, но возникают и остаются лишь достаточно строго определенные, и именно они участвуют в дальнейших процессах взаимодействия, выполняя в них определенные функции.

     Интересен в этом смысле известный опыт Пастера. Он исследовал процесс ферментации вин. В нем образуются два рода кристаллов одной и той же соли, которые представляют собой зеркальное отображение друг друга. При пропускании поляризованного света через водный раствор соли, состоящей из кристаллов одной формы, оптическая плоскость поляризации поворачивается вправо, если кристаллы другой формы – плоскость поляризации поворачивается влево. При пропускании поляризованного света через водный раствор смеси солей с кристаллами различных форм плоскость поляризации не поворачивается совсем. Фермент при образовании вина взаимодействует только с одной из этих форм. Таким образом, функция фермента неотделима от формы вещества, участвующего в процессе, т.е. асимметрия порождает функцию.

     Можно сказать, что в основе описанных явлений лежит взаимосвязь между симметрией, веществом и формой, характеризующих устойчивость, и асимметрией, энергией и функцией, характеризующих изменчивость:

                            Эволюция (изменение со временем)

                   Устойчивость                         Изменчивость

Симметрия                                                              Асимметрия     

Вещество                                                                 Энергия

Форма                                                                      Функция

Именно эта взаимосвязь и обусловливает все эволюционное развитие на нашей планете: форма порождает функцию, функция порождает форму. Не исключение и биологическая эволюция.

         Эволюция в живой природе

     Прежде чем перейти к вопросам биоэволюции, обратим внимание на определенную схожесть, родство объектов живой и неживой природы и соответствующих процессов, которые упоминались в начале этой главы. Основные характеристики паттернов – устойчивых, хорошо различаемых форм, свойственных минералам, имеются и у растений, и в животном мире. Можно предположить, что дендритные (внешне напоминающие растения) и спиралеобразные формы неслучайно встречаются и в живой, и в неживой природе (дендритные кристаллы, рога у животных и спиралевидные молекулы). Фундаментальный в живой природе процесс сегментации протекает и в царстве минералов. Без эволюции минералов эволюция клеток могла не состояться. И в процессе роста кристаллов, и в процессе роста организмов велика роль поверхности. Действительно, в обоих случаях рост обусловлен уже образовавшимися к настоящему моменту структурами. Кристаллизация минералов обладает многими чертами репликации органических молекул. Типы симметрии, характерные для живого, произошли от соответствующих свойств молекул и минералов. И там, и там имеются и существенное различие правого и левого, и существуют спиралевидные формы. Долгое время считалось, что у кристаллов имеются оси симметрии лишь 1, 2, 3, 4 и 6-го порядка, в то время, как для живого (существа) характерна ось симметрии 5-го порядка. В связи с этим указывалось на то, что, скажем, «треугольниками», «квадратами» и «шестиугольниками» можно замостить плоскость (океанского дна) без промежутков, что и приведет к неподвижности образовавшейся поверхности. В то же время «пятиугольниками» замостить плоскость без просветов нельзя, и пятиугольные формы могли проявить подвижность и таким образом сделать первый шаг в сторону живого. Однако теперь известны квазикристаллы, обладающие осью симметрии 5-го порядка, и, следовательно, «симметрийный разрыв» между мирами живого и неживого заполнился.

     Живая клетка (единица органического мира) образуется, как мы упоминали, в процессе самосборки. Но это можно наблюдать и на всех остальных уровнях организации материи: от первозданных элементов до человеческих сообществ. Самосборка детерминирована определенными правилами, и разнообразие получающихся форм есть результат комбинаций исходных элементов. Даже мутационный процесс не полностью случаен, но ограничен составом и формой нуклеиновых кислот и белков.

     Таким образом, основная мысль теории автоэволюции состоит в том, что как в основе эволюции частиц, химических элементов и минералов, предшествующей биологической эволюции, так и в ней самой лежат физические и химические факторы. Физические – это электромагнетизм (взаимодействие атомов и молекул, фотосинтез, прохождение нервного импульса), теплота (возможность протекания и интенсификация процессов), гравитация (слоистость расположения атомарных и молекулярных комплексов). Химические состоят в частности в том, что в состав живых организмов входит только порядка тридцати основных органических молекул, а все существенно необходимые для жизнедеятельности растений элементы находятся в начале периодической системы.

Телеология эволюции

         Одним из глубоких и важных для мировоззрения является вопрос о существовании цели эволюции (ее телеологичности) и ее содержании. Самомнению человека трудно допустить как то, что он просто не слишком удачная обезьяна, выжившая в результате естественного отбора, так и то, что он – проявление взаимодействия формы и функции со всем набором физических и химических факторов. Акт Божественного творения представляется более предпочтительным, однако естественнонаучный подход требует исследовать этот вопрос с той же тщательностью, с какой ищутся все корни математического уравнения, и если есть возможность найти ответ без привлечения принципиально непознаваемого, сделать это.

     Рассмотрим один из возможных вариантов, когда возникновение человека является обусловленным и биологическая эволюция имеет цель. Будем называть потенциально живыми те вечные (при определенных постоянных условиях) химические соединения, которые присутствуют в ядрах клеток всех живых существ, и актуально живыми –  те связанные с ними биологические единицы, которые претерпевают смерть, то есть разрушение и распад. Отметим затем, что только 2% молекулы ДНК, определяющей наследование свойств, связаны с признаками, то есть определяют фенотип живого существа, а остальные 98% не связаны ни с чем испытывающим воздействие среды, окружающей актуально живое существо, но при этом передаются из поколения в поколение. Тогда возникают вопросы, почему потенциально живое превращается в актуально живое и зачем удерживается во времени наибольшая из двух часть наследуемой информации?

Для ответа на первый из этих вопросов прибегнем к аналогии из техники. Как поступает конструктор, когда ему требуется обеспечить безусловное выполнение какой-либо функции устройства? Конечно, он требует, чтобы все детали были выполнены из высококачественных материалов. Однако стопроцентной гарантии это не дает, поскольку имеется риск случайного дефекта (трещинки в отливке) или изменения окружающих условий. Поэтому применяется принудительная периодическая замена деталей конструкции. Это позволяет и вносить изменения в материалы или части конструкции при изменении внешних условий. Таким образом, возможный смысл превращения потенциально живого в актуально живое состоит в том, чтобы использовать постоянно возобновляемое и заменяемое устройство для обеспечения выполнения некоторой важной функции. Приспособление к окружающей среде происходит буквально и именно за счет фенотипических признаков.

Что же происходит помимо этого? Сохраняется информация, записанная в ДНК-кодах, не связанных с признаками. Она довольно велика. Длина одной молекулы ДНК достигает нескольких сот тысяч звеньев. Этих звеньев насчитывается двадцать типов. Их последовательность можно рассмотреть в качестве текста и счесть посланием. Но кому и от кого? Тому, кто прочтет. Пославший же, вероятно, подписался в конце. Но где взять того, кто прочтет? Адресат, обладающий мозгом-дешифратором, может быть сформирован самим посланием в процессе биологической эволюции – живое усложняется по мере своего развития. Это напоминает известную гипотезу панспермии, когда зачатки живого, какие-нибудь вирусы или бактерии, способные существовать в условиях космического пространства, путешествуют по нему, как споры или пыльца в атмосфере Земли, пока не попадут в условия, благоприятные для эволюции. В данном случае панспермия оказывается целенаправленной, то есть содержит в себе не просто возможность для развития жизни, но и предпосылки для создания мозга, способного к прочтению послания. Прочитавший его – фактически создавший, приписавший и обнаруживший смысл, станет одновременно и автором, и адресатом. Текст может содержать, например, приглашение к галактическому сотрудничеству, и указывать средства к его реализации.

Действия, которые можно предпринять для развития этой идеи, сводятся к выделению общей части в последовательностях ДНК, присутствующих в различных белковых молекулах, и рассмотрению ее как текста. Подходящими являются, например, 28s- и 18s- последовательности рРНК (различные белки необходимы, поскольку эволюция могла пойти разными путями, но текст, если он есть, скорее всего, один). Это и будет тем критическим экспериментом, который может подтвердить или опровергнуть данную теорию. Опыт подобной дешифровки у человечества имеется: прочтены египетские иероглифы, найдена Троя, математические абстракции реализовывались в физических экспериментах, а успехи генной инженерии позволяют уже сейчас записывать произвольные тексты в молекулы ДНК, пользуясь указанными звеньями как буквами. Конечно, сказанное есть лишь смещение цели эволюции с Земли в сферу деятельности загадочных космических операторов и никак не отвечает на вопрос о происхождении их самих. Но так происходило и в других естественных науках, о которых мы говорили в предыдущих главах.

Заключая обсуждение теории эволюции, отметим важное обстоятельство. С какой стороны ни рассматривать биологическую эволюцию как явление «видовых» изменений, всегда выполняется следующее: биоэволюция шла таким образом, что в ее процессе возникали все более сложные системы, наиболее сложной из которых является мозг человека. Именно мозг генерирует (самостоятельно или под воздействием окружающей среды) все те рациональные схемы, к которым человек приспосабливает себя и свою деятельность, все те концепции, которые в том числе касаются и естествознания.

Основная концепция генетики

         Наконец, обсудим концепции, возникшие в результате появления генетики. Дарвин полагал, что естественный отбор обусловлен небольшими случайными изменениями в облике живого существа. Возьмем большое количество растений, например, ячменя и построим диаграмму, на вертикальной оси которой отложено число особей, а на горизонтальной – длина ости колоса. Существует такая (характерная) длина ости, которой обладает наибольшее число растений. Если взять на семена растения, соответствующие той части диаграммы, где длина ости несколько больше характерной, с целью получить ячмень с длинной остью, то ничего не получится. У новых растений распределение остей будет прежним, а их характерная длина той же. Такие отклонения не унаследуются. Однако если выбрать на семена те растения, длина остей которых существенно превосходит характерную (таких обычно бывает 2…3 на 10000), то примерно у 50% новых растений длина остей будет столь же велика, то есть наследование признака произойдет. Такое событие Де Фриз назвал мутацией – скачкообразным изменением. Как мы теперь знаем, мутации обусловлены изменением в определенной области одной из хромосом ядра половой клетки. Такая область называется геном, а раздел биологии, изучающий законы наследственности, – генетикой.

Именно возможность и факт мутаций в хромосомах и сопутствующие физические и химические процессы являются движущей силой эволюции в живой природе. Естественный отбор выполняет лишь роль фильтра. Впервые (на эмпирическом уровне) законы генетики были установлены Менделем. Один из них утверждает, что признаки родителей при скрещивании не сливаются, а передаются тому или иному потомку в непосредственном виде. Это означает, что проблема теории Дарвина о «растворении» признака в потомстве снимается при учете генной природы изменчивости.

Установление взаимнооднозначного соответствия между конкретными генами и признаками и развитие экспериментальных химических и биохимических методов исследования дают принципиальную возможность целенаправленно формировать организмы с нужными свойствами. Предметом новой науки – молекулярной биологии – являются расшифровка геномов и разработка методов манипуляций с ними. В настоящее время (2005 г.) близок к завершению проект «Геном человека».

Представление о генах как о хранилище наследуемой информации и развитие генной инженерии позволили осуществить клонирование (неполовое размножение) млекопитающего – ставшей знаменитой овцы Долли. Ядро соматической (неполовой) клетки, содержащей парный (полный) набор хромосом одного животного, было помещено в яйцеклетку с предварительно удаленным ядром, взятую у другого животного. Эта яйцеклетка была помещена в матку третьего животного, наступила беременность и родилось живое существо, генетически тождественное своему родителю – той овце, чье ядро соматической клетки было использовано. Появляются сообщения и об успешных опытах по клонированию человека. Проблема клонирования, помимо разнообразных проблем, выходящих за рамки нашего предмета, не является простой. В частности, оказывается, что соматические клетки, использованные при клонировании, имеют скорость развития, соответствующие возрасту особи, у которой они были взяты. Иными словами, получившийся клон пока что не обеспечивается средней продолжительностью жизни для данного вида. Так, Долли умерла от старости, не прожив и половины положенного срока.

      С концептуальной точки зрения наиболее важной идеей генетики является переход от «непрерывности» в описании наследуемых свойств к «дискретности». Можно сказать, что существуют некоторые состояния, между которыми возможны переходы, нет непрерывных изменений, а есть скачкообразные. Возможность пересчета таких состояний приводит к возможности использования специальных статистических закономерностей (хорошо разработанной области математики), дающих возможность делать прогноз. В этом смысле генетику можно сравнить с квантовой механикой, о которой пойдет речь в следующей главе.

     Одной из основных проблем теоретической биологии в настоящее время является вопрос о том, каким образом информация с микроуровня – молекулы ДНК – передается на макроуровень – орган или фенотипический признак.

Теория этногенеза Л.Гумилева

         Дополнением к теории биологической эволюции служит так называемая теория этногенеза, в которой история уже человеческих сообществ рассматривается с естественнонаучной точки зрения, в частности, с учетом географии и биологии. В основе ее лежит понятие этноса. Этнос – это не нация («единство языка, территории, экономической жизни и психического склада, проявляющееся в общности культуры»), не раса («отличаются по физическим признакам, не имеющим значения для жизнедеятельности»), и не популяция («совокупность свободно скрещивающихся особей на сравнительно изолированной территории»). Этнос – это система, представляющая собой, во-первых, большую группу людей, разнообразных как генетически, так и функционально, а во-вторых, продукты жизнедеятельности этой группы: технику, антропогенный ландшафт и культурные традиции. Характер этноизоляции не обязательно связан с территорией, и при образовании этноса не происходит изменения видовых характеристик. Этнос характеризуется тем, что его члены противопоставляют себя другим таким же этносам, разделяют «мы» и «они». Этносы зарождаются, развиваются, взаимодействуют и отмирают, т.е. проявляют свойства живых систем. Возникновение этноса требует стечения обстоятельств, известного как «пассионарный толчок» - воздействия биофизической (по мнению Л.Гумилева) природы, приводящего к внезапному изменению генофонда. Более точно указать, в чем именно оно состоит, какие факторы влияют на появление так называемой «пассионарной личности», ставящей ценность своей цели выше ценности жизни своей и других, не удается. Пассионарность проявляется в непреоборимом стремлении действовать, изменять окружающее. Уровень пассионарности в этносе не остается неизменным, и этнос проходит ряд фаз развития, которые можно сопоставить с различными возрастами человека. Этногенез – это природный процесс биосферы, иногда возникающий в истории человечества.

Глава 5

Мы поможем в написании ваших работ!