Нижеследующие размышления – оригинальны. Но они никогда бы не появились, если бы не многочисленные родственники, друзья и просто знакомые и незнакомые биологи, перед которыми я преклоняюсь. Моя особая память и благодарность – моему дяде, профессору Владимиру Дмитриевичу Лебедеву, ещё давным-давно научившему меня, что не всегда надо следовать догмам, в том числе и в подходе к биологической эволюции.
Введение
Святая наука – расслышать друг друга.
Б. Окуджава
«Где же эта борьба?» - спрашивал я…
Пётр Алексеевич Кропоткин
Любой человек, занимающийся садом, хорошо знает, что с деревьями можно (и нужно) общаться. Что они человека понимают. Понимают, конечно, по-своему, и отвечают по-своему, как умеют. Но достичь согласия с ними можно, это точно. Раз мы понимаем друг друга, значит у нас много общего. С точки зрения теории эволюции (классической), трудно найти более далёких родственников, чем человек и дерево. К животным мы намного ближе®, и с животными, бактериями, да и другими существами, даже с самыми простыми, непохожими на нас, тоже можно поддерживать знакомство.
® Мы (люди) только филогенетически к животным ближе, чем к растениям. Помимо генетической близости, есть ещё и экологическая, полагаю уверенно – более значимая для любого вида. Совместное существование неизбежно порождает разнообразные связи (а почему нет?!), в предельном случае приводящие к объединению в один организм. Экологическое родство, как и филогенетическое, тем или иным способом кодируется для передачи от поколения к поколению. (Насколько могу судить, геномика только подошла к изучению этой кодировки).
Это чувство близости и родства, а ещё: ощущение красоты и гармонии в Природе, по правде сказать, несколько туманное, сидит где-то в глубине нашей души. И не совсем понятно, откуда оно взялось, да и зачем оно нам. Наряду с этим везде и всюду встречается принцип: «Возлюби своего – невзлюби чужого». Желание объединиться в своей компании и отгородиться от других. Ощущение близости, как и обратное явление – борьба со всем «чужим», как и вообще вся эмоциональная (положительная и отрицательная) связь всех со всеми, и даже больше того – одинаковые принципы поведения у всех животных от простейших до человека, невозможные без единства всего сущего, зародились вместе с возникновением жизни на Земле и изменялись вместе с её развитием.
Эту же мысль можно выразить и немного по-другому.
Тело человека – это общежитие для миллионов живых существ. И, как в каждом хорошем общежитии, в нём постоянно распахнута дверь. Вместе с нами прекрасно соседствуют самые разные мелкие твари, вплоть до обрывков биологических макромолекул, которые то ли живые, то ли нет, не сразу и разберёшься. (Из них многие прекрасно размножаются!) А ещё постоянно входят и выходят тысячи гостей, которые то влюбляются друг в друга, то ссорятся. А ещё – приносятся продукты, вывозится мусор; непрерывно звонят десятки телефонов, слышится музыка, шум ветра, гул автомобилей… Словом, происходит непрерывный обмен веществом, энергией и информацией, как между соседями, так и с улицей.
То же самое можно сказать и про любой другой вид живых существ. Мы все можем жить только вместе друг с другом, отдельно ну никак не получается, чтобы об этом ни думал очень гордый и независимый Гомо сапиенс. И в этой совместной жизни образуются самые разнообразные, просто бесчисленные, в том числе нематериальные, способы, типы связей, взаимоотношений между особями и их группами. Например, между деревьями из одной рощи, теми же деревьями и живущими рядом бобрами и синицами, а также растениями и грибами, животными и вирусами и так далее. Некоторые из этих связей, прежде всего трофические (все животные кушают кого-то) и конкурентные (лисица и хорёк гоняются за одними и теми же грызунами) очевидны. Но очень важно понять, что среди многочисленных взаимодействий конкуренция и питание далеко не единственные.
И ещё один момент. Все жильцы в этом общежитии, в том числе те, что занимают очень мало места и почти не заметны, и даже те, что кажутся нам самыми простыми и примитивными – все они весьма успешно живут и размножаются. А значит, являются вполне полноправными жильцами этого дома. Выдавливаются из общежития не те, что более примитивны, а – лишние, то есть те, что уже не нужны для полноценного взаимосуществования (если свободных ячеек нет), а также «драчуны», те, кто не смог ужиться.
И так было всегда, с самого Начала. Ещё и организмов-то никаких не было, лишь макромолекулы и их обрывки, но взаимосвязи уже были. Иначе размножение, которое происходит в виде цепочки химических реакций, попросту невозможно.
Скорее всего, первичная, доорганизменная жизнь на Земле возникала многократно, в разных географических точках. Но сохранилось потомство только одного инкубатора. Монофилия земной жизни надёжно подтверждена, да и вполне логична. Итак, жизнь на Земле, однажды возникнув, столкнулась с неоднородностью планеты в пространстве и изменениями во времени. На эти изменения биота отреагировала вполне определённым образом, в соответствии со своими законами и возможностями. Началась биологическая эволюция.
Над проблемами эволюции, конечно, задумывались многие, очень многие учёные, начиная с античных философов. Ещё великий Аристотель, в частности, написал: те органы и организмы, у которых всё случайно оказалось целесообразным, выжили, а прочие погибли, как неприспособленные. Вот вам и принцип переживания наиболее приспособленных! А дальше – больше. Уоллес, Ла Марк, Вавилов, Вернадский.… Но в памяти людей гениальным остался Дарвин. Отчасти из-за того, что дарвиновская теория проста и понятна буквально на уровне интуиции. Борьба, конкуренция. Выживание сильнейших. Вот, смотрите, лоси сцепились рогами в схватке за самку! Потомство оставит победитель. Всё это так, то есть лоси действительно иногда дерутся. Но стоит хоть чуть-чуть задуматься, и становится ясно, что такой подход не в состоянии объяснить многие факты. Например, никакие рога, кулаки или даже мозги не дают особых преимуществ, как ни горько слышать это людям, считающим себя ну самыми – самыми. Мелкие, древние существа, состоящие всего лишь из одной клетки и не имеющие, конечно, ни мозгов, ни кулаков при желании легко справляются с представителями самого совершенного вида на Земле – человека разумного. Существуют и другие, более серьёзные проблемы развития жизни, труднообъяснимые с позиции классической теории.
И ещё непонятно вот что. С чего это вдруг началась эволюция? Ведь если те давние, примитивные создания, настолько хорошо устроены, что прекрасно выживают сегодня и так же легко выживали всегда, то тогда чего же им не хватало? (Жили себе поживали эти макромолекулы, и всё у них было хорошо. Нет вот, стали строить мембраны и прочее.) И зачем? И, если уж началось, то как тогда шла эволюция?
Чем больше я читал и думал, тем быстрее росло число разбросанных черновиков («нельзя объять необъятное»), и стало понятно, что если я хочу найти логически стройную картину всего хода эволюции, то надо сортировать свои мысли и записывать их, хотя бы тезисно.
Происхождение жизни,
доорганизменная стадия
Одним из определений жизни может быть такое: жизнь есть взаимосуществование биологических макромолекул, обеспеченное происходящими химическими реакциями.® При этом запреты на любые химические реакции могут быть только пространственные или энергетические. Другими словами, происходят любые возможные в данных условиях химические взаимодействия. А условия в те давние времена, на только что сформировавшейся планете, были крайне агрессивные. Поэтому в водном растворе и в окружающей атмосфере образовывались многочисленные, самые разнообразные, в том числе и очень сложные молекулы. Легко представить себе зрительно, как там всё происходило. Вот ворочаются, плавают, ползают большие и маленькие облачка. Тыкаются друг в друга, соединяются и расходятся. Всё это в растворе, среди крошечных шариков – маленьких молекул.
Как следствие идущих химических реакций возникают новые молекулы – идёт процесс размножения. Если говорить о белках и нуклеиновых кислотах, как основных компонентов жизни, то процесс их размножения очень сложен и сбалансирован. Возникновение этого белок-синтезирующего комплекса, сколько ни размышляй, остаётся логически непонятным. Поэтому так и хочется приплести сюда нечто из области чудес. (Е. В. Кунин «Логика случая», гл. 12: «В рамках обычного эволюционного мышления невозможно даже представить решения этой головоломки…») Однако некоторые, вполне допустимые, соображения по поводу этого возникновения можно привести.
® Автор вполне даёт себе отчёт в том, что данное определение, скорее всего, неполное, и уж во всяком случае, не единственно возможное. Но существуют десятки определений понятия Жизнь, и ни одно меня не устроило в контексте этой работы. (Например, В. А. Красилов: «сохранение неравновесного состояния за счёт получаемой энергии». Тут всё верно.)
А) Какая-то информация о том, как это сделать, уже могла быть. (Где? Может, сказать: «в первичном бульоне». Конечно, в первичном бульоне, но это всё равно ничего не говорит о том, какие структуры были носителями информации.) Так как информация и время – сущности нематериальные, то их взаимодействие может проходить по-другому, не как в материальном мире. В частности, информация может двигаться против хода времени. Подробнее проблему информации и времени я попробую разобрать в главе «Нематериальное».
Б) Для того, чтобы этот комплекс химических реакций, идущих одновременно, мог существовать, необходимо получить в распоряжение источник энергии в подходящей форме, обеспечить поступление нужных веществ (пищи) и удаление продуктов реакции.
В) Если пища закончится, то всё развалится (что, наверное, и происходило многократно), значит, нужен параллельно идущий процесс, поставляющий ресурс с мощностью, не меньшей, чем процесс потребления. Это приводит к мысли об особом положении продуцентов. Они не могут сами защитить себя, поэтому:
Г) Нужно ограничение активности потребителей, то есть регуляция работы системы для охраны производителей пищи. А для этого - какой-то механизм, охватывающий все виды, обеспечивающий правильное их взаимодействие, оптимизирующий противоречивые потребности.
Д) Происходило всё это, по-видимому, в каком-то мелководном заливе, условно «луже». Могло происходить многократно, складываться и разваливаться, но сохранилось потомство только одной «лужи». Это так, поскольку очевидно, что повторное, независимое возникновение одинаковых последовательностей мономеров совершенно невероятно. Какая именно популяция победила, зависело, наверное, как от исходных размеров каждой из них, так и от случайных (то есть пока необъяснимых) факторов.
Е) Итак, в одной «луже» одновременно обитали как более сложные, так и весьма неполные белок-синтезирующие комплексы и вместе с ними разнообразные обрывки полинуклеотидов и полипептидов, равно как и других макромолекул. Всё вместе образовало доорганизменную жизнь.
Ж) Совершенно очевидно, что химические реакции будут использовать любые доступные источники энергии и вещества. Ограничения связаны только со строением молекул и физическим состоянием среды. Гораздо позже, после возникновения специфических биологических структур (особи, виды), появятся и другие ограничения, в частности затруднённое скрещивание. Кстати, одновременно будут развиваться и биологические же способы преодоления этих запретов, значение которых резко возрастает при стрессовом, ударном воздействии на всю систему.
И) Накопление информации о способе копирования (размножения) произошло случайно. И значит, наряду с этой информацией в нуклеиновых кислотах накопился огромный запас посторонней информации. Очень важно, что вся эта информация, как нужная для копирования, так и балластная, была общей для всей биоты. И, по-видимому, запас её был огромен.
Доорганизменная стадия заканчивается с оформлением Круговорота. (Смотри главу «Этапы эволюции.) После этого появилась возможность регуляции работы системы (демпфирования колебаний) биологическим путём – созданием оболочек и т. д.
Некоторые основные закономерности биологической эволюции
В эволюции чётко прослеживаются направленность, необратимость, скачкообразность и цикличность. И. В. Бурковский (2006) добавляет ещё вариабельность и случайность, что, несомненно, верно. А вот А. С. Раутиан (1988) вообще подробно обсуждает большое число закономерностей (правил) эволюции, лишь немногие из которых привлекли моё внимание.
Направленность. То, что биологическая эволюция куда-то направлена, например, от архей к человеку, достаточно очевидно. Но признание направленности мало что даёт, а вот сформулировать общие тенденции достаточно сложно. Представление о том, что она идёт по пути прогресса придётся отбросить из-за неоднозначности и, в сущности, субъективности понятия «прогресс». Пожалуй, в целом можно сказать, что эволюция непрерывно создаёт нечто новое, чего раньше не было. При этом она всё время строит новые комбинации, как-бы перетасовывая почти бесконечную колоду карт. Запас вариантов в общем геноме всей биоты ещё на заре жизни просто неизбежно был столь огромен, а способы перетасовки столь многочисленны, что ещё и теперь многие возможные комбинации не использованы. Тем не менее, некоторые ручейки в общем течении можно увидеть.
1. Движение от плохого к хорошему. От постоянной массовой гибели особей, популяций, даже целых видов к заботе о сохранении каждого существа. Следовательно, от безжалостности к сочувствию. (Длительность существования видов и родов растёт; забота о детях и стариках растёт.)
Если допустимо говорить о какой-либо цели у природы (о целенаправленности в эволюции), то я бы сказал, что именно стремление к сохранению каждого живого существа и есть эта цель. Попутно замечу, что деятельность человека, ведущая к сокращению биоразнообразия, явно противоречит этой цели.
2. От простого к сложному. Тут не так уж всё однозначно. С одной стороны, спонтанное усложнение диссипативных систем, к которым относится и биологическая жизнь, есть вполне работающий закон природы. А с другой – даже самая древняя прокариотическая жизнь устроена невероятно сложно. Бактериально - вирусные сообщества, не имеющие крупных морфологических различий между составляющими их существами, обнаруживают сложнейшие и многообразные, тонко настроенные связи друг с другом и окружающей средой. И настолько изящное внутреннее строение самой клетки, что говорить о простоте нужно очень осторожно.
И всё-таки, если проследить основные этапы эволюции во времени (появление клеток, эукариотизация, многоклеточность, сознание, выход из воды), то видно, что структура биосферы усложняется. Хотя бы потому что всё старое доброе сохраняется вместе с появлением нового (аддитивность эволюции).
3. Первое и второе приводят к созданию всё более энергетически эффективных систем, потери энергии снижаются. Снижается и зависимость от внешних условий. Жизнь на Земле занимается благоустройством своего дома, созданием всё более уютной биосферы.
Как подытожил В. А. Красилов: «…пе¬реход ан¬та¬гонис¬ти¬чес¬ких от¬но¬шений в сот¬рудни¬чес¬тво, «сбор¬ка» слож¬ных конс¬трук¬ций из го¬товых бло¬ков и «пе¬ре¬оцен¬ка цен¬ностей», со сме¬щени¬ем от-но¬шений цель — средс¬тво в сто¬рону фор¬ми¬ру¬ющей¬ся сис¬те¬мы выс¬ше¬го ран¬га». (1986 стр.48).
Необратимость. Принцип необратимости эволюции был сформулирован Л. Долло в 1893 году на основании изучения утраченного в процессе эволюции и вновь возникшего панциря черепах. Новый панцирь отличался от утерянного, то есть он был именно новый, а не восстановленный старый. Этот принцип логически легко понятен, так как представляется безусловно невероятным повторное возникновение абсолютно таких же генных комбинаций (утерянных или изменившихся), да ещё в постоянно меняющихся условиях среды. (В одну реку нельзя войти дважды. И ты сам уже не тот, да и вода прежняя утекла). Более того, эволюция – это процесс с положительной обратной связью, где «любое новое биологическое событие неизбежно является причиной новых событий» (А. Г. Пономаренко, 1993), всё дальше и дальше уводя сообщество от исходного состояния.
Скачкообразность. Natura facit saltus. (Природа совершает скачки.) Основатель современной теории эволюции полагал что это не так. На самом деле уже в те времена геологи выделили чётко различавшиеся горизонты в осадочных породах и слагающих их остатках организмов, что прямо указывало на скачки в биологической эволюции. В настоящее время эти утверждения не вызывают никаких сомнений. Зато идёт длительный спор о причинах неравномерного развития. Мне кажется, что даже при неизменности внешних условий, в силу внутренних причин, скачки неизбежны. А, кроме того, геологические кризисы, приводящие к массовым вымираниям – реальность в истории Земли.
Цикличность. Если начинать размышлять с того момента, когда Жизнь уже появилась, то её эволюция начинается с того, что открывается новое или, другими словами, неосвоенное местообитание. Оно может быть либо совсем новое, например, суша или зародившийся в океане остров, либо в той или иной степени нарушенное (крупные города, лесные пожары). Тут ещё важный момент. Если биота совсем не готова к освоению этого нового, то данное освоение займёт значительно больше времени. Другими словами. Чем более биота готова к заселению этого нового, тем быстрее оно произойдёт. Впрочем, это очевидно. (Выход на сушу дался существенно труднее, чем возврат в океан). На этом новом месте складывается неустойчивое, пионерное сообщество. Такое сообщество отличается большими колебаниями численности популяций, низким видовым разнообразием и при этом относительно недолгой жизнью каждого вида, высоким индивидуальным разнообразием, незамкнутостью пищевых цепей (много неиспользуемых отходов, преобразование энергии неэффективно). Занимаемый ареал должен быть небольшим. (См. стр. 10).
Шансов выжить у таких сообществ было мало и, наверное, они неоднократно гибли, но среда благодаря их деятельности постепенно менялась, шла постоянная подпитка мигрантами и ускоренное видообразование в стрессовых условиях. В. Л. Комаров (1901, цит. По Бергу, 1977): "Изменения…отражаются на всех обитателях данной местности, убивают одних, перерабатывают других, наконец, приготовляют возможность для переселения новых граждан из соседних областей».
На следующем этапе (условно следующем, так как зримых переходов, конечно, нет) вступают в действие механизмы авторегуляции системы. Растёт число видов, идёт их специализация. Всё это демпфирует колебания численности, уменьшает потери энергии. Наступает климакс – наиболее устойчивое в данных условиях® состояние. Эволюция замедляется до следующего нарушения, с которого начинается новый цикл.
Можно отметить, что сукцессии в наземных биоценозах в значительной степени моделируют эволюцию.
®То есть реально достижимое, а не теоретически возможное состояние.
Этапы эволюции
Они известны. Бактериальные маты, эукариотизация, многоклеточность… человеческое сознание. Я сейчас немного о другом.
Для описания истории Жизни предлагаю отказаться от картинки типа дерева. Эта картинка достаточно наглядна, но в ней мало реального биологического смысла, и поэтому она сбивает с толку при попытке понять, как же всё было на самом деле.
Для большей наглядности попробую привести другую аналогию, правда, тоже лишь весьма приблизительно описывающую реальность.
Биосферу, как очень древнюю, так и нынешнюю, можно представить себе в виде сумки «авоськи». Авоська эта состоит из узелков со связями, только на самом деле этих связей (самых разнообразных) много больше, и они пронизывают и всё внутреннее пространство. Если авоська заполнена изнутри, то она принимает некоторый объём и, когда её несут в руке (аналогия с движением во времени), непрерывно колеблется.
Если при возникновении Жизни колебания неизбежно должны были быть запредельными, то со временем возникают структуры и связи, снижающие размах опасных колебаний. Это мембраны, оболочки, дискретные особи и так далее, вплоть до сложных разновозрастных популяций, это что касается структур. И регулирующие связи, к которым можно отнести все типы горизонтальных и вертикальных внутри- и межвидовых отношений.
Заполненность внутреннего пространства связями означает общее информационное поле и общее биохимическое поле, то есть сложившийся Круговорот вещества, энергии и информации. При этом надо помнить, что общий цикл состоит из очень многих крупных и мелких, в той или иной степени замкнутых циклов, подверженных колебаниям.
После этого, при неизбежных во времени и пространстве изменениях потоков вещества, будут возникать новые структуры и функции. Важно то, что если открывается новый путь для вещества, то рано или поздно он будет замкнут в цикл, для чего зачастую и требуется создание новых структур и новых связей, происходят качественные скачки. Это и есть причина эволюции. Да, бактериальный мир, несомненно, был приспособлен к существовавшим условиям, но не мог освоить новые потоки вещества. Вообще в классических терминах (борьба, приспособленность) описать эволюцию невозможно.
Не всегда сразу удавалось создать новые нужные структуры, в истории Земли известны случаи массового перепроизводства питательной органики. Не сразу расслышали друг друга. Относительно недавнее появление гребневика в Чёрном море – это один из таких примеров. Пища есть, но её некому потреблять. Цикл разомкнулся, что приведёт к кризису в экосистеме моря. Окружение всеми силами будет стараться ликвидировать разрывы, в том числе и путём быстрого видообразования (смотри главу «Образование новых таксонов»).
Замыкание нового потока вещества и информации означает появление подсистем в общей биосфере, растёт сложность, затем добавляются новые части и так далее. Поскольку каждая подсистема, каждый цикл тоже имеют автоколебания, то возможен диссонанс, ведущий к взрывному росту колебаний и гибели. Система научилась гармонизировать разные колебания. Именно отсюда и у человека есть чувство гармонии.
Образование новых таксонов.
…первичными могут быть изменения надорганизменных систем (в том числе экосистем), организмы должны вторично меняться, чтобы гармонично вписаться в обновлённые системы надорганизменных рангов.
Красилов Валентин Абрамович
Видообразование – не есть то главное, к чему должно быть приковано внимание эволюционистов. Процесс видообразования идёт автоматически, как часть более общих явлений. Просто вопрос: «А как же всё-таки из того получилось вот это?», например, из обезьяны – человек казался самым важным, что и привело к тому, что изучение эволюции было поставлено с ног на голову. Биологи занимаются эволюцией видов, а в природе происходит эволюция экосистем. Подсознательно в результате такого подхода в головах складывается картина, что вот есть виды, и они объединились в экосистему. На самом деле всё наоборот. Сначала возникла экосистема, а потом разделилась на виды. Изменения совершенно разных, даже биологически очень далёких видов в разных экосистемах, столкнувшихся со схожими проблемами, пойдут сходным образом. Верно и обратное утверждение.
Попытаюсь сделать и ещё одно очень важное замечание. Все натуралисты с давних времён обнаруживали удивительную приспособленность растений и животных друг к другу и к среде обитания. И именно эту приспособленность пытались объяснить. Вариантов было предложено много, но все сколько-нибудь материалистические наталкивались на загадочное явление преадаптации, когда природа заранее приспосабливалась к будущим условиям. Преадаптацию можно объяснить экзаптацией, когда приспособление идёт к одним условиям, а пригождается затем в других. Это возможно. Также допустимо предполагать способность информации преодолевать движение времени, в этом случае природа действительно может знать что-то наперёд.
Но вся загадочность преадаптации напрочь исчезает, если принять, что зачастую в экосистемах создаются такие условия, когда идёт целенаправленный поиск требуемого варианта. (По аналогии с общежитием, которое я уже проводил, вешается объявление типа: «Срочно требуется сантехник, проживание обеспечим».) К примеру, при освоении суши, помимо продуцентов и редуцентов, требовались животные, способные передвигаться. И они появились. А уж сколько там образовалось ног – 4, 6 или 8, возможно действительно случайность, надёжно закреплённая в наследственных структурах, поскольку явилась важным изобретением. Механизмы поиска рассмотрены ниже, и биологически они вполне понятны, здесь же я хочу подчеркнуть сам факт.
Определиться с видообразованием невозможно, если не знать что такое вид. Поэтому-то я и назвал эту главу «образование новых таксонов», а не «видообразование». На сегодняшний день понятие «вид» представляется столь же расплывчатым, как и сто лет назад. Единственное, что очевидно с точки зрения экосистемного подхода – так это то, что гораздо нужнее (и работоспособнее) представление о ячейках (эконишах), так как именно они-то и меняются в первую голову. И становится совершенно неважным, каков ранг у популяции, занимающей данную ячейку – вид, подвид, искусственный сорт и т. п. По отношению к ячейкам (несколько ячеек – фундаментальная ниша; одна ячейка – реализованная) виды можно условно разделить на стабильные – «старожилы» и «размазанные», то есть ещё не сумевшие притереться к своей комнате в этом общежитии. К последним относятся, в частности, лиственные деревья, по крайней мере, в нашей средней полосе. Поэтому у них наблюдается такое многообразие форм (и высокая генная изменчивость).
На самом деле все процессы, ведущие к видообразованию совершенно очевидны. Крупные изменения «…убивают одних, перерабатывают других, наконец, приготовляют возможность для переселения граждан из соседних областей». (В. Л. Комаров, 1901. Цит. По Бергу, 1977, стр. 294) Остаётся только разобраться в деталях, и здесь уже многое понятно.
При анализе хода биологической эволюции сразу бросается в глаза его циклический характер.
Многократно повторяется и общая, принципиальная схема процесса образования новых таксонов. Начинается всё с появления нового (или нарушенного, то есть частично нового) местообитания. Эти явления могут быть различны по временным и пространственным масштабам. Самые крупные: схождение – расхождение материков (Панамский перешеек, Берингия); тектонические процессы, горообразование; похолодания – потепления (ледники, Антарктида); окислительная атмосфера (изменение состава атмосферы), пеллетный конвейер. Средние: взрыв вулкана Кракатау, пересыхание Аральского моря, появление нового острова, возникновение крупного города. Мелкие: лесной пожар, зарастание полей, атомный взрыв, исчезновение одного – нескольких вспомогательных видов. Ответ биоты на эти нарушения носит вполне закономерный, а потому из раза в раз повторяющийся характер.
Особую группу составляют периодические, достаточно короткие изменения, по-видимому, не ведущие к преобразованию экосистем. Я имею в виду суточные, лунные и годовые циклы. Хотя и тут надо учитывать отличие биологического времени от физического. А также устойчивость или расшатанность (предкризисное состояние) всей экосистемы.
Описанные выше природные явления, а, в сущности, катастрофы могут привести к: 1.Возникновению новой, никогда прежде не существовавшей жизненной области (суша, крупный город). 2.Резкому расширению уже существующих в других местах условий (затопление – пересыхание и др.). 3. Массовому вымиранию, что равносильно образованию нового места под солнцем.
Ответом биоты будут, конечно, прежде всего, попытки иммиграции на освободившееся место. Иммиграция – это важный момент, и про неё надо сказать особо.
На новом месте сталкиваются никогда ранее не встречавшиеся виды, что вызывает падение устойчивости системы, а, следовательно, резкие колебания численности или (и) биомассы всех взаимосвязанных популяций. Затем заработают демпфирующие механизмы, и колебания станут уменьшаться. Приживётся ли новый вид или нет – зависит от того, повысит ли интродукция энергетическую эффективность сообщества или понизит. Далее. Одно и то же вакантное место (например, хищника) займут первые подвернувшиеся представители любого таксона. Поэтому в разных случаях эти хищники получатся из разных классов или даже типов животных. Их эволюция пойдёт конвергентно (у всех потенциальных хищников вырастут зубы, когти и т. п.).
Дальше варианты могут быть разные, но, так или иначе, возникнет новая, неустойчивая экосистема.
Характеристика неустойчивой экосистемы.
1. Энергетически не сбалансирована.
2. Пищевые цепи не завершены, а следовательно плохо с регуляцией, которая возможна только сверху (в конце пищевой цепи).
3. Видовое разнообразие низкое, при этом преобладают неспециализированные, короткоживущие виды, с r-стратегией размножения.
4. Индивидуальное разнообразие высокое, много уродов.
5. Популяции немногочисленны, их сочетание – случайное.
6. Колебания численности, ведущие к индивидуальной и видовой смертности – высокие.
7. Ареал относительно небольшой.
8. Вся сумма межвидовых связей не оптимизирована. Отсутствуют красота и гармония.
9. В работе системы нет общего ритма, наблюдается диссонанс.
В этих обстоятельствах, когда не до процветания и, с одной стороны, главной задачей становится выживание, а с другой – открываются новые возможности, встречаются процессы, не идущие в обычных условиях:
1. Включается механизм перебора вариантов путём высвобождения накопленного ранее запаса изменчивости.
- А увеличение числа потомков и их разнообразия
-Б изменение жизненного цикла, в частности ускорение смены поколений (раннее созревание, вплоть до неотении)
-В наоборот, задержка развития, что ведёт к росту многообразия за счёт усложнения возрастной структуры и к необходимости защиты потомства
-Г изменение функций генов, прежде всего регуляторных. В том числе запуск в работу спящего запаса информации, смещение экспрессии, нарушение доминирования и неаллельных взаимодействий.
2. Скрещивание, полиплоидизация и симбиоз, не происходящие в обычных условиях. Многочисленные способы активации яйцеклетки с помощью чего угодно (гиногенез и др.). Защитные барьеры падают.
3. Поскольку геном эукариот – это тоже общежитие, то меняются отношения соседей. Мирному сосуществованию приходит конец. Рост числа наследственных болезней, вирулентности и патогенности бактерий, вирусов и вирусоподобных.
4. Частично исчезают барьеры, защищающие геном от внешних воздействий.
-А прямое увеличение изменчивости потомков, вследствие мутаций под внешним воздействием
-Б рост числа ошибок при самовоспроизведении ДНК
-В новые связи с новыми соседями, горизонтальный перенос генов
-В закрепление в геноме перемен в онтогенезе, физиологии и поведении
5. Модификации онтогенеза: нарушение развития гамет (апомиксис), замена бесполого размножения на половое, а при половом – рост доли самцов. Изменение половой структуры популяций.
6. Смена физиологии и поведения, в том числе переход на новую пищу, деспециализация.
Ещё раз подчёркиваю, что эти изменения происходят одновременно у многих особей одного вида и многих видов, оказавшихся в одном месте. Идёт их притирка друг к другу при очень быстром изменении. (Покрытосеменные. Скорость модификации ДНК цветковых в десять раз выше, чем у других растений. Притираются…).
В современном мире легко можно увидеть ряд признаков предкризисного состояния природы. Это: достаточно заметное изменение климата, рост частоты так называемых стихийных бедствий, и, наконец, хорошо заметные катастрофы среднего и мелкого масштаба. Про первые два явления столько сказано, что я не буду повторяться, но для третьего можно привести примеры.
Крупные города. Крупные города имеют ряд особенностей, в совокупности никогда ранее в природе не встречавшихся, да ещё возникших практически мгновенно, за немногие сотни лет. Главное – это то, что на сравнительно небольшой площади преобразуется мощнейший поток энергии, абсолютно немыслимый в природных условиях. Остатки энергии сбрасываются во всех её видах, что ведёт к тепловому, электромагнитному, химическому загрязнению. Вторая особенность – постоянно меняющееся сильное информационное поле, буквально навалившееся на всё живое. Чрезвычайно сложно организованная территория образует массу дополнительных и разнообразных убежищ, в том числе и для защиты от экстремальных природных состояний (мороз, жара, засуха). Облегчается поиск пищи. Сильный поток искусственной иммиграции, вследствие чего в одном месте встречаются друг с другом виды, никогда ранее не сталкивавшиеся. Строительство меняет ландшафт, речную сеть; отходы заполняют воздух, воду, почву, что существенно меняет их химический состав, при этом растёт концентрация мутагенов. Бесчисленные источники излучения меняют электромагнитное поле и звуковой фон. Повторю ещё раз, что всё это происходит быстро, на наших глазах. И, как следствие: исчезновение одних и появление новых видов; изменение поведения, в том числе и репродуктивного, у практически всех растений и животных, включая микроорганизмы и человека, что ведёт к быстрому и, замечу, совместному изменению видов.
В качестве примера сильнейшего влияния городской среды, не всегда осознаваемого человеком, приведу два факта. Один раз мне пришлось привезти в город кошку, выросшую в деревне. С ней случился такой шок, что пришлось её немедленно увезти обратно. А другой раз наоборот – взрослая собака из города вдруг оказалась на природе. Так она совсем потеряла голову, далеко не сразу удалось её даже поймать и успокоить.
Кулишки. Почти тридцать лет назад я построил дом в деревне Кулишки, и, в силу разных причин, дом строился в низине, заросшей бредняком. Когда я стал сводить кусты, то на их месте неимоверно разрослись крапива и таволга, с которыми практически невозможно было бороться. Ну, это ещё понятно. А дальше было вот что: грядки под огород я насыпал, без насыпной земли нигде ничего культурного вырастить было невозможно. Крапивы на грядках было мало, зато на одной из них (только на одной!) в качестве сорняка вдруг сплошь вырос колокольчик раскидистый. Я вообще такого никогда не видел, он вытеснил всех. А через год пропал, будто его никогда и не было. А на другой гряде, где посуше, через пару лет расцвела ярутка полевая, причём интересно, что и колокольчик, и ярутка в окрестном травостое встречаются лишь изредка. Так и идёт с тех пор, сорняки на моём огороде меняются как в калейдоскопе, и так будет, пока всё сообщество не войдёт в новое стабильное состояние.
А сплошные заросли из разных видов ивы, которые поначалу долго сопротивлялись уничтожению, вдруг практически перестали возобновляться. Причём не только на моём участке, который я осушил, но и в окрестностях. Климат стал меняться, пошли засушливые года, и ива уступила место поросли берёзы и осины. Даже низкие, топкие берега волжского залива, окаймлённые кустарником, стали подсыхать, и между полосой кустов и водой появились молодые берёзы.
За тридцать лет очень сильно изменился и лес. Раньше вокруг деревни, в её ближайших окрестностях сосны не было. Ценное строительное дерево всегда вырубалось. Постепенно деревня из крестьянской превратилась в дачную, а дачники стали сажать сосны для красоты, и теперь молодой сосняк встречается везде. А вот остальной лес, оставшийся без ухода, начал постепенно захламляться, сейчас местами уже и не пройти. Ощущение такое, что даже коровы, которые вроде бы должны были вредить лесу, на самом деле ему помогали. По их тропинкам ходили люди, собирали грибы и ягоды и хоть как-то чистили лес. Да ещё собирали всякий хлам на дрова, а теперь деревья сами падают и гниют.
Меняется и видовой состав. Если выпадение ольхи серой можно объяснить засухами, то откуда буквально повсюду взялась поросль дуба? Дубы когда-то были высажены вдоль железной дороги, и жёлуди могут разносить птицы и белки. Но ведь семена должны ещё прорасти! И занять своё место в густом лесу. При этом на лесополосе растут не только дубы, а ещё ясень, тополь, боярышник, пузыреплодник. И никто из них, кроме дубов, не расселяется.
Я приехал в Кулишки как раз в тот год, когда по окрестным полям последний раз прошёл плуг. Ещё лет 15 их хотя бы косили, а затем бросили окончательно. И началось противостояние двух биоценозов, луга и леса, причём с непредсказуемым результатом. Есть луговины, почему-то совершенно не зарастающие деревьями; большая часть лугов стала зарастать островами и полосками, в основном по понижениям, а есть и такие, на которых уже на следующий после последнего покоса год выросли крошечные берёзки. Теперь там густой молодой лес. Преобразования на бывших полях и в лесу совершенно неизбежно отразились на всех без исключения видах растений, животных и грибов, населяющих эти места. В том числе и на тех, чьи интересы сельскохозяйственная деятельность человека вроде бы не особо затрагивала. Очень хорошо заметен закат счастливой в прошлом жизни кровососущих насекомых, а, может быть, и других, не столь приметных для человека. Пчеловоды отмечают снижение количества мёда. Насекомые прочно связаны с птицами, и тех тоже стало меньше, особенно всякой птичьей мелочи из воробьиных. Зато вот уже четвёртый год как появились дубоносы, а на заливе загнездилась серая цапля, раньше её здесь не было; а за ней и крачки прилетели. Дочери у меня этим летом спросили: «У нас что, теперь вместо чаек крачки?» Выходит, так. А ещё: массовая гибель рыб – фитофагов от гельминтоза в 2015 и особенно в 2016 годах, когда берега некоторых заливов были завалены мёртвой и умирающей рыбой полосами шириной в несколько метров. Птицы, отказавшиеся улетать на зиму после сплошных дождей в 2017-м, и, разумеется, погибшие. Или вот ещё: в течение 25 лет в деревне и вокруг неё повсеместно встречались гадюки, а затем эти змеи бесследно исчезли. Теперь их заменили ужи. И так далее.
Очень интересна история с бобрами. В 18-19 веках бобровые поселения в наших местах были начисто выбиты человеком. Потом ценных зверей стали расселять, завозили из Воронежского заповедника и других мест. Реакклиматизированные животные прижились. А, когда в 90-х годах резко спала антропогенная нагрузка, то они расплодились в невероятном числе, всего лет за 15-20. Сейчас их пруды уже подмывают ж-д насыпь, а на старой насыпи ребята нарыли столько ходов, что ходить стало трудно, можно провалиться. Бобровые поселения вызвали гибель деревьев, прежде всего осины, как самой вкусной для них, и сосны, засыхающей на затопленных местах. Зато легче стало уткам. Наши горе-охотники бьют птицу в основном с быстроходных моторок, а она теперь отсиживается на бобровых прудах, недоступных для лодок. Можно возразить, что все эти изменения временные, не наследуемые. Ещё как наследуемые. Бобры расплодились из-за того что у них нет врагов. Враги появятся. Это будут либо хищники, изменившие свой образ жизни (классический пример – попугаи кеа в Австралии), либо паразиты. На роль потенциальных хищников у нас претендуют вороновые, прежде всего ворон и ворона. В недалёком отсюда Угличе не так давно куриную птицефабрику переделали в перепелиную. Не знаю, что уж там у них произошло, но через несколько лет вокруг поселились стаи воронов, вообще-то достаточно редких птиц. Это птицы с очень гибким поведением, способные легко осваивать новые источники пищи. Изменения в поведении неизбежно будут наследоваться тем или иным способом (не обязательно генным). Что касается симбионтов, особенно из числа микробов (вирусы и бактерии), то они тоже легко меняются под воздействием внешних условий. Мелкие, достаточно дружелюбные сожители млекопитающих могут легко взбунтоваться – и тогда появятся болезни. Так что перенаселение у бобров рано или поздно закончится.
Помимо изменения количества вещества в экосистеме (точнее динамики количества и качества вещества), преобразуется и поток информации (информационное поле). Например, занесённая недотрога желёзконосная сама по себе не так уж сильно влияет на круговорот вещества, зато, выделяя обильный нектар с непривычным для насекомых (и очень привлекательным) запахом, меняет их поведение, и, по цепочке, меняется всё информационное поле. Я думаю, что это, (то есть нарушение привычного потока сигналов, и не только из-за недотроги) наверное, главная причина отсутствия мёда. Пчёлы запутались. В сильнейшую засуху 2010 года пчёлам было тяжело, но тогда они ещё старались работать. В куда менее засушливый 2016 год со второй половины лета началось повальное пчелиное воровство. Отсутствие мёда в следующем, 2017 году, можно ещё объяснить сплошными дождями. Но уж в этом-то, необычайно удачном для растений лете, отсутствие мёда есть явное следствие нарушения поведения пчёл.
Итак, изменения погоды (стало теплее и, по крайней мере, летом, суше) и особенно человеческой деятельности (полное прекращение растениеводства, животноводства и лесного хозяйства, дачи вместо усадеб и др.) оказывают стрессовое воздействие на природу.® Давление среды растёт, что вызывает в ответ сопротивление, или, другими словами, усиление давления жизни. Для каждого вида главным становится не процветание, а выживание и быстрое размножение. А это достигается возрастанием числа потомков и их ростом их разнообразия. Таким способом высвобождается накопленная ранее скрытая изменчивость, начинается быстрое видообразование. Вдобавок усиливается миграция. Разбалансировка системы приводит к потерям энергии в трофической цепи, раскачиванию (быстрому изменению) информационного поля, колебаниям численности популяций, исчезновению одних и вспышкам численности других видов. Система идёт в разнос и либо погибнет, либо изменится.
® Это воздействие вызвано отнюдь не разумной деятельностью человека, а явилось побочным следствием неосознанных поступков. И кстати, наблюдая каждую весну, как мешки, заполненные икряной рыбой, уплывают от реки на спинах ярких представителей вида Homo sapiens, я думаю, а не зря ли мы так поименовали себя?
Вспышка численности боярышницы
Молодые берёзы между кустами и берегом залива
Схема образования новых таксонов
Симбиоз
или
Симбиогенез как один из основных факторов эволюции
Эта глава посвящена симбиогенезу, который я понимаю как рождение чего-то нового вследствие симбиотических отношений. Однако речь в ней пойдёт и о симбиозах в целом. В хорошем обзоре Сергея Ястребова «Теория симбиогенеза 50 лет спустя…» (Элементы, 2017) симбиогенез назван одним из центральных факторов эволюции, а также её важным этапом. Тем самым подчёркивается роль симбиогенеза в важнейшем скачке в эволюции – эукариотизации клетки. И, замечу, несколько умаляются заслуги симбиоза, который, на мой взгляд, так же вечен, как сама жизнь. Если говорить в общем, то в этом важном вопросе, на стыке теории эволюции и общей экологии, царит некоторая путаница. Попробуем разобраться.
История изучения
Я вообще не хотел писать этот раздел по той простой причине, что чересчур уж часто приходилось читать про незаслуженно забытых, либо непризнанных русских гениев, а были ли таковые на самом деле или нет – вопрос спорный; и влезать в полемику, основанную лишь на эмоциях, не было никакого желания. Однако в данном случае основания для восстановления приоритета показались уж слишком весомыми.
Если очень коротко, то история эта такова. Сам термин «симбиоз» применил в биологии А. де Бари в 1879 году по отношению к лишайникам, симбиотическое происхождение которых было показано в 1867 году работами А. С. Фаминцына и О. В. Баранецкого. Дальше так случилось, что, считавшиеся еретическими идеи развивали в основном российские учёные: К. С. Мережковский (автор термина «симбиогенез»), Б. М. Козо-Полянский и другие. До чего же они додумались? Андрей Сергеевич Фаминцын (1891, 1907) был, наверное, первым, кто высказал весьма продуктивную мысль о том, что история с лишайниками не частный случай, а явление всеобщее в живом мире. Исследовал он и размножение хлоропластов (1893). Схожие идеи развивал и Константин Сергеевич Мережковский (1909, «Теория двух плазм»). Борис Михайлович Козо-Полянский в своей итоговой работе 1924 года «Новый принцип биологии» рассматривал теорию пангенеза Дарвина® как прямую предшественницу симбиогенеза. Он считал, что геммулы присутствуют везде и наследуются через цитоплазму яйцеклетки. Фактически он предполагал существование многочисленных форм наследственности, в отличие от господствовавшей хромосомной теории, что и подтвердилось, но лишь в 21 веке. (Вестиментиферы и др. и др.) То есть здесь речь идёт не только о симбиогенезе, но о комбинации различных способов перетасовки и передачи информации и, следовательно, видообразования.
®Теорию, в которой Дарвин выступил против дарвинизма и которую многие считали его главной ошибкой. «Единственным слабым местом Дарвина оказалось включение неправдоподобной модели пангенеза в последующие издания «Происхождения…»» Е. В. Кунин, «Логика случая».
Пётр Алексеевич Кропоткин (1918,) считал, что русские учёные с готовностью восприняли идеи объединения благодаря тому, что все они, в отличие от западноевропейских коллег, имели возможность наблюдать дикую природу в северо-восточных областях страны, то есть в достаточно суровых природных условиях. Но мне кажется, что тут дело решилось из-за особенностей русского характера и русской культуры. Правда, Л. С. Берг в своём «Номогенезе», отдав должное этим работам, отрицательно отнёсся к роли симбиогенеза (впрочем, и гибридогенеза тоже) в эволюции, так как считал, что симбиогенез не создаёт ничего нового, а лишь комбинирует уже появившееся другим путём. Как мы теперь понимаем, именно комбинация, перетасовка накопленной в самом начале, при зарождении жизни, наследственной информации, в значительной степени двигает эволюцию.
В тридцатые годы интерес к теории симбиоза угас, что отчасти было связано с разгоном биологии в Советском Союзе, а отчасти с начинающимся триумфом генетики популяций. Так продолжалось вплоть до 1967 года, когда была опубликована известная работа Линн Маргулис о происхождении эукариот в результате симбиоза, то есть сожительства археи и протеобактерии, доведённого до полного слияния в один организм. Но значение старых исследований оказалось столь велико, что спустя 80 лет после выхода в печать книга Б. М. Козо-Полянского «Новый принцип биологии» была переведена на английский и переиздана.
Как бы там ни было, но теория борьбы (точнее конкуренции между отдельными особями), ведущей к дивергенции, к сожалению, одержала верх, и много сил было потрачено на изучение того, что на самом деле есть лишь частный случай общего вектора развития. С момента переоткрытия симбиогенеза число исследований росло лавинообразно. И скоро стало ясно, что конкретные проявления взаимной помощи, как и взаимной вражды настолько же многообразны, насколько различны сами организмы.
Исходя из общих соображений, я прихожу к выводу, что в природе должны встречаться любые межвидовые взаимодействия от смертельной схватки, ведущей иногда к полному уничтожению одного или всех участников сражения; и до полного слияния нескольких (двух или больше) видов в один. Собственно говоря, в последнем случае геном становится единым и возникает новый вид. Но и на этом развитие симбиотических отношений отнюдь не заканчивается, просто оно переходит в следующую стадию – внутригеномную, поскольку сам геном эукариот есть, несомненно, конгломерат из разных частей, в той или иной степени независимых.
Общие соображения о симбиозе
определения
Итак, что же такое симбиоз?
1. Советский энциклопедический словарь, 1982, определяет симбиоз как форму тесного сожительства двух организмов разных видов, включая паразитизм. (Выделено мной, В. Л.)
2. Все учебники экологии также относят к симбиозу лишь отношения между разными видами.
3. Википедия, 2018: Форма тесных взаимоотношений между организмами разных видов, при котором хотя бы один из них получает пользу. В обобщённом понимании такой симбиоз – промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.
4. Джеймс Трефил: Известны три формы симбиоза – мутуализм, комменсализм и паразитизм.
5. Экологический словарь. — Алма-Ата: «Наука». Б.А. Быков. 1983.
(от греч. symbiosis - сожительство) - совместное существование организмов (симбионтов) двух или более видов. Носит чрезвычайно разнообразный характер и отличается (в частности, от квартирантства и комменсализма) непосредственными трофическими связями (биографией). При этом необходимо отличать: симбиоз с взаимным использованием биомассы (мутуализм), напр. при микотрофизме, альготрофизме (в частности, у лишайников) и бактериотрофизме, и симбиоз лишь с односторонним её использованием, возмещаемым не трофическими путями, напр. при мирмекофилии - симбиозе муравьёв и растений (растение производит особые «тельца Белта», служащие пищей муравьям, а они защищают растения от насекомых-листогрызов).
Попробую дать определение симбиоза.
Симбиоз – это объединение усилий по использованию информации, энергии и вещества.
Анализируя вышеприведённые определения, приходишь к выводу, что симбиоз – это весьма и весьма относительное понятие, что это условно выделенная часть типов отношений между организмами. В самом деле, кто такой хищник? Это животное, убивающее другое животное и поедающее его. Тогда куда отнести кровососущих насекомых? А гусеница, объедающая листья, это кто? От этой гусеницы и от этого кровососа можно провести непрерывную черту к насекомым и грибам, живущим (полностью или частично) внутри растения либо внутри другого животного, а от них – к обитателям внутриклеточного пространства. При этом отделить взаимно полезные связи от взаимно вредных очень трудно. Приведу пару примеров. Лесник, прореживающий посадки ёлки, приносит ей пользу или вред? Ведь он целенаправленно уничтожает растения, но вроде как для их же пользы. То же самое происходит, когда рысь убивает зайца. Вроде бы она уничтожает зайцев, но тем самым спасает их от перенаселения, которое вызовет истощение кормовой базы и болезни у зайцев, а затем и бескормицу у самой рыси.
Легко заметить ещё две особенности приведённых определений.
Во-первых, все они начисто исключают из рассмотрения внутривидовые отношения, что, мне кажется некорректным, поскольку типы горизонтальных отношений (см. ниже) внутри вида аналогичны межвидовым.
Во-вторых, не принимаются во внимание трофические уровни сотрудничающих видов. Может это и не так уж важно, но очевидно, что сотрудничество прежде всего будет среди организмов разных уровней.®
®Достаточно интересно то, что переход на следующий трофический уровень не всегда очевиден и, самое главное, не изолирован от других процессов. В частности от сотрудничества, ведущего к симбиозу. Вообще с трофикой не так всё просто. Зачастую уровни могут быть выделены логически, но в реальном сообществе они перемешаны.
Общие соображения
С тех пор, когда живая материя разбилась на дискретные тела, возникли и в дальнейшем развивались принципиально различные типы горизонтальных отношений. Попробуем перечислить возможные варианты:
1. Конкуренция за ресурс.
2. Нахлебничество (жульничество; по сути социальный паразитизм). Это когда чайка поймала рыбу и несёт её в гнездо, а поморник отнимает. Конкуренции нет, так как рыбы полно, да вот ловить неохота.
3. Сотрудничество. При всех вариантах требует самоограничения. Ведёт к выгоде для одного или нескольких видов, идёт по принципу взаимного дополнения и разделения функций. Может быть внутривидовое (общественные насекомые, например) и межвидовое (встречается повсеместно, в том числе у тех же насекомых).
4. Скрещивание. Тоже требует самоограничения. Не всегда приводит к образованию нового вида (сапиенс – денисовец – неандерталец).
5. Нейтрализация отношений, как способ преодолеть конкуренцию. Ведёт к дивергенции.
6. Отказ от любых отношений (своего не отдадим, но и чужого не надо). Предельный вариант нейтрализации. Возникают формы-пионеры. При удаче, весьма маловероятной, приведёт к экосистеме из одного вида. Гораздо чаще встречается сначала сотрудничество, а потом, после «замыкания биосферы» в себе, эгоизм (лишайники).
Надо помнить, что изначально, ещё в доорганизменой луже, все макромолекулы были связаны симбиозами. Расхождение вторично. Значит как способность к симбиозам, так и их механизмы, должны сохраняться, и при наступлении подходящих условий объединение неизбежно. Рассуждения о том, что один сильный не может победить всех, поэтому выгодней объединяться, не совсем корректны, объединение идёт от изначальной общности.
Вдобавок: расширение биосферы ведёт к разобщению особей и видов, а это противоречит их изначальному состоянию (изначальной сущности, так как всё шло от сверхорганизма). Поэтому любой тип организмов всё время пытается создать всю биосферу в себе, завести натуральное хозяйство. Поскольку что там делают другие, весьма далёкие – не совсем известно; а здесь всё своё, родное, всё рядом.
Удивительна не способность к симбиозу, а невнимание биологов к этому вопросу. Сотрудничество, базирующееся на самоограничении, лежит в основе всех крупнейших эволюционных событий. (Эукариотизация, многоклеточность, появление сознания, выход из воды.)
Например, возникновение многоклеточных организмов. В этом процессе, как и при создании круговорота, хорошо видно разделение целого на специализированные части, при постоянном межклеточном общении. И, выходит, что генная регуляция индивидуальной жизни многоклеточного существа очень ограниченную может играть роль. Генная связь – вертикальная, не единственная, и не самая главная (важнее межклеточный симбиоз, межклеточные и межтканевые взаимодействия, вызывающие, в частности, активизацию или блокировку отдельных участков ДНК). И, кстати, совершенно неважно, что истинная многоклеточность появилась только у эукариот. Дорожка была проторена гораздо раньше. И по ней друг за другом двигались самые разные типы организмов, совершенно неизбежно достигая одного и того же результата, двигаясь разными путями (объединение для ловли крупной добычи, переживания неблагоприятных условий и мн. др.)
.
Аналогичный процесс ведёт к появлению альтруизма – это, в сущности, не гибель организма, а жертва части (как у ящерицы хвост) для сохранения целого. Синдром «хвост ящерицы» встречается сплошь и рядом. Сильное впечатление производит кедровая рощица, крайние деревья в которой растут не вверх, а вширь, создавая барьер, защищающий центральные деревья.
Отсюда ещё один вывод: вероятность гибели вида повышается с ростом его отрыва от сообщества. И человек, как пример отрыва. Хорошо бы проследить эту закономерность на других видах.
Симбиоз есть объединение усилий по преобразованию потока энергии путём разделения труда и обмена продукции. Следовательно, к симбиозу можно отнести как мутуалистические, так и антагонистические отношения.
Это есть процесс, родственный скрещиванию и обратный дивергенции.
Объединение усложняет микроорганизацию, но упрощает работу всего комплекса, всей экосистемы.
С. Ястребов (2017) отмечает, что, по современным взглядам эукариотизация произошла один единственный раз в истории Земли, хотя другие симбиотические события случались многократно (в т. ч. захват хлоропластов). Чрезвычайно интересное исключение из правил!
Возникновение
Очевидно, что на склонах этой огромной горы, вершина которой представляет полное объединение весьма разношёрстной компании в, по сути, один вид, приютилась масса холмов и бугорков местного значения, а также целая сеть тропинок, в которых можно и заблудиться. Достичь вершины можно разными дорогами, быстро либо с долгими остановками на отдых.
Общая закономерность заключается во взаимной притирке, всё большей и большей взаимной защищённости от катаклизмов, от неблагоприятных воздействий, а, следовательно, меньшей потере энергии и вещества.
Не нужно забывать, что в природе любое усилие, действие требует затрат. Симбиоз возникает, таким образом, тогда, когда польза от сотрудничества перевешивает затраты на его поддержание. Но конкретные механизмы образования симбиоза могут быть разные.
Это путь, условно говоря, «снизу вверх», от разношёрстной компании к гармоничному сообществу. И примеры такой эволюции есть. Но не надо забывать, что объединение изначально. Когда мы говорим, что при выходе на сушу грибы и растения объединили усилия по освоению новых биохимических путей, то нужно иметь в виду, что они сотрудничали ещё в море, причём не только грибы и водоросли, но и предки грибов с цианобактериями.
Если рассматривать процесс «сверху вниз», то сначала мы увидим доорганизменную жизнь, и лишь потом – появление оболочек, что равнозначно возникновению изолированных особей. (Попутно: появление особей ведёт к индивидуальной смертности, а, значит, и к возникновению размножения.) С разделением на особи возникает и разделение на разные типы организмов, ведь этого требует Круговорот. Но взаимодействие, сотрудничество никуда не деваются! При расширении биосферы связи ослабляются, но при каждом удобном случае любые виды готовы, так как это сидит в их природе, к любым объединениям.
Итак, возникновение симбиоза:
1
Совместная жизнь в одном теле, в одной оболочке, может легко возникать через неполное переваривание, либо замедленное переваривание. Ведь что такое пищеварение. Это вычленение из захваченного нужных молекул. А если попробовать выделить целые куски? Так и включаются в собственное тело чужие обрывки геномов, мембран и т. д.
Если крупное животное съело какую-нибудь мелочь, то для него это получение пищи, то есть вещества и энергии. А с точки зрения малыша это то же самое, что и падение в воду какого-нибудь сухопутного жука. То есть, скорее всего, конец, но можно и побарахтаться. Так вот побарахтаешься, смотришь, и не съели, и даже стали дружить.
Очень интересные процессы происходят в организме личинок вестиментифер. Сначала бактерии для них вроде как пища, потом - инфекция, а затем союзники. «Симбионты появляются в организме вестиментифер не сразу: личинка их не имеет. Она, подобно далёким предкам этих животных, питается грунтом, обогащённым бактериями. Постепенно бактерии внедряются в стенки кишечника, прямо в цитоплазму клеток. Фактически это заражение организма. Точно так же в клетку проникают болезнетворные бактерии. Можно было бы даже усмотреть здесь патологический процесс. Ведь инфекционная патология – это приспособительное изменение организма, идущее под воздействием микробов. Личинка вестиментифер не без влияния бактерий претерпевает метаморфоз, в том числе теряет пищеварительный тракт. Но на данном этапе эволюции это уже никакая не «болезнь», а союз, являющийся средством выживания. В цитоплазме бактерии делятся и передаются от одной клетки к другой. Постепенно стареющие клетки вытесняются на периферию трофосомы и разрушаются (вместе с бактериями), а их содержимое разносится кровью и усваивается».) (В. В. Малахов , 2001)
2
Что касается паразитизма, как одного из типов симбиоза, то А. С. Степановских (2012) на мой взгляд, правильно описывает три пути его возникновения – из квартирантства, хищничества или случайного проникновения внутрь.
А вот дальше интересно. Система из двух таких составляющих неустойчива. Выходит, что для успешного объединения нужно управлять возникшим союзом, нужен регулятор общей жизни.
А. С. Степановских(2012, стр. 384) пишет, что в случае паразитизма «Регулятором равновесия служит относительно медленное воздействие на хозяина некоторых паразитов, таких, как грибы, вызывающие ржавчину, головню, мучнистую росу на зерновых культурах, а иногда даже наблюдается некоторая биохимическая стимуляция роста хозяина со стороны паразита».
На решающую роль регуляции в возникновении симбиозов указывает и А. Ю. Журавлёв (2006): «Для того чтобы заставить различные, прежде обособленные бактерии жить вместе потребовался лишь механизм управления разрозненной наследственной информацией. Способность управлять органеллами различного происхождения пригодилась при становлении многоклеточных».
3
Симбиоз может возникнуть как следствие жизни в одном месте (в одном доме), особенно в борьбе с трудными условиями. («Братство по оружию» и «Ты мне, я тебе».) Думаю, что именно так появилась микориза при выходе на сушу. Г. А. Заварзин (2006): «Взаимодействие возможно не только в пределах одного и того же времени, но и в преде¬лах досягаемости. Последнее вводит во взаимо¬действие фактор пространства. Взаимодействие пространственно ограничено». … «Трофическое взаимодействие предполагает фи¬зический перенос вещества между членами ко¬оперативного сообщества. Чем ближе друг к дру¬гу располагаются взаимодействующие организ¬мы, тем быстрее совершается обмен веществом между ними».
Кстати, для вида гораздо важнее экологическое родство, чем филогенетическое. Гриб и дерево, живущие на одной территории (в одном общежитии), легко находят общий язык и, соответственно, проявляют склонность к объединению. А что этому дереву до его родственника, живущего где-то далеко. То же и у людей. А вот два филогенетически близких вида, живущие на одной территории, с большей вероятностью начнут расходиться, чем сотрудничать.
4
Антагонизм в процессе эволюции будет проходить путь от войны до победного конца (взаимного уничтожения) до максимально возможной гармонии. Ведь если в начальной стадии паразитизм есть лишь один из способов покушать, то затем начинается притирка, появляется забота о своём хозяине и т. д.
5
Возможен и противоположный путь: от простой, необязательной кооперации к объединению в один вид. Н. А. Проворов, Е. А. Долгих, (2006): «… развиваются из «синтрофических консорций», то есть кооперативных объединений свободноживущих организмов, совместно утилизирующих какой-то ресурс, или из фрагментов «трофической пирамиды» (симбиозы производителей органики с её потребителями)».
Классификация взаимодействий
(Очень тезисно!)
В этом вопросе царит некоторая путаница, с которой надо бы разобраться.
Традиционный экологический подход даёт такую схему:
(Из учебника экологии Миркин, Наумова, 2003)
Википедия добавляет сюда ещё и кооперацию (необязательные взаимовыгодные отношения).
То есть вся классификация построена, во-первых, на понятиях пользы и вреда, зачастую весьма относительных, а иногда и просто неотличимых. А во-вторых, исключаются внутривидовые отношения. Однако по своей экологической, биохимической и, если хотите, молекулярной сути, многие внутривидовые, даже внутрисемейные отношения® принципиально ничем, кроме названия, неотличимы от межвидовых.
®Сравни: бесполые рабочие пчёлы в улье (внутрисемейная кооперация) и бесполые рабочие муравьи в гнезде другого вида муравьёв.
Итак, классифицировать взаимодействия можно, исходя из разных принципов:
1. Достигнутый результат: польза – вред (и все варианты)
2. Организационный уровень: семейный, популяционный, межвидовой, многовидовой
3. Источники: информационные, пищевые или территориальные связи
4. Предметы объединения: действия, вещества (биохимия), энергия, гены, потоки информации
5. Степень объединения: непрерывный ряд от простого обмена сигналами, либо, наоборот, от взаимоуничтожения – и до общего генофонда
6. Управление возникшим союзом: биохимическое, сигнальное, поведенческое
7. Морфология союза: от объединения молекул до особей
Пока что я не буду трогать все эти варианты, уж очень большая тема, лишь приведу примеры смешанных внутри- и межвидовых взаимодействий из-за того, что на них меньше обращали внимание.
Детёныш млекопитающего, сосущий молоко, ничем не отличается от паразита. Вы скажете, что он что-то даёт матери (например, радость общения); так ведь и паразиты, к примеру, паразитические грибы (головня, ржавчина и др.) могут помогать хозяину (стимулируют рост, защищают от других паразитов).
Хищники. Одно из самых сильных впечатлений оставила у меня картина совместной охоты группы росомах на северных оленей, которую мне удалось когда-то увидеть во всей красе. Это внутривидовая кооперация в масштабах семьи или группы. В то же время паразиты, хищники – пастбищники (кровососы) и истинные хищники зачастую убивают жертву совместными многовидовыми усилиями.
Травоядные: у наземных животных стада, у рыб косяки, объединяющие как один, так и несколько видов. Стадный инстинкт настолько силён, что перевешивает инстинкт выживания, отсюда один из вариантов появления альтруизма.
Кочующие стайки птичьей мелочи, сигнальные крики птиц, сигнальные выделения у растений. И тут мы видим внутри- и межвидовые взаимодействия.
Совместное проживание (общий дом в немалой степени помогает объединению): - колонии бактерий, далее бактериальные маты; - колонии протистов, далее многоклеточный организм; - рощи деревьев и пятна травы на лугах, пятна лишайников на скалах, колонии птиц, социальные группы у человека. Совместное проживание может привести и к росту семьи до невероятных размеров, как у общественных насекомых; и, наоборот, к слиянию самца и самки в один организм.
Взаимопомощь деревьев: передача питания через переплетения корней (один вид), или через микоризу (несколько видов). Сигнальные вещества у растений: подавление всхожести семян; сигналы опасности.
Сотрудничество и, далее, симбиоз приводит к объединению а) поведения, б) потоков энергии, в) информации.
Поведение. Совместная атака мелких птиц на хищника в гнездовой период, смешанные стайки птичьей мелочи осенью и зимой, колонии морских птиц и т. п. – это всё примеры поведенческой кооперации, в более развитых случаях ведущих к симбиозу с обязательным самоограничением.
Энергия. Всеобщий, не имеющий исключений, обмен веществом (энергией) между разными видами, а также живой и косной природой создаёт замкнутую сеть. И это очень важно. Мы живём все вместе, и лишь немного каждый вид – сам по себе. Отдельный вид можно представить себе узелком в этой сети.
С точки зрения обсуждаемой проблемы симбиогенеза, можно отметить «диванную» стратегию. (Лучше лежать, чем ходить). Чем бегать за зайцем, лучше поселить его возле своей норы. Ему нужна трава? Рядом посеем траву. Примечательно, что до этого додумались и муравьи.
----------
При паразитизме только один вид получает вещество. Конечно, это тоже объединение производимым веществом, но своеобразное. Вообще, склонность к жульничеству и паразитизму в природе носит настолько всеобъемлющий характер, что лишь столь же развитые способы смягчения последствий могли сохранить биоту целой.
Информация. Сохранение имеющейся информации и поиск новой, необходимой – важнейшая потребность живого. Она обеспечивается информационными сетями, состоящими как из внутриклеточных, в том числе внутригеномных, структур, так и из внеклеточных и внеорганизменных структур, являющихся материальными носителями «гуляющей по планете» информации. Общность использующейся информации означает de facto сетчатый характер эволюции, даже при кажущейся дивергенции. Другими словами, виды могут постепенно расходиться как морфологически, так и генетически. Но при этом никто не хочет терять доступ к банку информации – важнейшему ресурсу. С обмена сигналами обычно и начинается сотрудничество, приводящее к созданию объединённого регулирующего центра.
Если принять, что всё живое структурно делится на два мира: клеточный и неклеточный, то клеточный мир является основным банком вещества, а неклеточный специализируется на хранении и обмене информации.
Информационное (сигнальное) поле
В 1977 году Н. П. Наумов выдвинул концепцию биологического сигнального поля.
«Вносимые жизнедеятельностью организмов изменения в окружающую среду в связи с этим приобретают информативное значение и служат не только основой пространственной ориентации, но становятся путями направленной передачи информации в пределах популяции и межвидовых связей в пределах биогеоценоза. Таким образом, трансформированная организмами среда становится частью надорганизменных систем популяций и биоценозов, образуя своеобразное сигнальное "биологическое поле" (Наумов, 1977).
Поскольку с точки зрения любого организма совершено всё равно, откуда приходят сигналы: от нетронутой, абиотической среды (например, свет от солнца) или от среды, «трансформированной организмами» (свет от лампочки), то правильней будет говорить о едином сигнальном (или информационном) поле. Хотя, конечно, выделение именно чисто «биологического поля» часто бывает очень нужным.
Для того чтобы разобраться в каком-либо вопросе, надо разделить его на части, то есть классифицировать.
Информационное поле, в котором живёт любое существо, можно разделить по принципам:
Первое – среда, создающая поле:
- абиогенная
– изменённая организмами (не считая человека)
– техногенная
Второе – каналы передачи сигналов:
Оптические, другие электромагнитные, химические, акустические, волновые другой природы (вибрация, колебания), гравитация, магнитные.
Третье–ритмичность:
циклические (суточные, годовые и другие циклы) – нециклические
Четвёртое – физическая природа, или тип сигналов (другими словами, это то, что создаёт информационное поле):
Абиотические. Абсолютно все физические параметры среды, а также и её химический состав передают соответствующую информацию живым существам:
рельеф местности, топография и микротопография пространства, освещённость, температура, состав воздуха, воды и почвы, движение воды и воздуха, магнитное поле Земли, источники шума.
Биотические. Все сигналы, создаваемые живыми существами:
зрительные, химические, звуковые, инфраструктурные. По-видимому сюда же надо отнести не совсем ясной физической природы сигналы, вызывающие ощущение скученности, тесноты (перенаселения); а также неудобства, тревоги, страха, либо наоборот чувство неосознанной радости.
Подробности воздействия биотопа (вся совокупность сигналов) на биоту можно найти в любой монографии по экологии. Моё внимание эти вопросы привлекли в связи с тем, что с изменения сигнального поля начинается изменение видов.
Для справки Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Основы общей экологии, 2003: Сигнальные взаимоотношения организмов – это информационные отношения, которые не сопровождаются разделом или передачей от одного организма другому материально энергетических ресурсов. Они могут достаточно эффективно влиять на результаты горизонтальных (конкуренция) и вертикальных (хищничество, паразитизм) взаимоотношений. Различают несколько типов сигналов.
Зрительные сигналы – основа взаимоотношений насекомо опыляемых растений и насекомых опылителей, которые опознают растения по яркой окраске венчика. К зрительным сигналам относятся устрашающие позы животных (вздыбленная шерсть, оскал), а также приобретение животными окраски, защищающей от поедания (красный цвет насекомых).
К сигналам этого типа относятся и ложные сигналы – мимикрия, когда организмы «подражают» определённым предметам живой или неживой природы. Насекомые могут, к примеру, подражать животным, которые либо несъедобны, либо опасны (безвредный европейский шершневидный мотылёк маскируется под жалящего шершня, самки парусника притворяшки маскируются под некоторых ядовитых бабочек и т.д.).
Звуковые сигналы. Такие сигналы подают птицы, оповещающие друг друга о том, что участок занят, или об опасности. Сигналом, предотвращающим стычку хищников, является рычание. Дельфины и некоторые насекомые обмениваются звуковыми сигналами на частотах, недоступных человеческому слуху.
Химические сигналы. Этот вид сигнальных отношений особенно широко распространён у животных, которые продуцируют специальные сигнальные вещества – феромоны, обладающие сильным запахом и потому действующие при очень низких концентрациях (половые феромоны, феромоны для мечения территории, агрегационные феромоны – при их посредстве собираются вместе муравьи одной семьи, феромоны тревоги и т.д.). Большую роль играют запахи и во взаимоотношениях насекомых опылителей и растений.
В последние годы описано много фактов влияния химических сигналов растений на интенсивность их поедания фитофагами (см. 6.3.). Более того, выявлены летучие вещества, выделяемые насекомыми во время поедания растения. Эти сигналы играют роль репеллентов, которые отпугивают других насекомых того же вида. Это «выгодно» и растению (снижается скорость его поедания), и насекомому – защищает его от конкуренции. Есть данные, что химические сигналы ещё и привлекают энтомофагов и паразитов, которые способны помочь растению справиться с нашествием фитофагов (De Moraes et al., 2001).
-----------
Исторически получается, что сначала были абиогенные сигналы, затем, с возникновением жизни появилась способность их принимать, а затем и вырабатывать собственные, биологические сигналы. Важно, что органами чувств (пусть своеобразными), а также способностью выдавать самую разнообразную информацию во внешний мир, не обделены ни грибы, ни растения, ни микробы, и сигнальное поле возникло с момента разделения биосферы на отдельные организмы; хотя почему-то это часто не учитывается.
При этом химическая сигнализация была, несомненно, самой первой. И нам только кажется, что, вот, мол, что-то там случилось (опасность!), и клетки стали выделять сигнальные молекулы. На самом деле клетки непрерывно купались в химическом растворе (в морской воде, что и сейчас происходит в морских экосистемах), и их поведение определяла взаимная концентрация активных молекул во внешней среде (как в обратимой химической реакции при сдвиге равновесия).®
®Море – прямой наследник первичной лужи. В морской воде будут находить многочисленные биологически активные молекулы с, казалось бы, удивительными и разнообразными способами воздействия на организмы.
Обмен сигнальными веществами (биоценотические отношения) плавно переходит в обмен питательными веществами и далее в объединение биохимических путей, сожительство становится всё более тесным. При таких отношениях условно можно говорить о симбиозах.
Звуковые волны
Значение биологического сигнального поля для живой материи можно хорошо почувствовать, если рассмотреть даже одну только его часть, мир звуков. Этот мир явно не самый главный для биоты, ведь многие виды живут в полном безмолвии, либо чувствуют только колебания низкой частоты, в виде вибрации. Тем не менее, для тех, кто умеет и хочет слушать, звуковой фон играет важную роль.
Слышимость звуков
Природные звуки
1. Попискивание синиц при кормёжке – 200 м.
2. Песня зяблика 400-450 м.
3. Пролёт ворона (шум крыльев) – 250-300 м.
4. Крики гусей на пролёте – 4-8 км? Трудно определить.
5. Токование тетеревов – 1,5 км.
6. Токование бекаса – ок. 1 км.
7. Токование вальдшнепа 600-800 м.
8. Взлёт стаи уток 700-900 м.
9. Вздохи тюленей в море, в штиль 100-150 м.
10. Падение сухого листа на твёрдую землю 25-30 м.
11. Чавканье ежа 20-25 м.
12. Шебуршание землеройки в лесной подстилке 6-8 м, скрип землеройки 20-25 м.
13. Ползущая по траве змея 2-3 м.
14. Падающий снег – очень по-разному 0-8 м.
Техника
1.Гудок тепловоза – идеальные условия, наблюдатель над лесом – около 60 км.
2.Гудок тепловоза – сквозь лес – 20-22 км.
3. Шум шоссе, как постоянный, мало меняющийся гул, сквозь лес – 10-12 км., в густом лесу, как бы со всех сторон – не более 5 км.
4. Лязгающие звуки отдельных механизмов (экскаватор и т. п.) –5- 6 км.
5. Бензопила – до 4-5 км.
Другие звуки
1. Колокольный звон 6-10 км.
2. Лай собак (сквозь лес) 4 км, по льду – до 9 км.
3. Крик петуха сквозь лес 3 км.
Возникновение слуха и значение звуков
Записывать слышимость разных звуков я начал просто из любопытства, совершенно не предполагая, что из этого выйдет что-либо интересное. Лишь гораздо позже я вдруг ронял, что любое изменение видов начинается с изменения сигнального поля. Затем меняется поведение (в широком смысле), ну и так далее. Почти все вошедшие в таблицу расстояния фиксировались вблизи моего дома, в достаточно тихой деревне; в других условиях и при другом наблюдателе результаты могут получиться совершено иными.
Тем не менее, из вышеприведённой, достаточно примерной (но интересной) сводки, хорошо видно, что техногенные звуки, как правило, существенно сильнее природных. Громкие звуки в природе встречаются достаточно редко. Это, например, шум большого водопада, рёв урагана, извержение вулкана. Самые громкие звуки животные издают в смертельной схватке, в отчаянном положении (в таблице их нет, так как эти крики раздаются в темноте, когда даже примерно оценить расстояние невозможно). Следующие по громкости – сигнальные (лай собак, крик петуха, звон колокола). Слышимость оценивалась, разумеется, субъективно и в отсутствие шумовых помех; то есть в тех примерно условиях, в которых когда-то давно и возникал слух.
Ещё раз замечу, что звуки эти большей частью негромкие, но животные, имеющие слух, слышат лучше нас. И получается, что они живут в многоголосом мире, совершенно непонятном для человека, особенно горожанина, оглушённого почти постоянным рёвом техники (по-другому не скажешь).
Раз очень сильный техногенный шум не встречается в дикой природе, значит, животные не могли к нему заранее приспособиться, и нынешний звуковой фон оказывает сильное, стрессовое воздействие на них. Моя собака, спокойно дремлющая недалеко от хозяина, когда мы отдыхаем где-нибудь в лесу, постоянно двигает ушами в разные стороны. Но стоит раздастся необычному, громкому звуку (например, шуму автомобиля), как она немедленно поднимает голову и направляет оба уха к источнику шума.®
®Ещё раз подчеркну очевидную для меня мысль о том, что стресс вызывает разные, не связанные ни друг с другом, ни с типом сигнала, изменения. Это, кстати, подтвердили знаменитые многолетние опыты Д. К. Беляева по одомашниванию лисиц.
Обмен звуками – это обмен информацией как внутри вида, так и внутри сообщества. Получается, что сначала была информация в виде природных шумов, затем возник орган слуха, а потом и способность звуки издавать. Несомненно, что звуки являются необходимой составляющей общего сигнального поля, без которого жизнь невозможна.
До сих пор мы говорили только о природных и технических звуках. Совершенно другую область звукового поля составляет музыка. Вопрос о музыке, вроде бы частный, позволяет заглянуть в самые глубины эволюции. В природе мелодии встречаются редко. Мелодия слышится в журчании ручья, отчасти – в плеске волн…
Но у древнего человека явно была потребность в музыке. Попытки на чём-нибудь поиграть предпринимались древними людьми десятки, если не сотни тысяч лет назад. Более того, многочисленными опытами показано, что не только люди, но и многие другие животные и даже растения чувствуют мелодию. Попробуйте пройти сквозь стадо коров с играющим магнитофоном – животные пойдут за вами (если музыка мелодична).®; Откуда эта способность и потребность слушать и создавать мелодию взялась? Любая мелодия отличается гармоничностью. Значит, эта потребность слушать то, что никакие твои предки слышать не имели возможности, и уж никак не могли к этому привыкнуть (нельзя приспособиться к тому, чего нет), идёт от общего чувства гармонии, которое первично, которое возникло ещё до появления соответствующих звуков. То есть с самого начала Круговорота?®;
®;А. С. Степановских Биологическая экология стр. 197 (2012):
«Исследованиями доказано воздействие шума и на растительные организмы. Растения, подобно людям, реагируют на музыку как целостный живой организм. Их чувствительными «нервными» проводниками, по мнению ряда учёных, являются флоэмные пучки, меристема и возбудимые клетки, расположенные в разных частях растения, связанные между собой биоэлектрическими процессами. Вероятно, этот факт — одна из причин сходства реакции на музыку у растений, животных и человека.»
®;Просто не могу не отметить тот факт, что, помимо высших животных и растений, мелодию чувствуют и все без исключения дети. Вообще, чтобы понять эволюцию, надо сначала понять детей. («И я опять с тоской думал, что ты мудрее меня, что ты знаешь нечто такое, что и я знал когда-то, а теперь забыл, забыл… Что и всё-то на свете сотворено затем только, чтобы на него взглянули глаза ребёнка! Что царствие божие принадлежит тебе! Не теперь сказаны эти слова, но, значит и тысячи лет назад ощущалось загадочное превосходство детей? Что же возвышало их над нами? Невинность или некое высшее знание, пропадающее с возрастом?» Ю. Казаков).
Если вернуться к техногенным звукам, то дело не только в их громкости. Главное, это то, что технические шумы, как правило, диссонируют с природными. Не только органом слуха, но и всем своим существом мы чувствуем общие колебательные процессы, идущие во всём мире, и связанные с ритмами в нашем организме. Отсюда и идёт чувство мелодии. Ритмичность, гармоничность колебаний (от молекулярных до изменений численности популяций), их определённая частота и размах – главное условие успешного существования любого сообщества. ®
®Поэтому-то в природе и существуют многочисленные механизмы демпфирования колебаний, описанные В. Д. Лебедевым (1971 и др.). Его работы, закрытые от публики из-за несоответствия коммунистической идеологии, к сожалению прошли мимо внимания многих эволюционистов.
Может быть, достижение гармонии, понимаемой широко, вообще есть главная цель Природы. Тогда в ходе эволюции она должна всё время приближаться к этой цели.
В заключение приведу ещё несколько цитат по теме:
1) В Германии в пещере Холе-Фельс найдены флейты возрастом примерно 40 т. лет.(Ориньякская культура).
«Кроме того, находки показали, что уже в самом начале верхнего палеолита игра на музыкальных инструментах была обычной, широко распространённой практикой у наших предков. Возможно, музыка способствовала сплочению коллективов кроманьонцев и в какой-то мере помогала их быстрой экспансии и вытеснению коренного европейского населения — неандертальцев. По мнению авторов, неандертальцы отличались большим «культурным консерватизмом» и «демографической разобщённостью».
2) Кто изобрёл музыку?
«Нареда сидел однажды погруженный в раздумья, как вдруг звуки, извлекаемые легким дуновением ветерка, прельстили его слух; они все продолжали расти, становясь все прекраснее и разнообразнее...»
Так древнее индийское стихотворение рисует тот изначальный момент, когда вдруг из «ничего», от легкого дуновения ветерка возникла первая музыка. Бога Нареду древние индусы и считали главным богом музыки, который подарил человечеству это великое искусство. По другой легенде, первым, кто познал музыку, был бог Брахма. Он поделился своим открытием с мудрецом Брахатой, а тот уже рассказал людям о красоте и силе воздействия музыки.
Предположим, что Нареда и Брахма действительно были первооткрывателями музыки. Но как же в таком случае быть с греческими богами Аполлоном и Артемидой? Ведь, согласно одному из широко известных мифов, Артемида, выстрелив однажды из лука, первой обнаружила, что свист пущенной тетивы очень красив. Открытие Артемиды так понравилось Аполлону, что он и сам стал извлекать из «мужеубийственного» оружия, как гласит миф, очаровательные звуки.
Впрочем, эта версия о происхождении музыки опровергается самими же греками. Аполлодор в своей «Мифологической библиотеке» — одном из авторитетнейших источников греческих мифов — утверждает, что сначала на свет появились музы, а потом уже их сводные брат и сестра — Аполлон и Артемида.
По преданию, муз было девять, причем пять имели непосредственное отношение к музыке: Эвтерпа считалась покровительницей всего музыкального искусства, Мельпомена ведала пением и похоронной музыкой, Терпсихора — хоровым пением, Эрато — свадебными песнями, Полигимния — песнопениями в честь богов и героев. И хотя Аполлон обычно именуется предводителем муз или Аполлоном Мусагетом, как явствует из мифологии, музы проявили себя в искусстве звуков все же раньше, чем Аполлон.
Вероятно, у большинства народов есть легенды, рассказывающие о происхождении музыки, о богах и героях, открывших ее людям. Такое совпадение не удивительно.
С какими бы звуками природы ни сталкивался человек в древности, их возникновение он приписывал сверхъестественным силам. Ему казалось, что звуки эти издают некие существа, таинственные и невидимые. Например, как повествует немецкий эпос, не гром, а злой дух Тор, рассердившись на людей, посылает на землю свои раскаты-проклятья; в журчащих водах реки или водопада сидит ласковый и нежный Нек и поет русалкам свою размеренную песню; а в глубине шумящего леса смеется Пан или рычит Рюбецаль...
Поэтичны и разнообразны мифы, легенды и сказания древних народов о происхождении музыки. Но кто в наши дни поверит, что музыку людям ниспослали боги и духи?
В древности человек на каждом шагу встречался с музыкой природы — пением птиц, ревом животных, раскатами грома, журчанием ручья, шумом деревьев, звуками морского прибоя. Окруженный этими разнообразными звуками, он, конечно же, пытался подражать им. Таким образом, общение человека с природой было одним из главных источников, из которых возникала сознательно создаваемая им музыка.
Но были и другие, не менее важные источники.
Если внимательно присмотреться к первым, самым примитивным музыкальным инструментам (их можно увидеть сегодня в этнографических или музыкальных музеях), можно легко обнаружить, что они немногим отличаются от простых орудий труда. Такое сходство не случайно. Большинство из них имеет явно «рабочее» происхождение. Это заметно и по форме этих инструментов, и по манере игры за них. Обычная ступа, в которой толкли зерно, глиняный горшок или тыквенная бутыль обтягивались кожей, и инструменты — позднее их назовут ударными — можно было считать готовыми.
Струнные музыкальные инструменты тоже родились из орудий труда. Они представляли собой (и в этом греческие легенды не погрешили против истины) не что иное, как подражание луку.
Не были исключением и духовые. Чтобы передать сигнал на более далёкое расстояние, первобытный музыкант усиливал звук своего голоса, крича в раковину или тростниковую трубку.
Так человек открывал музыку. Открывал в окружавшей его природе, а также в связи с трудовыми процессами, вне которых он не мог существовать.
Представим себе жизнь наших далёких предков. В большинстве их первостепенно важных занятий — охоте, рыбной ловле, валке деревьев — необходимым условием была коллективность труда. Залогом успеха в повседневных делах служила слаженность. Поэтому в основе совместных действий первобытных людей лежал ритм.
Возможно, что именно из ритмических покрикиваний, облегчавших совместную физическую работу, начали формироваться элементарные песнопения. Это лишь один из вероятных путей их зарождения. Другим мог быть хоровой танец, появившийся опять-таки благодаря трудовым занятиям человека древности.
Хоровой танец, очевидно, возник как подражание повадкам зверей во время охоты и самому процессу охоты. Он служил не только примитивной игрой, но и способствовал укреплению важнейшего условия первобытной жизни — коллективной сплочённости, согласованности действий. Простейшим «инструментом», обеспечивавшим ритмическую основу хорового танца, был человеческий голос. Есть основания предполагать, что таким образом — в хоре — и родилась мелодия.
Как именно складывались первые мелодии, созданные человеком, определённо сказать трудно. По-видимому, тон всей группе танцующих задавал вождь племени или специально назначенный для этой цели запевала. Остальные подражали ему, подстраивались под его пение.
Однако сопровождением хорового танца мог быть не только голос. Первобытный человек использовал для этой цели ритмичное постукивание по каким-либо предметам (часто по все тем же орудиям труда), ставшими прообразами ударных музыкальных инструментов. Это, собственно говоря, уже и была музыка.
Нематериальное
Помню, мне было ещё лет 18-19, когда мы с друзьями вдруг взялись обсуждать сущность человека. И я тогда высказался примерно так. Человек явно состоит из двух половин. Физическое тело человека, несомненно, произошло от каких-то предков современных обезьян. А вот наше сознание, ощущение своего я, духовность, похоже, привнесены какой-то силой, Вселенским разумом, Богом или как там эту силу называть. Пожалуй, сейчас я не столь категоричен, но полагаю, что если исходить исключительно из материалистической точки зрения, то эволюция необъяснима. Поэтому приходится думать и о нематериальной составляющей нашего мира, по-видимому, существующей не только в наших головах, но и в реальности, и как-то взаимодействующей с веществом.
Кстати, о наших головах. У человека огромный, избыточный, казалось бы, мозг. Даже современный человек, перерабатывающей кучу зачастую ненужной ему информации, пусть он вовсе не глуп и занят хотя бы частично творчеством, так даже и в этом случае он использует лишь малую часть возможностей мозга. Зачем же тогда такие мозги возникли (да ещё практически внезапно!) у наших предков? Мозг должен был вырасти в ответ на какие-то потребности. Не может ли быть так, что это – для общения с информацией, гуляющей по Вселенной? Антропогенез должен идти так: Какая-то потребность – рост мозга (причём доказано, что он происходил в истории дважды, и оба раза необыкновенно быстро) – новые возможности: духовность, эстетика, искусство (в т. ч. речь). Интересно, что могучие мыслительные способности не только сейчас, но и в древности, когда жизнь людей была тяжела и полна опасностей, никогда не использовались только для практических целей. Научились делать горшки, но делали их для искусства, для души, а ради кухни – ленились.
Итак, с некоторыми сомнениями и натяжками, можно считать, что к нематериальному миру относятся: 1. Время 2. Информация 3. Сознание 4. Подсознание и инстинкты 5. Мысль 6. Дух и душа 7. Бог.
Эти понятия неравноценны и никак не классифицированы, для меня это невозможно. Попробую хотя бы оценить их отношение к эволюции.
ВРЕМЯ
И в мыслях даже не вмещается, чтобы было когда- нибудь время, когда никакого времени не было.
Цицерон
Время в природе существует вполне реально, это не термин, выдуманный людьми для своего удобства. Иначе невозможны были бы никакие изменения всего чего угодно и никакая последовательность событий. Однако реальность этого понятия далеко не всё объясняет. Время движется, причём в одном направлении – от прошлого к будущему. Откуда взялось это движение? Как всё это связано с материальным миром?
Можно себе представить и другой вариант: время никуда не течёт, оно просто есть, и всё. Всегда и везде. А материя движется в этом неподвижном временном пространстве, причём тогда возможных путей движения материи будет несколько. (Этот вариант мне кажется более реальным).
Эти, казалось бы, отвлечённые рассуждения имеют прямое отношение к теории эволюции.
Во-первых, эмпирически была замечена и доказана неравномерность эвол. процесса во времени. Объяснений этому было предложено много, но полного понимания связей между временем и эволюцией до сих пор нет, а тема очень интересная. Во-вторых, со временем связана продолжительность жизни особи и, по-видимому, эта продолжительность напрямую зависит от степени устойчивости белков (и других макромолекул). Тогда размножение и смертность выглядят, как стремление Жизни продлить себя в бесконечность (а откуда взялось это стремление?). В-третьих, биологические объекты (особи, а, наверняка, и виды) воспринимают время субъективно, по-разному; поэтому и различаются понятия биологического и физического времени. Это вызывает разную продолжительность жизни. И, в-четвёртых, время напрямую связано с информацией, и об этом ниже.
ВРЕМЯ И ИНФОРМАЦИЯ.
Если нематериальные объекты нашего мира могут между собой общаться, причём очевидно как-то по-другому, чем материальные, значит, информация может преодолевать движение времени. То есть может передаваться и назад и вперёд по времени.
Нострадамусу было трудно, невероятно трудно. И Кассандре. Попробуй-ка, вырази словами то, что ты видишь в будущем, да ещё, если сам толком не понимаешь – что, ведь современных слов и понятий никак не может хватить для описания будущего мира. Когда Иоанн Богослов сказал современникам так: «И пришёл Он в каждый дом», то, по всей видимости, ему показали «в духе» телевизор. Тем не менее, несмотря на всю иносказательность языка провидцев, факты говорят о том, что они действительно будущее видели.
Принимать информацию из будущего времени могут лишь немногие люди и очень многие, если не все, животные. На самом деле, может быть даже и большинство людей как-то ощущают её, да чувства у нас задавлены сознанием. Животным проще, они вполне доверяют своим ощущениям. Что касается низших животных и растений, то я думаю, что у них с этим тоже всё в порядке, опытным путём установить такие факты трудно. Интересно ещё и то, что видимость, да и воздействие на нашу жизнь недалёкого будущего сильнее, чем отдалённого. Чем это вызвано – сейчас для нас не важно.
Значит, реально есть прошлое, настоящее и будущее. Это факт. Но такой же факт, что будущее влияет на настоящее, передавая оттуда информацию.®; Эта информация может менять поведение организмов, а, следовательно, и размножение, и наследственность. В том числе изменяя допустимость гибридизации и т. п. Очень вероятно, что информация из будущего способна напрямую воздействовать на поведение молекул (а почему нет?), а значит менять экспрессию генов, процессы биосинтеза и другие биохимические реакции, вызывая тем самым как мелкие, так и крупные изменения фенотипа. И причём заметим, что такие изменения могут проходить в разных таксонах одновременно. Здесь я обсуждал только влияние будущего на настоящее. Влияние прошлого, по крайней мере, в морфологическом плане (у всех наземных позвоночных четыре конечности, но число пальцев – разное и т. п.), вполне очевидно и, конечно, важно для понимания эволюции. Но не только в этом дело. Ведь если информация может гулять по времени, значит, она точно также может приходить из прошлого в будущее. Из этого прямо следует, что крупные, заметные катастрофы прошлого меняют поведение в настоящем. Особенности поведения легко наследуются. Это негенная наследственность. Она бывает, по крайней мере, трёх типов: обучение детей; обучение клеток (клетки тоже учатся «вести себя»); восприятие информации от других видов.®; Принятая информация может закрепляться в гаметах – так формируются инстинкты.
®; В доказательство влияния будущего можно привести и ещё одно соображение. Любое изменение требует затрат. К примеру, при социализме невероятно трудно было заставить советского директора внедрить новую технику. Т. к. это затраты, а выгоды не будет, а у него (директора) и так всё хорошо. Если всё хорошо, то и менять незачем. Но даже если выгода будет, то в будущем. Человек это может понять, но вот откуда природа знает, что будет выгода. Так и напрашивается мысль, что такая информация может прийти только из будущего.
Е. Кунин Логика случая Глава12, стр. 338: «Главное общее положение эволюции трансляции состоит в том, что отбор на синтез белков не мог быть основной движущей силой эволюции трансляционной системы. Чтобы эта сложная система эволюционировала дарвиновским путём, необходимы многочисленные шаги, а белки появляются лишь на последних из них; до этого момента организм «не знает», какие эволюционные преимущества может нести с собой использование белков. Как отмечалось в главе 9, существует много ситуаций, в которых эволюция как будто обладает возможностью некоего предвидения; ( выделено мной, В. Л.) эти случаи, однако, основаны фактически на экстраполяции, тогда как в случае трансляции нет ещё ничего, из чего можно были бы экстраполировать. Возникновение сложного механизма трансляции путём случайного дрейфа также не реалистично – во всяком случае, в рамках стандартных представлений эволюционной биологии».
®; «О чём рассказали «говорящие обезьяны?» ( Зорина З. А., Смирнова А. А., МГУ, 2006). Они рассказали о возможностях негенного наследования.
ИНФОРМАЦИЯ.
К сожалению или к счастью, но чем ближе к концу работы, тем больше появляется цитат. Ну что ж, собрать чужие хорошие мысли вместе – тоже неплохая задача. Собственные размышления всегда так или иначе базируются на прочитанной литературе. Итак:
«К выводу о существовании информации в исходном ничего приводит ретрополяция информационного компонента систем, ибо информация не возникла на каком-то этапе развития материи, она берет своё начало в исходном состоянии мира. В исходном состоянии существовала информация и о развитии самой информации, о её преобразовании в сознание людей, и о развитии человеческого сознания. (Здесь, мне кажется, уместно следующее замечание: если в генах живого организма содержится информация о будущем развитии организма, то почему в исходном состоянии мира не могла быть информация о будущем развитии всего мира? Гены получили информацию от родителей данного организма, а откуда взялась информация исходного состояния мира? Это - другой вопрос…)» Это из книги Брейтермана Х. М. «Информационная теория эволюции» (2005). И я с его логикой согласен.
И ещё одна интересная мысль:
«Вопрос о независимости информации от материи и энергии остаётся открытым. Трудно представить себе информацию без материального и энергетического носителя, но, с другой стороны, многое в организации живого и неживого вещества удобно объяснять уникальным свойством информации внезапно возникать и исчезать, как некая таинственная и самодостаточная организующая форма (подобно виртуальным частицам вакуума). Если библейское «Слово» в строках: «Вначале было Слово, и Слово был Бог» воспринимать как указание на закодированную информацию, то это указание на её предшествующее материи и энергии существование. И следует признать, что это соответствует некоторым научным представлениям об информации как независимой от материи компоненте Мироздания».
Это цитата из И. В. Бурковского (Морская биогеоценология, 2006).
Замечу, что если «Вначале было Слово…», то есть информация появилась до материи, а не вместе с ней, то это совершенно меняет предполагаемую картину мира.
По теории Гамильтона, (1963, см. Роберт Райт «Моральное животное», начало второй главы) выживает ген. «Га¬миль¬тон был пер¬вым, ко¬торый яс¬но оз¬ву¬чил эту цен¬траль¬ную те¬му но¬вой па-радиг¬мы Дар¬ви¬низ¬ма: рас¬смат¬ри¬вать вы¬жива¬ние ге¬нов». Я абсолютно уверен, что на самом деле это лишь часть правды. Выживает информация, вот что главное, при этом какая-то доля информации записана в генах. И, несколько противореча самому себе, в той же книге Райт пишет, что самым обычным предметом обмена между животными была информация. Знание о том, где еда и т. д. жизненно важно. Это верно, и не только для животных. Информация пропитывает все биогеоценозы, легко передаётся от одного носителя другому как вертикально (от поколения к поколению), так и горизонтально; причём иногда просто с фантастической скоростью, например, путём подражания (мода) и внушения (оратор – толпа).
И ещё. Никакое управление (авторегуляция) невозможно без сведений о событиях, происходящих внутри системы. Информация о любом процессе выкидывается в общее поле (идёт снизу вверх) и используется в каскадном регулировании (сверху вниз).
БОГ
В противоположность материалистической трактовке мира сторонники философского идеализма утверждают, что исходной и первичной реальностью мироздания выступает идеальное начало, и именно оно определяет развитие мира, все его явления, процессы и состояния. Сторонники объективного идеализма (Пифагор, Платон, Гегель) подразумевали под таким идеальным началом некий Космический порядок, Мировой разум и Абсолютную идею мироздания, которая творит мир и руководит им. Во всех этих концепциях идеальное начало признавалось объективным и независимым от человека и его сознания. С точки же зрения субъективного идеализма, вся существующая реальность, по мнению сторонников субъективного идеализма (Беркли, Фихте, Мах), есть не что иное, как порождение человеческого сознания, продукт познавательных возможностей субъекта. Таким образом материя, обладая таким важнейшим свойством, как отражаемость, обретает свою конкретную определённость только с появлением своей противоположности – сознания, которое возникает на базе способности все той же материи отражать саму себя. Противоречие и взаимодействие материального и идеального, объективного и субъективного в полном цикле взаимодействия системы мироздания и образует, собственно, само Бытие. Именно поэтому философское определение материи возможно только через соотнесение её с сознанием. (Из интернета)
Вопрос о Боге, если мы имеем в виду субъективную, вымышленную реальность переносит нас в область религии.
Проблемы, касающиеся религии, имеют отношение к теории эволюции в двух аспектах. Первое – это взаимодействие человека с нематериальным миром, перехода информации в сознание, а значит возможность предсказания и изменения поведения. И это явление, несомненно, существует. Следовательно, религиозность влияет на биологическую и, что не менее важно, на социальную эволюцию человека. А второе – то, что социальное развитие во многом повторяет биологическое. И как первое можно познавать, изучив второе, так и наоборот. Отсюда, по аналогии, появляется возможность вполне научных предсказаний, более того, можно наметить направление исследований.
Но вот если Бог существует объективно, то, несомненно, имеет отношение как к развитию Мира в целом, так и к биологической эволюции. И, на мой взгляд, не так уж важно, насколько Он материален, то есть относится ли Он полностью к нематериальному миру, или существует в виде какой-либо тонкой материи, ещё не известной физикам. Беда в том, что признав объективность Мирового Разума, человек тем самым заметно принижает сам себя, свои мыслительные возможности, а этого почему-то не хочется делать.
СОЗНАНИЕ.
Когда обсуждаешь что-либо сам с собой, то всегда говоришь «мы». Когда не с кем что-то обсудить. Так кто с кем разговаривает? Моё ощущение себя и моё сознание? Во всяком случае, совершенно очевидно, что наше сознание двойственно.
И это ещё не всё. Мыслительными способностями обладает отнюдь не только человек, но и другие животные. Но вот насколько они осознают сами себя?
Более того, в разных таксонах способность мыслить развивается независимо, при этом используются разные подходящие материальные структуры. Из этого так и хочется сделать вывод о всеобщности понятия сознания, более того, чрезвычайно интересный вопрос: а когда же возникло сознание?
ПОДСОЗНАНИЕ.
Подсознание и инстинкт – это что такое? Абстрактные термины или нематериальные составляющие мира?
Когда человек и дерево обмениваются друг с другом, сознательно, либо бессознательно, то они обмениваются чем? Мыслями? Информацией? Может чувствами? А что такое чувство?
Ведь они явно могут дружить. Опять-таки, дружба – это обмен чем?
Похоже на то, что наше подсознание – это то, что связывает нас с общей природной душой.
ДУХ И ДУША.
Первый вопрос: а что это такое?
Второй вопрос: чем они отличаются друг от друга?
Третий вопрос: а какое это имеет отношение к эволюции? Ну, на это можно попробовать ответить. Если мы пришли к выводу о том, что материальное и нематериальное изменяются (эволюционируют) вместе друг с другом, то нематериальная составляющая процесса нам не менее важна.
Интерес представляет ещё и следующее рассуждение. Предположим, что у каждого человека есть своя душа. Она либо бессмертна, что маловероятно просто потому что в этом Мире, похоже, вообще нет ничего бесконечного, кроме Хаоса. Или она вселяется в человека несколько раз, что больше похоже на правду. Но какова тогда её дальнейшая судьба? Об этом чуть ниже. Рассуждаем дальше. На какой стадии очеловечивания сапиенсов в них вошла душа? Сказкам о седом дедушке, который, страдая от одиночества, вылепил себе подобное создание и вложил в него душу, я не верю. Тогда выходит, что души есть и у приматов. И так далее. Но не может же каждая клетка и каждый вирус иметь собственную душу. Или мир бесклеточных созданий обделён? Приходится сделать вывод о том, что душа на всех живых существ – одна единственная. А люди могут лишь обладать какой-то её частью, причём одним достанется больше, а другим меньше.
Общая душа (и общее сознание?) всего живого мира появилась вместе с созданием общего дома – на стадии бактериальных матов – важнейшем этапе биологической эволюции.
МЫСЛЬ.
Главная характеристика мысли – её кратковременность. Пришла и ушла.
Стоит только хоть чуть-чуть задуматься об этом, как приходишь к выводу о том (осознаёшь), что наши мысли влияют на других людей. Как и мысли других людей – на наши. Это понимаешь, вспоминая собственные ощущения, чувства, особенно в тех случаях, когда взаимодействие мыслей особенно сильно; когда все вдруг подумали об одном и том же. Мысль иногда буквально «витает в воздухе». И мы к этому привыкли так, как к воздуху вокруг; и совершенно не задумываемся, откуда что берётся.
В какой-то момент вполне нематериальная мысль, своя, чужая или общая «приходит в голову», другими словами материализуется в структурах нашего мозга. Как происходит материализация пока совершенно неизвестно. Более того, по всей видимости, идёт и обратный процесс, т. е. возникновение нематериальной мысли из материального мозга. Иначе придётся признать, что все прошлые и будущие мысли существуют всегда и одновременно, а наш, человеческий, опыт говорит, что это не так.
Надо ещё добавить, что достаточно твёрдо можно говорить не только о передаче мысли от человека к человеку, но и к животным. Многочисленные случаи, когда собаки «улавливают мысль», «читают мысль в глазах», - это не пустые метафоры. Это факты, которые нужно объяснять.
Поскольку мысль может переходить от человека к домашним животным, постольку она может перейти и к другим живым существам. И, если даже их нервные структуры неспособны материализовать мысли, то реагировать на них они могут. Именно этим объясняются известные случаи мысленного взаимодействия человека и дерева.
И ещё одно замечание. Мысль легко преодолевает движение времени. То есть, по-видимому, для неё вообще не существует движения времени. А как она тогда взаимодействует с пространством? С какой скоростью она может двигаться от одной точки до другой? Ведь пространство-то вполне материально. Из этого следует, что движение времени из прошлого в будущее вполне реально. (Это следует из рассуждений о взаимодействии мысли, пространства и времени).
Зачем был нужен слишком крупный, избыточно крупный мозг у гоминид, возникший причём биологически необыкновенно быстро?
Известно, что мыслительные способности в разных классах позвоночных возникли независимо, да ещё при разном строении мозга. Это означает, что чтение чужих мыслей, как и формирование своих для отправки их в общее «мыслительное поле» было важной потребностью для всех. Мозги чётко связаны с социальностью. А вдруг развитие мозга связано с потребностью в межвидовой социальности?
Взаимодействие материального и нематериального.
Здесь есть несколько разных аспектов, и надо бы их как-то вычленить.
А/ как мысль, подсознание и т. п. переходит в материальные носители и выходит из них.
Б/ переход информации о будущих (или прошлых) событиях в конкретный организм. Иначе говоря, как работают провидцы (люди и животные).
В/ общение с духами, живущими в настоящем времени (шаманство). А может духи не живут в настоящем времени, а для них наше понятие времени просто не существует.
Г/ разворачивание генной информации в структуры, происходящее в онтогенезе, не совсем понятно именно из-за того, что при этом происходит резкое увеличение материализованной в организме информации. Откуда она берётся? При этом обратный процесс – кодировка в генах части воспринятой информации вообще совершенно не изучен. А он важен. Так как возможности негенного наследования ограничены, значит, задача перехода наиболее важной, устоявшейся информации в геном каким-то способом была решена. Так, в частности, возникли инстинкты.
Вывод из этой главы можно сделать такой. Мы все живём в одном доме. Экологическое родство (соседство) для нас важнее филогенетического. Мы «связаны одной верёвкой» буквально со всеми живыми существами, окружающими нас. И, хотя эти связи часто нематериальны, не совсем понятны – они есть.
Болезни
Или о пользе теории.
Оценивая процессы, происходящие в биосфере сегодня, приходишь к выводу, что она находится в предкризисном состоянии. А некоторые экосистемы откровенно вошли в стадию кризиса. В этом неустойчивом положении у каждого вида, каждой популяции, и даже у каждой особи меняется работа всех внутренних систем, онтогенез, поведение, стратегия размножения и взаимоотношения с другими видами. (Смотри главу «Образование новых таксонов»).
В частности, более вирулентными и патогенными становятся паразиты, проявляются дотоле скрытые наследственные болезни, работа иммунной защиты нарушается. К сожалению, разлаживаются и добрососедские отношения между клетками у многоклеточных организмов. Отсюда рост таких болезней как аллергия, иммунодефицит, рак, вспышки инфекций и так далее. И прогноз неутешителен.
А между тем, зная немного историю жизни на Земле, снизить их риск для самого себя может каждый, причём легко и просто. Надо просто слушать и слышать своих соседей по общежитию, даже самых маленьких – таких же наших братьев и сестёр, как и наши генные родственники. И помнить, что наши мысли и наши чувства, сознательно или нет, расходятся по всему миру. И каждое наше слово, а точнее, слово, сказанное нашей душой, будет услышано.
Не надо придумывать сложных теорий, объясняющих сохранение генов альтруизма. Ведь так всё просто и понятно: дольше живёт тот, кто умеет радоваться. Радостное, счастливое создание привлекает к себе и других. (Вот вам и половой отбор.) А радость идёт от возможности дарения. Именно способность дарить, будь то цветочный нектар, птичья песня, мёд или любовь определяют биологическое процветание как отдельной особи, так и целого вида.
И ещё один вывод: вероятность гибели вида повышается с ростом его отрыва от сообщества. И человек не исключение.
Литература
1. Брейтерман Х. М. Информационная теория эволюции, 2009
2. Берг Л. С. Труды по теории эволюции. Л., 1977
3. Бурковский И. В. Морская биогеоценология. Товарищество научных изданий КМК, 2006
4. Журавлёв А. Ю. До и после динозавров. М.: Вече, 2006
5. Заварзин Г. А. Составляет ли эволюция смысл биологии? Вестник РАН, 2006, том 76, №6
6. Зорина З. А., Смирнова А. А. О чём рассказали «говорящие» обезьяны?
7. Козо-Полянский Б. М. Новый принцип биологии. М. 1924
8. Красилов В. А. Нерешённые проблемы теории эволюции. Владивосток, ДВНЦ АН СССР, 1986
9. Кропоткин П. А. Взаимная помощь как фактор эволюции. 1918
10. Кунин Е. В. Логика случая «Центрполиграф», 2012
11. Лебедев В. Д. Тезисы. Бюлл. МОИП, 1971
12. Малахов В. В. Кладовка с запасной биосферой, или об автотрофных животных, которых не бывает. Знание-сила,2001, №5
13. Мережковский К. С. Теория двух плазм. 1909
14. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Основы общей экологии. 2003
15. Наумов Н. П. Биологические (сигнальные) поля и их значение в жизни млекопитающих. Успехи соврем. териологии. М.: Наука, 1977
16. Пономаренко А. Г. Проблемы доантропогенной эволюции биосферы. М. ; Наука, 1993
17. Проворов Н. А., Долгих Е. А. Метаболическая интеграция организмов в системах симбиоза. ЖОБ том 67, 2006, №6
18. Райт Р. Моральное животное. 1994
19. Раутиан А. С. Палеонтология как источник сведений о закономерностях и факторах эволюции. Современная палеонтология, М. Недра, 1988, т. 2
20. Степановских А. С. Биологическая экология. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012
21. Фаминцын А. С. О симбиозе водорослей с животными. Тр. Ботанич. Лаборатории Имп. Акад наук 1891, №1
22. Фаминцын А. С. О роли симбиоза в эволюции организмов. Зап. Имп. Акад. Наук, ф-мат отд, сер 8-1907-т20-№3
23. Ястребов С. Теория симбиогенеза 50 лет спустя 2017 Элементы, ру
В. А. Лебедев Кулишки. Январь – апрель 2018
Дополнения Февраль – май 2019