Как трудно быть симхионом.

Глейзер. С.И.

Журнал «Знание – сила», 1983, № 11, стр. 25-27.

«...Основной вопрос: как произошел переход от неживого к живому? – остается до сих пор открытым». С этих слов академика Б.М. Кедрова и кандидата биологических наук К.Б. Серебровской можно начать разговор о происхождении жизни. В 1980 году журнал Всесоюзного химического общества имени Д.И. Менделеева выпустил подряд два своих номера, целиком посвященных этой теме. Их анализ наводит на определенные размышления, как бы подытоживающие труд незримого коллектива ученых.
        Весьма интересна мысль о необходимости четкого применения естественно-исторического подхода, высказанная профессором А.П. Руденко. Этот подход «...не исходит из данных о молекулярных основах и сущности процессов метаболизма известной нам жизни... а выявляет необходимость последовательного формирования тех или иных свойств и функций эволюционирующих объектов, все более и более приближающихся к свойствам и функциям живых организмов...»
        Что же это могут быть за объекты?
        Начнем с классической физики. Часто полагают, что ее законы, прежде всего закон возрастания энтропии, по сути не допускают возможности для возникновения жизни. Почему? «По отношению ко второму закону термодинамики явления жизни противоположны протеканию явлений в неживой природе», - говорит в одной из статей физик, кандидат наук П.Г. Кузнецов. То есть получается, что в мире живых организмов все развивается, растет, усложняется и приумножается, а в неживой природе все не так, там «другой товарищ правит бал», как поется у В. Высоцкого. Там господствует закон возрастания энтропии. Следовательно, в мире неживой природы все распадается, деградирует, рассеивается и остывает.
        Как же тогда могла возникнуть высшая форма материи – жизнь? Где закон, предусматривающий возникновение жизни в этих условиях? Нет такого закона, не открыт еще, читаем в той же статье: «В настоящее время ни биология, ни тем более химия и физика в их общепризнанных границах не имеют закона, который постулировал бы необходимость возникновения жизни, возникновения сложного из более простого». Эта же точка зрения прослеживается и у ряда других авторов.
        Но вот мнение другого исследователя, кандидата биологических наук Л.Б. Меклера. Он утверждает, что «...склонность биологических молекул к самоорганизации есть проявление тех же законов физики и химии, которые детерминируют самоорганизацию элементарных частиц в атомы, атомов в молекулы». На чем зиждется подобный оптимизм? Очевидно, на том, что сегодняшняя физика – это уже не та классическая физика, какой она была в начале нашего столетия. Еще Дж. Холдейн обратил внимание, что большинство исследователей специфики живого мыслят категориями физики 1920 года.
        Что же нового может дать нам современная физика для решения загадки жизни? Она дает нам прежде всего представление о существовании иного «странного» мира атомных и ядерных превращений, где все не так, как в нашем обычном макромире. «Физические явления в микромире подчиняются иным законам, нежели явления в мире больших масштабов», - указывал известный физик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман. В самом деле, возьмите протон или атом, или молекулу и примените к ним закон возрастания энтропии. Подготовленный читатель может возразить, что ничего из этого не выйдет. А собственно почему? Ответ прост. Дело в том, что энтропия как категория термодинамики к единичному объекту не применима. Академик Л.Д. Ландау и профессор А.И. Китайгородский в специальной работе «Физика для всех» прямо подчеркивали, что закон возрастания энтропии применим только для множества частиц, а для единичных объектов его просто невозможно сформулировать. В связи с этим обстоятельством П.Г. Кузнецов высказывает надежды на употребление нового понятия «энтропия частицы», предложенного Луи де Бройлем. Но насколько это необходимо? Ведь у единичных частиц своя жизнь, свои законы бытия.
        Итак, вот уже два класса материальных объектов, к которым как будто бы не применим закон энтропии: объекты микромира и живые организмы. Под последними будем пока иметь в виду одноклеточных. Отсюда и главный пункт наших рассуждений: не являются ли они в итоге одним общим классом?
        Что общего может быть между клетками и объектами микромира? Главное сходство – единичность. Единичность в смысле минимального носителя данного качества. Клетка – одна, ее дробление приведет к разрушению данного качественного состояния. Атом тоже один. Его дробление также повлечет за собой потерю свойств данного химического элемента. Недаром атом означает «неделимый» по-древнегречески. В.И. Вернадский так и называл атомы и клетки неделимыми косной материи и, соответственно, неделимыми жизни.
        Для взаимопревращений единичных объектов второе начало термодинамики принимает форму принципа минимума внутренней энергии. Каждый единичный объект самопроизвольно стремиться уменьшить свою внутреннюю энергию. В силу этого он усложняет структуру, одновременно выделяя избыток свободной энергии наружу. Об этом говорят исследования А.П. Руденко, П.Г. Кузнецова и Е.А. Седова.
        Посмотрим на примерах, как это может происходить. Всем известен «дефект массы» атомного ядра по Эйнштейну. Это «дефект» по известной формуле равен энергии, выделившейся в результате синтеза ядра из исходных частиц. Результат налицо: структура усложнилась, а суммарная внутренняя энергия всей системы частиц уменьшилась. Известен также и своего рода «дефект энергии» в химических реакциях, когда малоатомные частицы, например кислорода и водорода, объединяются в более сложные трехатомные молекулы воды, опять же с выделением энергии. Результат тот же: структура усложнилась, внутренняя энергии системы уменьшилась.
        В различных учебниках по физике и химии часто приводится одна и та же кривая. Она называется «график изменения удельной энергии связи атомных ядер». Эта кривая растет от легких ядер до средних и падает назад, к тяжелым ядрам. Ее надо понимать так: максимум энергии связи соответствует минимальной внутренней энергии и наоборот. Значит, у легких и тяжелых ядер внутренней энергии чуть больше, а у средних – чуть меньше. Почему? Объяснение нигде не дается.
        Если говорить о физическом объяснении, то оно просто. Синтез легких ядер идет с выделением энергии, в результате получаем термоядерную энергию. Аналогично деление тяжелых ядер тоже сопровождается выделением энергии, называемой обычно ядерной. Таким образом, благодаря этой форме зависимости между энергией связи ядер и их атомным весом человечество имеет или будет иметь неисчерпаемые источники энергии.
        Но нам важно отметить другое. Реакции синтеза и деления ядер, выделяющие энергию, идут навстречу друг другу. Где-то в середине таблицы Менделеева они встречаются, исчерпав, выделив наружу все излишки энергии. Элементы этого района будут иметь максимальную энергию связи и, значит, минимальную внутреннюю энергию. На упомянутой кривой они размещаются в самой ее вершине. Речь идет об элементах группы железа. Они наиболее устойчивы среди всех остальных химических элементов.
        Итак, принцип минимума внутренней энергии объясняет происхождение, синтез средних элементов из более простых и легких. Да, но откуда тогда взялись все тяжелые элементы? Принцип минимума этого объяснить не может. Наоборот, рост ядра от железа до урана, похоже, - абсолютно антиэнтропийный процесс, идущий с нарастающим поглощением энергии, и тут его никак не обойти.
        А возможно ли это? Термодинамика не допускает ничего подобного. Что же говорит нам повседневная практика? Известны ли атомы тяжелее железа? Возьмите медные монеты, серебряные ложки, золотые кольца – составляющие их атомы в этом смысле сплошь антиэнтропийны. А ведь есть еще цынк, мышьяк, бром, молибден, олово, сурьма, йод, вольфрам, платина, ртуть, свинец... Все они существуют вопреки принципу минимума, так как образовались в результате синтеза из легких и средних ядер, возможного только с поглощением энергии извне.
        На самом деле это «антиэнтропийность» только кажущаяся. Указанные процессы идут в системах, состояние которых далеко от термодинамического равновесия. В них уменьшение энтропии происходит целиком за счет ее увеличения во внешней среде. Подобные системы специально изучаются новыми научными направлениями: синергетикой, нелинейной термодинамикой, термодинамикой диссипативных структур. (Подробнее об этом можно прочесть в научно-популярных брошюрах: М. Эйген и Р. Винклер, «Игра жизни»; Ю.М. Романовский, «Процессы самоорганизации в физике, химии, биологии»; Ю.М. Романовский, «Проблемы математической биофизики».)
        Такие процессы, конечно, маловероятны. Но они происходят. Атомы – это открытые системы, открытые для более чем агрессивной внешней среды. Она-то и поставляет излишек энергии, поглощаемый растущим ядром, становящимся от этого все более рыхлым и неустойчивым. Но как это реально могло бы происходить?
        Еще В.И. Вернадский отмечал: «...Беря историю любого атома в космическое время, мы видим, что он через определенные промежутки времени, сразу, одинаковыми скачками... переходит в другой атом, другой химический элемент». Сегодня специальное научное направление – химия космоса – изучает распространенность элементов во Вселенной. В ее рамках выяснилось, что  численность атомов каждого химического элемента во Вселенной закономерно уменьшается: от самых легких – водорода и гелия до самых тяжелых – урана, тория, радия.
        Известный исследователь химии космоса Г.В. Войткевич пишет, что каждый атом – это «изменчивая частица в необозримой истории мироздания». В далеком прошлом синтез химических элементов протекал только в глубинах звездной материи, раскаленных до гигантских температур. И он проходил по пути построения вначале легких, затем средних, а потом уже наиболее тяжелых атомов. Другого пути их появления в природе нет.
        Итак, «вопреки» закону возрастания энтропии происходит рост тяжелого атома. Ядро растет за счет так называемых реакций захвата и присоединения. Но это не может продолжаться бесконечно долго. Ведь неустойчивость растет вместе с ядром. И вероятность распада так нарастает, что в конце концов в какой-тот момент она кладет окончательный запрет на дальнейшее усложнение и увеличение ядра. Этот момент, похоже, наступает на стадии группы урана. В природных процессах элементы этой группы как будто бы являются последней стадией, фазой жизни индивидуального атома, так как она кончается его распадом, делением на осколки.
        С молекулами происходит примерно то же. Если взять за критерий число атомов в молекуле, то мы увидим, что молекулы, вступая в различные химические реакции, всегда выделяя энергию, как правило, увеличивают это число. В химии существует понятие «теплота образования». Это тот самый «дефект энергии», который получается при синтезе молекулы из простых веществ. Значит, и молекулы в различных химических реакциях усложняют свою структуру, подчиняясь принципу минимума внутренней энергии системы реагентов. Усложнение структуры молекулы энергетически выгодно и потому очень вероятно до 10-20-атомных молекул, у которых и будет достигнут минимум внутренней энергии, или, что то же самое, максимум удельной энергии связи. Кстати, по данным Ф.А. Цицина, в межзвездной среде обнаруживаются такие сложно устроенные молекулы, вплоть до 11-атомных. Дальнейший рост молекулы может проходить уже только за счет поглощения энергии извне, накопления ее внутри молекулы и, следовательно, сопровождаться нарастанием ее неустойчивости. Следующий уровень, - по-видимому, некоторые полимеры.
        Реакции полимеризации и поликонденсации до определенного числа мономеров являются энергетически выгодными. То есть они происходят с выделением энергии и самопроизвольно. «Дефект энергии» имеется и тут, в полном соответствии с принципом минимума. Но наступает момент исчерпания этого «дефекта», какое-то количество мономеров должно быть оптимальным. При нем полимерная макромолекула будет наиболее устойчивой. Для них, вероятно, тоже можно установить кривую зависимости между числом мономеров и средней энергией связи между ними.
        Теперь пропустим несколько уровней и перейдем сразу к клеткам. Из данных биологии известно, что живая клетка имеет определенный жизненный цикл – онтогенез, который сопровождается увеличением массы и сложности до какого-то предела. К этому пределу внутренняя неустойчивость достигает такой степени, что клетка прекращает рост и начинает делиться на дочерние клетки.
        Отсюда третья общая черта выделенного класса единичных объектов – ограниченность времени их индивидуального существования. «...Интервалы времени, характеризующие бренность атомов и бренность организмов, различны по величине, но эти различия меньше, чем можно было бы думать, если бы в явлениях этих не было бы чего-то общего», - обращал внимание ученых В.И. Вернадский еще в 1931 году. Конечно, скажите вы, клетка весьма изменчива, а атомы и молекулы более чем стабильны. Но это только на наш взгляд, взгляд человека с короткой в геологическом отношении историей. Что клетка изменяется, мы видим. Но забываем, что изменение во времени атомов и молекул лежит вне поля нашего наблюдения. А ведь мы уже знаем, что любой тяжелый атом превращается в таковой в результате длительных реакций синтеза, и после всех превращений его возраст исчисляется десятками миллиардов лет. Аналогично возраст молекул, - вероятно, сотни миллионов лет. А время всей жизни клетки – дни часы.
        Но если бы мы смогли сдвинуть десятки миллиардов лет жизни атома (от водорода до урана) в несколько часов наблюдения, то нам удалось бы увидеть активную, пульсирующую, растущую и умирающую единичную систему микромира. Только приведя к общему знаменателю время жизни атома, молекулы и живой клетки, можно увидеть сходный ряд их видоизменений, определенный параллелизм событий в течение этого унифицированного времени.
http://www.veinik.ru/veinik/img/blog/1163305787090.jpg
Рис. 1. Диаграмма, поясняющая ход и основные этапы добиологической эволюции. Стрелки справа налево: индивидуальное развитие симхионов от рождения до распада. Стрелки слева направо: рост скопления симхионов от образования до рассеяния. Цветом изображена спираль развития в узкой зоне компромисса между зонами действия факторов неустойчивости. Пунктиром обозначены участки спирали, где ход развития предположителен.

        Следующая общая черта всех единичных объектов – способность к размножению. В конце своего жизненного цикла, если хотите «онтогенеза», единичные объекты распадаются, делятся. И это не так плохо: конец их жизни одновременно является началом жизни их прямых потомков. Момент распада в физике называют делением ядра, в химии – реакцией разложения молекулы, в химии высокомолекулярных соединений – реакцией деполимеризации, в биологии – митозом живой клетки. Жизненный путь индивидуума, называемый в биологии «онтогенезом», на более низких уровнях оказывается обычной последовательной реакцией синтеза. Каждый единичный объект проходит по ее цепи от начала до конца, от самого простого до самого сложного состояния. А в конце этой цепи его осколки, или потомки, возвращаются к ее начальным стадиям. И снова движутся, проходя уже свой собственный путь...
        Из этих сопоставлений становится понятной и та сложность, с которой сталкиваются все попытки моделирования живого. Ведь получается, что каждый живой организм – это сверхцелостный единичный объект, похожий по этим свойствам на объекты микромира, но только имеющий макроскопические размеры. Их он достиг благодаря длительному историческому развитию, что воспроизвести в лабораторном опыте пока нереально.
        Логика рассуждений ведет нас к тому, чтобы как-то назвать весь класс выделенных единичных объектов. Тогда будет легче рассуждать. Итак, атомы, молекулы, возможно, некоторые биополимеры и так далее, наконец, одноклеточные организмы. Все они будут единичными развивающимися материальными системами со своей биографией, со своим собственным историческим прошлым и будущим. Отсюда вполне уместно название «система единичная, материальная, историческая». Сочетание первых букв его по современной традиции в английском произношении позволяет сконструировать новый термин «симхион».
        Главный закон, которому подчинено все поведение симхиона, - это его индивидуальное видоизменение во времени. Оно проходит под знаком избавления от излишка внутренней энергии. В целях ее уменьшения симхион самопроизвольно усложняет структуру и увеличивает свою массу. Например, рост атомного ядра от водорода до железа, усложнение молекул до десяти-двадцатиатомного содержания, рост живой клетки до определенной стадии – все эти процессы энергетически выгодны и потому очень вероятны. Но они, эти процессы, быстро достигают насыщения, когда исчерпываются все излишки внутренней энергии.
        Однако симхион – открытая система. И внешняя среда может поставлять энергию для его дальнейшего роста и усложнения. Поэтому он продолжает расти, но уже поглощая энергию извне. Однако теперь снова образуется и нарастает излишек внутренней энергии. Но вместе с ним растет и неустойчивость симхиона. Когда этой энергии накопится достаточно много, а симхион при этом вырастет до рыхлого и аморфного состояния, распад неизбежно произойдет, что и явится концом его жизненного пути.
        Однако вернемся к атомному уровню. Здесь симхион – это атом с прошлым и будущим, в каждый момент времени представлен одним каким-то химическим элементом. Его возраст определяется атомным весом. Вот разные возрастные группы атомных симхионов: гелий – младенец, железо – средних лет, уран – преклонных лет старец. Старец умирает в конце концов, то есть делится на несколько осколков. Они, эти осколки, тоже симхионы, но только молодые. Каждый из них вступает в собственную последовательную реакцию синтеза и снова продвигается по пути самоусложнения, согласно упомянутой кривой.
        Для тяжелых элементов характерна зависимость: чем дальше от вершины упомянутой кривой, тем неустойчивее атомное ядро. Неустойчивость ограничивает возможность роста ядра за пределы группы урана, даже если энергии поступает извне предостаточно. Индивидуальная неустойчивость является причиной, заставляющей старый симхион делиться, размножаться. И потому она выступает фактором отбора. Самого настоящего естественного отбора. И если в биологии отбор шутливо приписывают деятельности «демона Дарвина», как его назвал в одном из своих произведений известный писатель-фантаст Айзек Азимов, то на атомном уровне командует парадом другой демон, ничуть не хуже первого. Его имя – неустойчивость. Что же она делает в качестве фактора отбора?
        Неустойчивость отбирает, накапливает и, значит, наиболее долго сохраняет самые устойчивые ядра, а они, как мы уже знаем, находятся в вершине кривой и в середине таблицы Менделеева. Это элементы группы железа. Вот потому его так много во Вселенной...
        В химии космоса, как уже говорилось, замечено: чем тяжелее атом, тем реже он встречается в масштабе Вселенной. Но железо почему-то численно заметно преобладает над другими возрастными группами атомных симхионов. Необъяснимый пик железа в химии космоса, до сих пор считается неразрешенной проблемой.
        Только действием естественного отбора на уровне атомов можно объяснить это удивительное явление природы. Дело в том, что отбор и накопление атомов железа во Вселенной идет как бы с двух сторон. Его образование энергетически выгодно как за счет синтеза из более легких элементов, так и за счет распада тяжелых элементов. В обоих случаях энергия выделяется, значит, оба процесса очень вероятны. Этим объясняется особое положение железа в таблице Менделеева, его центральное расположение на вершине кривой и повышенная распространенность в космосе. И все это видно уже сегодня.
        А завтра? Что будет, если дать возможность реализоваться всем процессам синтеза и распада, выделяющим вовне энергию? Есть ответ и на этот вопрос. По расчетам члена-корреспондента АН СССР И.С. Шкловского, через весьма отдаленное время, равное 10^1500 лет, любой химический элемент во Вселенной, если ничто ему не будет мешать, с неизбежностью превратится в железо... Так естественный отбор атомов, производимый одним только фактором индивидуальной неустойчивости, в конце концов может привести всю нашу Вселенную к состоянию «железной смерти»...
        К счастью, этого, скорее всего, не произойдет. Когда симхион один, его «ведет за руку» принцип минимума внутренней энергии. И на этом пути нашему одинокому герою мешает, препятствует неограниченному росту и развитию фактор отбора – индивидуальная неустойчивость. Но симхионы не существуют поодиночке, они всегда образуют скопления. Образуют за счет действия сил притяжения, обычно гравитационного, электостатического или обменного характера. Эти силы притягивают их друг к другу, когда симхионы сталкиваются между собой в результате хаотического движения. Но как велико может быть их скопление? Его размеры, очевидно, будут ограничиваться новым явлением, которого не было у одиночного симхиона, - коллективной неустойчивостью. Новый фактор, новое действующее лицо на сцене природы, - наш старый знакомый, закон возрастания энтропии. Он-то и препятствует чрезмерному увеличению всех и всяких скоплений. И слабо сцепившиеся вместе симхионы неминуемо будут растянуты в разные стороны и разбросаны в одиночестве. Таков закон энтропии.
        Но некоторые скопления могут оказаться устойчивыми. Тогда они уцелеют, а значит будут отобраны, сохранены и накоплены. А что значит, например, устойчивое скопление атомов? Наиболее устойчивым оно окажется только тогда, когда составляющие его атомы объединятся, интегрируются в молекулу. Тогда коллективная неустойчивость потеряет над ними силу, ей не над чем будет работать, так как перед ней снова окажется единичный симхион. Но это будет уже симхион следующего, более высокого уровня сложности. Значит, переход на вышележащий уровень является способом уклонения от действия закона энтропии. Ведь переход сопровождается выделением свободной энергии. Следовательно, продвижение симхионов вверх по уровням происходит также в порядке избавления от излишков внутренней энергии. А это и есть эволюционная смена видов симхионов.
        Но тогда возникает другой вопрос: а не проще ли тем же атомам, точнее их ядрам, слиться, синтезироваться в один, более тяжелый атом, чем в молекулу? Ведь тогда свободной энергии выделится еще больше. Синтез ядра во много тысяч раз более выгоден по энергетике, чем синтез молекулы из тех же атомов. Да, все правильно. Но с одной оговоркой. Для любого синтеза – неважно, ядра или молекулы – нужна определенная исходная внешняя энергия. Небольшая энергия активации процесса. Это малое возбуждение запускает синтез, как бы поджигает его. Нужна искра, чтобы вспыхнуло пламя. А дальше, когда синтез пойдет, начнет выделяться много своей собственной энергии. Ее хватит и для самоподдержания процесса, и для выделения излишков вовне. Но без той самой искры, без сравнительно небольшой энергии активации, не получить никакой большой энергии, которую мог бы дать синтез.
        Так вот для запуска синтеза молекул требуется гораздо меньше энергии, чем для запуска синтеза ядра. Точнее, для молекулярного синтеза нужны температуры порядка 100-1000 градусов. А для синтеза ядер – миллионы и миллиарды градусов. Попробуйте вызвать ядерный синтез – над этим много лет бьются создатели управляемых термоядерных реакторов – это дело весьма и весьма сложное. Синтез же молекул происходит сплошь и рядом.
        Значит вопрос решается доступностью для симхиона тех или иных энергий активации. Какие энергии доступнее, такие реакции синтеза они и допускают. Отсюда и ответ. На протяжении жизни атомов меньшие температуры встречаются гораздо чаще. Значит, и молекулярный синтез намного вероятнее, обычнее ядерного, следовательно, в природе легче получаются молекулы, чем той же массы атомы.
    Но при этом молекулы обладают более сложным устройством. У них сочетаются уже как бы два уровня сложности: первичный – атомный, и вторичный – молекулярный. А если  синтезировать атом с массой, равной массе всей молекулы, то его уровень сложности останется прежним, то есть первичным. Отсюда получается, что усложнение структуры симхиона оказывается более вероятным, чем простое ее сохранение. Другими словами, движение симхионов вверх по уровням организации, или сложности, получается гораздо чаще, чем их долгое прозябание на одном и том же уровне.
        Таким образом, из наших построений вытекает, что в мире атомов и молекул более вероятен и, следовательно, чаще происходит «филогенез», а не «онтогенез». Симхион не успевает толком пожить на своем уровне, как его подхватывает вихрь событий, который втягивает его в «дурную компанию», то есть в скопление, из которого синтезируется новый симхион, принадлежащий уже более высокому уровню. В этом мире и время, и требуемая энергия активации для движения вверх оказываются меньше, чем то и другое, необходимое для прохождения по своему уровню от начала до конца.
http://veinik.ru/veinik/img/blog/1163305915610.jpg
Рис. 2. «Онтогенез» – индивидуальное развитие, «филогенез» – эволюционная смена видов в биологии. На добиологических уровнях «онтогенез» затруднен и маловероятен. «Филогенез», наоборот, легко осуществим и весьма вероятен. В процессе эволюции симхионов вероятность первого явления возрастает, а второго – убывает. Точка, где они становятся равными друг другу, является условным моментом возникновения жизни.

        Дальше по сути, ничего нового. Молекулы тоже образуют скопления, последние подвергаются действию фактора коллективной неустойчивости и интегрируются в надмолекулярные комплексы, может быть, биополимеры. Это будут тоже симхионы, но уже с третичной структурой, если условно первичной считать структуру атомного ядра. И все повторяется вновь и вновь. Наконец, появляется живая клетка. Она тоже симхион, но только очень высокого уровня. Она растет, самопроизвольно усложняясь и увеличивая свою массу, доходит до некоторого устойчивого состояния. Но, миновав его, клетка продолжает расти. Однако на этой стадии ее рост понемногу замедляется, так как начинает все сильнее проявляться ее внутренняя неустойчивость. Именно она, эта неустойчивость, в какой-то момент прекращает и рост клетки, и само ее существование как индивидуальности, вызывая деление на несколько дочерних клеток. То есть в энергетическом плане обеспечивает митоз клетки. Появившееся на свет следующее поколение клеток повторяет тот же путь. Жизненный цикл клетки, ее онтогенез, это своего рода последовательная реакция синтеза, которую претерпевает симхион клеточного уровня.
        Что касается перехода между молекулой и клеткой, содержащего, вероятно, несколько уровней, то теперь придется признать, что лежащее между ними некоторое множество форм надмолекулярных образований – тоже симхионы. Это можно доказать с помощью метода математической индукции, известного каждому школьнику. Конечно, который из этих комплексов, окажется симхионом, сказать пока трудно. Можно надеяться, что их выявят в специальных экспериментах. Ведь свойства любого симхиона известны. Первая половина его жизни обязательно связана с усложнением структуры и увеличением массы, что опять-таки непременно связано с выделением энергии. Это первый и главный признак.
        Но о самом переходе неживое – живое уже сейчас можно сказать следующее. На низких уровнях, как мы видели, более вероятен «филогенез», а не «онтогенез». Длительность «онтогенеза» от начала до конца у атомов занимает миллиарды лет, у молекул – видимо, миллионы и так далее. То есть чем выше уровень организации, тем короче и быстрее протекает весь индивидуальный жизненный путь симхиона. Одновременно наблюдается и обратный процесс: чем выше уровень, тем труднее дается каждый следующий скачок вверх. Оба процесса связаны с необходимостью для их протекания энергией активации. И с повышением уровня для «онтогенеза» ее требуется все меньше, а для «филогенеза», - наоборот, все больше. Потому и вероятность первого повышается, а второго уменьшается.
        Наконец, на каком-то уровне эти вероятности совпадут. Что будет тогда? Тогда симхион сможет успеть полностью пройти весь свой жизненный путь, от рождения до распада, прежде чем произойдет следующий скачок вверх. Это и будет условным началом живого... Короче говоря, выражаясь словами доктора биологических наук Б.М. Медникова, «не жизнь породила клетку, а клетка (то есть в наших терминах симхион. – С.Г.) возникла раньше самой жизни».
        Симхион самого первого уровня, где начнет выполняться указанное условие, ведь это и есть искомая протоклетка! А дальше – известная всем дарвиновская эволюция клеток, где вероятность онтогенеза продолжает увеличиваться, а филогенеза – уменьшаться. Вот, собственно говоря, и все.
        Итак, перед нами новая модель живого – симхион. Чем он отличается от других? У симхионов много врагов. Это демоны, преследующие его на каждом шагу, со всех сторон, извне и изнутри. Они препятствуют неограниченному роста его тела и ограничивают образование чрезмерно больших групп его собратьев.
        А хорошо это или плохо? Еще Игнацио Лойола, печально известный в истории XVI века основатель ордена иезуитов, говаривал, что самый опасный враг – это отсутствие врагов. И симхиону в данном отношении повезло. Самого опасного врага у него нет, а враждебные ему силы в переводе на язык науки называются индивидуальной и коллективной неусточивостью.
        Но ведь именно они, являясь факторами отбора, ограничивают свободу поведения и заставляют каждый симхион в поисках пути уменьшения своей внутренней энергии двигаться вверх по уровням организации материи, то есть эволюционировать.
        Может быть, в этом и заключается сравнительная простота, доступность и неизбежность процессов самоорганизации, ведущих к закономерному возникновению жизни из неживой материи. В полном соответствии с законами диалектики... Поэтому все вышесказанное можно резюмировать словами профессора Д.С. Чернавского: «Таким образом, сейчас нет необходимости привлекать для решения проблемы возникновения жизни божественное вмешательство или говорить о неприменимости физических законов к биологии».

Теги:
Создал(а) Mikhail Khaov 2019/12/12 09:19
    

Нужна помощь?

Если Вам нужна помощь с XWiki вы можете связаться с:

simhion
XWiki 11.3.6
contact@xwiki.com