75 лет вопросу Шрёдингера What is life?

Альберт Кулик
Под таким названием вышла статья Кирилла Мошкова: Здесь я даю к ней свои комментарии, которым предшествуют выдержки из текста статьи. Каждый комментарий снабжен отдельным названием.

1. МЕЖДУ ЖИВЫМ И НЕЖИВЫМ НЕТ ЧЕТКОЙ ГРАНИ. ОТСЮДА НЕТ ЧЕТКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИЗНИ. ОТСЮДА И ОСТАЕТСЯ НЕОПРЕДЕЛЕННЫМ ПРЕДМЕТ ОГРОМНОЙ ОБЛАСТИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ - БИОЛОГИИ

=В своей содержательной книге «Логика случая» Е. В. Кунин пишет: «Биология есть эволюция».=

Но эволюция не есть прерогатива (атрибут) жизни. Все в природе (сама Вселенная наша) есть результат эволюции.

=прийти к определению того, что считать живым, удивительно просто: любой стабильный во времени репликатор является формой жизни=

Но тогда и минеральный кристалл следует отнести к живым существам.))

В самом деле, разве не достойны удивления рост минерального кристалла за счет элементов среды, его способность к регенерации? Это не простое увеличение числа связанных атомов, а процесс, с необходимостью включающий в себя условие постоянной репродукции (репликации) заданного типа структуры. Информация о будущем кристалла закодирована в структуре его исходных компонентов.

Более того! С виду холодные и бесчувственные, кристаллы рождаются, живут и умирают, ведут борьбу за существование, осваивают пространство. Вытесняют и пожирают друг друга. Устают и отдыхают, издавая при этом звуки. Им свойственны процессы размножения, питания (поглощения), созидания и разрушения, обмен веществ, чувствительность и раздражительность, столь характерные для живых организмов. А это значит, что в функционировании кристалла воплощен прообраз механизма информационного управления.

Иначе говоря (если брать по гамбургскому счету), между живым и неживым нет резкой грани. Часто цитируемое утверждение В. Вернадского о существовании коренного отличия живого вещества от косной материи, об отсутствии плавных переходов между ними (на этом, кстати, в свое время упорно настаивали виталисты) научно не подтверждается. Мы неизменно сталкиваемся с невозможностью однозначно провести разделительную линию и не знаем когда, с какого момента сказать: «жизнь», «живое» (не имеем такого признака, который сам по себе позволил бы сделать это резко, твердо и безоговорочно).

Жизнь отличается от неживой природы главным образом соотношением между веществом, энергией и организацией, а также мерой упорядоченности, сложности, увеличением веса и функциональной значимости информации в общей сумме материи. Пытаясь проникнуть в сущность феномена жизни, мы вынуждены ограничить сферу своего знания лишь доступными нашему наблюдению явлениями жизни. Мы в состоянии говорить лишь о том, в чем проявляется более высокое качество живого, чем оно превосходит в тех или иных отношениях состояние вещества, присущее неживой природе. Но не более того!

2. ГЛАВНАЯ ЗАГАДКА ЖИЗНИ

Как было сказано мною выше, «между живым и неживым нет резкой грани».

Но, все-таки, она есть (хотя и не там, где ее обычно ищут). Особая мета стоит на всем живом. Один-единственный признак, избирательное отношение к оптическим антиподам, проводит резкую грань между живой и неживой природой.

Жизнь распознает, принимает и воспроизводит в своем непрерывном метаболизме только D-сахара и только L-аминокислоты. Хотя, казалось бы, все препятствует этому в мире, где господствует тенденция к равноправному, симметричному существованию левых и правых изомеров какого-либо конкретного органического соединения. Ни один из фундаментальных законов физики не запрещает симметрию оптических изомеров. Но нет жизни без оптической асимметрии, как и нет в природе асимметричного состояния органического вещества в каких-либо ощутимых масштабах без жизни.

И на то должна быть веская, продиктованная крайней биологической необходимостью причина. Иначе говоря, наряду с вопросом «как это могло случиться, почему?» (на котором традиционно, со времен первооткрывателя этого феномена Л. Пастера, было сосредоточено внимание научной мысли), правомерно поставить вопрос «для чего?».

Но, как это ни странно, такой совершенно естественный и логичный вопрос никогда еще в науке, по-настоящему, не возникал. Стереохимический феномен жизни с самого начала был расценен в ученом мире главным образом как некая данность, некая причуда природы, не имеющая особого биологического смысла.

Тот факт, что в книге Шрёдингера нет даже упоминания о нем, еще можно как-то объяснить особой задачей, которая стояла перед нею, с акцентом на главную и еще неизвестную структуру живой материи, способную к репликации и подчинению себе всех жизненно важных функций. Но и теперь (когда горизонты познания жизни значительно расширились) авторы трактатов о происхождении и сущности жизни, по традиции, если и упоминают ее стереохимический феномен, то, как бы, вскользь и как бы походя.

Между тем, - это главная загадка жизни. Ключевой вопрос. Критический пункт для самого понимания жизни, включая ее сущность, происхождение и вероятность зарождения.

3. В ЧЕМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ СМЫСЛ ЖИЗНИ?

=Вот тут возникает еще один вопрос: есть ли тогда в такой жизни смысл и цель, или эти понятия сугубо субъективны, их для оправдания свой деятельности вносит только человек?=

Есть!
Если с естественнонаучных, биологических позиций (и предельно кратко): СМЫСЛ ЖИЗНИ СОСТОИТ В ЖИЗНИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО СМЫСЛА.

Поясняю. Наши разум и чувства не готовы примириться с мыслью о том, что всякая живая плоть, именуемая целостным индивидуальным организмом, которая ходит по земле (а также ползает, плавает, летает, наконец, думает и разумеет) и внешне кажется нам вполне, особенно если говорить о нас самих, самодостаточной и самодовлеющей, выполняет по сути дела вспомогательную роль некой оболочки эгоистического генома, его «производственной инфраструктуры». Не мы даем ему указания (сверху вниз). А он дает всем нам живым указания (снизу вверх). Не мы делаем ему погоду, а он делает нам погоду.

Пребывая в своей оболочке, генетическая нить (тот «апериодический кристалл», по Шрёдингеру) строит ее под себя в соответствии со своими прихотями, поддерживая адекватный ему порядок, время от времени перестраивает ее в соответствии со своим измененным (мутированным) состоянием, используя для этого выработанное в процессе эволюции непостижимое множество тончайших и чрезвычайно эффективных энергетических, биохимических и молекулярно-биологических механизмов.

Тому, что мы называем целостным организмом, отведена еще разве что роль добытчика пищи и распространителя генов в жизненном пространстве (в виде семян, спор, различных зародышей и т.п.) с целью его максимального освоения ими.

Жизнь есть генократия. Совокупный генетический фонд правит бал на планете Земля. Безудержное стремление всех ныне существующих организмов к размножению, вызывающее всеобщее наше удивление (а также восхищение и недоумение), непрерывное и неустанное созидание и разрушение живого вещества, возникновение новых биологических форм в процессе эволюции, наконец, слаженное функционирование всей биосферы как глобальной экосистемы (разумеется, в рамках материально-энергетических ресурсов и других возможностей Земли) — все это инициируется и проистекает от изначальной (врожденной) способности генетической нити осуществлять конвариантную редупликацию, по терминологии Тимофеева-Ресовского.

В этом свете извечный и мучительный для нас вопрос о смысле жизни получает простой и весьма прозаический ответ: смысл жизни состоит в жизни генетического смысла.

4. ЧТО ЕСТЬ ЭВОЛЮЦИЯ?

=Е. В. Кунин пишет: «Биология есть эволюция».=
Что эволюция есть не только биология, я уже сказал. Теперь самый раз задаться вопросом: а что есть эволюция?

Cлово «эволюция» происходит от лат. evolutio — развёртывание, раскрытие; от evolvere — разворачивать, раскатывать, выкатывать. Первоначально оно обозначало даже развертывание свитка в процессе чтения написанного в нем текста(!). Но развертывание (как таковое) предполагает последовательную реализацию чего-то наперед заданного: свернутого, преформированного, запрограммированного и т.д.

Между тем, эволюция (как реальный процесс) никогда и нигде не развертывается. Напротив, она неустанно конструируется во времени (здесь и сейчас). Причем (и это очень важно подчеркнуть!) не имея перед собой цели и заранее определенного плана. И потому, на самом деле, происходит не развертывание (то есть, эволюция в первоначальном, коренном значении этого слова), а некое непредсказуемое и неуловимое творчество природы — ее универсальный системогенез. Иными словами, «свиток» эволюции, не развертывается, а пишется.

То же по существу следовало бы сказать и о русском смысловом аналоге эволюции, каковым является слово «развитие». Поскольку на самом деле имеет место не РАЗвитие (расплетение), а ЗАвитие (заплетение).

Как видим, в семантическом отношении термин «эволюция» сам проделал существенную эволюцию от очень узкого до очень широкого. Он прочно вошел в научное употребление, беспредельно расширив при этом границы своего применения. Справедливости ради надо признать, что само по себе слово «эволюция» — красивое, благозвучное, очень удобное для всякого рода вторичного (производного) словообразования. Но, увы, — некорректное в том смысле, в котором его ныне широко употребляют, особенно в биологии. Разумеется, никто не собирается его отменять. Но (если перефразировать известного поэта): мы говорим эволюция, подразумеваем – системогенез. И от этого тоже никуда не уйти.

Весьма примечательно, показательно и даже феноменально, что у главного эволюциониста Ч. Дарвина (которого по праву принято считать отцом теории биологической эволюции) в «Происхождении видов» (1859) термин «эволюция» ни разу не употреблён. К тому же вовсе не Дарвин является автором самого этого термина в биологической науке.

В позитивистском биологическом смысле (еще до Дарвина) термин «эволюция» утвердил Г. Спенсер в «Принципах биологии» (1854-57). И, как видим теперь, очень успешно — отныне, впредь и навеки.

Судя по означенным датам (а также по тому факту, что швейцарский натуралист XVIII века Шарль Бонне еще В 1762 году впервые ввёл в научный оборот термин «эволюция»), широко эрудированный в самых различных областях знания Дарвин, несомненно, знал о существовании этого термина. И тот факт, что он ни разу не употребил его в своем величайшем и знаменитейшем труде, приводит к мысли о том, что он относился к этому термину неодобрительно. Но почему?

Возможно, именно потому, что считал его некорректным. И, не исключено, что по названной мною причине. Как бы то ни было и, по всей видимости, Дарвин был гораздо мудрее, чем мы и так привыкли о нем думать.

И последнее. Термин «эволюция» этимологически вполне, казалось бы, должен устраивать креационистов. Но они, как известно, горячо и неустанно протестуют и против термина, и против самой идеи «эволюции».
Такая вот ирония судьбы великого слова эволюция…

5. ЛИНЕЙНАЯ ДОМИНАНТА В ПОНИМАНИИ ПРИРОДЫ ЖИВОЙ МАТЕРИИ

Шрёдингер – физик. И потому, естественно, он свое понимание жизни стремился выразить в физических категориях и терминах (чего и следовало ожидать уже из самого названия его знаменитой монографии). Вообще говоря, всякого рода конструктивные физические подходы к проблеме жизни очень важны. Уже потому, что все биологическое есть в то же время (и даже прежде всего) физическое.

По Шрёдингеру, материальной основой жизни является некий «апериодический кристалл». С этим можно вполне согласиться при условии, если к данной формулировке добавить совершенно необходимое слово «линейный». То есть, надо иметь в виду «линейный (одномерный) апериодический кристалл», в противопоставлении господствующим в природе трехмерным кристаллам.

И вот ведь что интересно в этой связи. В многовековой человеческой практике (в разные времена, по разному поводу, осознанно и бессознательно, а подчас и независимо друг от друга) возникали различные технические решения, которые настойчиво повторяли в той или иной форме линейный принцип записи, хранения и воспроизведения всякого рода кодированной информации. Сначала для памяти люди наносили по дереву или камню выстроенные в ряд зарубки, завязывали на нити различные узелки, нанизывали на нее те или иные предметы, имевшие условно-смысловое значение. Позднее появились апериодические литерное письмо, числовые ряды, нотная строка, грампластинка, телеграфный текст, кинолента, магнитная дорожка, кардио-, энцефало-, аудио- и тому подобные технограммы, компьютерные диски…

Но именно таким образом (!), то есть, по аналогии с апериодической линейной строкой текста, записанного отдельными литерами, осуществлено всякое биологическое жизнеописание на молекулярном уровне. Полное и точное, во всех мельчайших подробностях. Жизнь, по существу, есть литературное (от лат. littera — буква) произведение Природы, созданное ею по определенным «грамматическим правилам» и выпущенное в свет задолго до того, как у людей появилась письменность, а тем более была сдана в типографский набор первая рукопись.

Все живое, по самому большому счету, изначально (от самого момента зарождения и до сего времени) держится на тонкой, очень длинной в масштабах микромира, но, в то же время, достаточно жесткой материальной нити – универсальном носителе кодированной информации на молекулярном уровне. Ее при определенных условиях можно потрогать, измерить, разделить на части, смотать в клубок, сфотографировать и т. д.
Она-то (генетическая нить) и есть апериодический линейный кристалл Шрёдингера.

Нет сомнения в том, что принципиально важным (определяющим, судьбоносным, счастливым) шагом, сделанным Природой (по завершении химической эволюции Вселенной) в направлении биосинтеза явилась линейная организация некоторых, известных ныне микрообразований на молекулярном уровне (в отличие от господствующей в мире трехмерной кристаллической решетки). Жизнь в Природе появилась как эволюционное производное линейного порядка, который выступил в роли ведущего системообразующего фактора.

Ибо, что бы там ни говорить, какие бы определения ни давать и как бы ни фантазировать на эту тему, а жизнь (если иметь в виду ее единственное, достоверно известное нам состояние) — это естественная самоорганизующаяся система, в основу которой положена линейная строка генетического текста, или, попросту говоря, генетическая нить.

И, поскольку в нашей необъятной, но в то же время изотропной и однородной Вселенной действует одна и та же физика, трудно вообразить, чтобы внеземная вещественная жизнь (если только она существует) была организована где-то в ее пределах на принципиально иной геометрической основе.