А. Микроорганизмы и мегамолекулы — КиберПедия 

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

А. Микроорганизмы и мегамолекулы



Начнем с ее подготовки предшествующим развитием. Первое, что мы обнаружим, если попытаемся наблюдать первоначальную жизнь в ее отношении не к последующему, а к предшествующему, – это одна особенность, которая должна была бы бросаться в глаза, а именно то, что в клетке и через ее посредство выступает, проходит и теряется в недрах более высоких построений жизни молекулярный мир "собственной персоной", если можно так выразиться.

Объяснюсь.

Когда мы рассматриваем бактерию, то всегда думаем о высших растениях и животных. Это-то и сбивает нас с толку. Но поступим иначе. Закроем глаза на более развитые формы живой природы. Оставим в стороне и большинство одноклеточных, почти столь же дифференцированных, что и многоклеточные. А у многоклеточных забудем о нервных, мышечных, половых клетках, зачастую гигантских по размерам и, во всяком случае, сверхспециализированных. Ограничимся, таким образом, теми более или менее независимыми, внешне аморфными или полиморфными элементами, которые изобилуют в естественных процессах брожения, цирку лиру юг в наших венах, накапливаются в наших органах в виде соединительной ткани. Иначе говоря, ограничим наше поле зрения клеткой, взятой в самой простой и, следовательно, в самой примитивной форме, какую только можно наблюдать в нынешней природе. А затем рассмотрим эту корпускулярную массу в связи с материей, на которую она накладывается. И я спрашиваю: можно ли, судя по составу и по всему их облику, хоть на миг усомниться в очевидном родстве мира протоживых и мира физико-химии?.. Посмотрите на простоту клеточной формы. На симметричность структуры. На крайне малые размеры. На внешнее тождество свойств и поведения во множестве... Как не узнать здесь знакомые черты и манеры зернистости? Другими словами, не остаемся ли мы еще на этой первой ступени жизни, если не в центре, то на краю, и, во всяком случае, в пределах "материи"?

Не будет преувеличением сказать, что как человек анатомически – на взгляд палеонтологов – сливается с массой предшествующих ему млекопитающих, так и клетка, взятая по нисходящей линии, качественно и количественно тонет в мире химических соединений. Непосредственное продолжение этой линии назад от клетки явно ведет к молекуле.

И эта очевидность – уже не простая интеллектуальная интуиция.

Всего несколько лет назад высказанное здесь положение о постепенном переходе крупицы материи в крупицу жизни могло бы показаться столь же бездоказательным, хотя и перспективным, как и первые рассуждения Дарвина или Ламарка о трансформизме. Но сейчас многое меняется. Со времен Дарвина и Ламарка многочисленными находками подтверждено существование переходных форм, постулированных теорией эволюции. Точно так же последние достижения биологической химии начинают устанавливать факт существования молекулярных соединений, которые сокращают и заполняют казавшуюся зияющей пропасть между протоплазмой и минеральной материей. Если верны произведенные измерения (правда, еще косвенные), то молекулярные веса некоторых естественных белковых веществ, таких, как "вирусы", столь таинственно связанные с инфекционными болезнями животных и растений, по-видимому, должны подсчитываться в миллионах. Хотя частицы, образующие эти вещества, гораздо меньше любых бактерий, они настолько малы, что пока никакой фильтр не может их задержать, тем не менее они колоссальны по своим размерам в сравнении с молекулами, с которыми обычно имеет дело химия углерода. И весьма показательно, что если их и нельзя смешивать с клеткой, то все же некоторыми своими свойствами (а именно способностью размножаться при контакте с живой тканью) они уже предвосхищают свойства собственно организованных существ. *)



*) После того как с помощью огромных увеличений электронного микроскопа вирусы были увидены как тонкие палочки, асимметрически активные на своих двух концах, их стали считать относящимися скорее к бактериям, чем к "молекулам". Но не доказывает ли исследование энзимов и других химически сложных веществ. что молекулы имеют' форму и даже много разнообразных форм?

Благодаря открытию этих гигантских частиц ранее предполагавшееся наличие промежуточных состоянии между микроскопическими живыми существами и ультрамикроскопическим "неодушевленным" переходит в область непосредственного экспериментирования. И поэтому не только из интеллектуальной потребности к последовательности, но на основании положительных данных уже сейчас.можно утверждать, что в соответствии с Нашими теоретическими догадками о существовании преджизни действительно есть какая-то естественная функция, связывающая в их последовательном появлении и в их нынешнем состоянии микроорганическое с мегамолекулярным.



Эта первая констатация помогает нам сделать еще один шаг к лучшему пониманию подготовки и, значит, возникновению жизни.

Б. Забытая эра

Я не имею возможности оценить с математической точки зрения, насколько обоснована релятивистская физика и каковы ее границы. Но, как натуралист, я должен признать, что введение ею четырехмерной среды, в которой органически сочетаются пространство и время, – единственно найденное до сих пор средство объяснить распределение материального и живого вещества вокруг нас. В самом деле, чем больше расширяется наше знание естественной истории мира, тем больше мы обнаруживаем, что распределение предметов и форм в какой-либо данный момент определяется процессом, длительность которого во времени находится в прямой зависимости от пространственного (или морфологического) рассеяния рассматриваемых явлений. Всякое пространственное расстояние, всякое морфологическое расхождение предполагает и выражает длительность.

Возьмем весьма простой случай ныне живущих позвоночных. Уже во времена Линнея классификация этих животных настолько продвинулась вперед, что их совокупность обрела определенную структуру, выраженную в отрядах, семействах, родах и т. д. Но этой классификации натуралисты того времени не давали никакого научного обоснования. Ныне же мы знаем, что линнеевская систематика – это попросту совершенный в настоящем времени разрез расходящегося пучка ответвлений (phyla), последовательно появившихся в течение веков, так что зоологическое расхождение различных ныне живущих типов на наших глазах раскрывает в каждом случае разницу в возрасте и указывает ее величину. В созвездии видов всякое существование и всякое положение влекут за собой некоторое прошлое, какой-то генезис. В частности, когда зоолог обнаруживает какой-то более примитивный тип, чем известные ему до тех пор (допустим, ланцетника), то в результате получается не просто некоторое расширение перечня животных форм. Такое открытие вместе с тем означает еще одну стадию, еще одну мутовку, еще одно кольцо на стволе эволюции. Например, место ланцетника в нынешней природе можно определить лишь тогда, когда мы представим себе в прошлом, ниже рыб, целую фазу "протопозвоночной" жизни.

В пространстве-времени биологов введение дополнительного морфологического члена или стадии немедленно должно выражаться в соответствующем продлении оси длительности.

Запомним этот принцип. И вернемся к рассмотрению гигантских молекул, существование которых недавно обнаружено наукой.

Возможно (хотя и маловероятно), что эти огромные частицы образуют ныне в природе какую-то исключительную и сравнительно ограниченную группу. Но хоть бы они и были редкими и к тому же модифицированными путем вторичной ассоциации с живыми тканями, на которых они паразитируют, это еще не дает никакого основания считать их уродами или отклонениями от нормы. Напротив, все говорит за то, что они представляют собой, пусть в виде сохранившегося до наших времен остатка, но все же особый этаж в сооружениях земной материи.

В таком случае между зонами молекулярного и клеточного, которые мы полагали соседними, вклинивается зона мегамолекулярного. Но тем самым в силу выше отмеченного соотношения между пространством и длительностью позади нас открывается и включается в историю земли дополнительный.период. Еще одно кольцо на стволе, значит, надо считать еще один промежуток жизни универсума. Открытие вирусов или иных подобных элементов не только обогащает наш ряд состояний или форм материи еще одним важным членом. Оно вынуждает нас включить в ряд веков, составляющих прошлое нашей планеты, до того забытую эру (эру "субживого").

Так, двигаясь вниз от первоначальной жизни, мы во вполне определенной конечной форме обнаруживаем ту фазу развития и тот облик молодой Земли, существование которых мы были вынуждены предположить ранее, когда мы поднимались вверх по склонам элементарного множества.

О том, сколько времени потребовалось для того, чтобы на Земле обосновался этот мегамолекулярный мир, мы, очевидно, не можем пока сказать ничего определенного. Но если нельзя назвать какую-либо цифру, то все же есть некоторые соображения, позволяющие оценить величину этого времени ориентировочно. Имеется по меньшей мере три причины, в силу которых данное явление должно было развиваться крайне медленно.

Во-первых, при своем появлении и развитии оно находилось в тесной зависимости от общего изменения химических и термических условий на поверхности планеты. В отличие от жизни, которая, по-видимому, распространяется с собственной скоростью в материальной среде, ставшей по отношению к ней практически стабильной, мегамолекулы образовывались в звездном (т. е. невероятно медленном) темпе развития Земли.

Во-вторых, однажды начавшееся превращение, прежде чем создать необходимую основу для появления жизни, должно было охватить достаточно большую и достаточно протяженную массу материи, чтобы образовать зону или оболочку земных размеров. А это также требовало много времени.

В-третьих, мегамолекулы, очевидно, несут в себе следы длительной истории. В самом деле, можно ли представить себе, что подобно более простым частицам они образовались внезапно и остались таковыми раз и навсегда? Их сложность и неустойчивость, примерно как и в случае с жизнью, скорее говорят о длительном процессе суммирования, продолжавшемся путем последовательных возрастаний в ряде поколений.

Из всего этого мы можем в общем заключить, что для образования на земной поверхности белков потребовалось, вероятно, больше времени, чем длились все геологические периоды после кембрия.

Так углубляется позади нас та бездна прошлого, которую по нашей непреодолимой интеллектуальной слабости нам хочется сжать во все более тонкий отрезок длительности, тогда как наука своими анализами заставляет нас все больше ее растягивать.

И тем самым создается необходимая основа для наших последующих представлений.

Без длительного периода созревания никакое глубокое изменение в природе произойти не может. Но зато, если такой период есть, неминуемо образуется нечто совершенно новое. Земная эра мегамолекулы – это не только дополнительный член в нашей таблице длительностей. Это также и главным образом требование найти критическую точку, которая эту эру завершает и заканчивает. Но это как раз нам и было нужно для подтверждения идеи о том, что на уровне, отмеченном появлением первых клеток, находится эволюционный разрыв крупнейшего масштаба.

Какова же в конце концов природа этого разрыва? Как нам ее себе представить?

В. Клеточная революция

а. Внешняя революция

С внешней точки зрения, на которой обычно стоит биология, существенное своеобразие клетки, по-видимому, заключается в том, что ею найден новый метод охватывать в одно целое большую массу материи. Несомненно, это открытие было подготовлено длительным периодом блужданий, нащупываний, приведших мало-помалу к возникновению мегамолекул. Тем не менее оно было настолько внезапным и революционным, что сразу достигло в природе поразительного успеха.

Нам еще далеко до определения самого принципа (несомненно, крайне простого) организации клетки. Однако мы уже достаточно о ней знаем, чтобы оценить исключительную сложность ее структуры и не менее исключительное постоянство ее основного типа.

Во-первых, сложность структуры. В основе строения клетки, как свидетельствует химия, находятся альбуминоиды – органические азотистые вещества ("аминокислоты") с огромными молекулярными весами (до 10 000 и более). В соединении с жирами, водой, фосфором и различными минеральными солями (поташ, сода, магнезия, различные металлические соединения) эти альбуминоиды образуют "протоплазму" – губку, состоящую из бесчисленных частиц, где начинают играть заметную роль силы вязкости, осмоса, катализа, характерные для материи, достигшей высших ступеней молекулярных группировок. Но это еще не все. Внутри этой совокупности на фоне "цитоплазмы", вероятно, состоящей из волокон или палочек ("митохондрий"), в большинстве случаев выделяется содержащее "хромосомы" ядро. Чем больше микроскопы увеличивают, а окрашивающие вещества выделяют, тем больше новых структурных элементов обнаруживается в этом комплексе как ввысь, так и вглубь. Это – триумф множества, органически собранного в минимуме пространства.

Во-вторых, постоянство основного типа. Хотя возможные модуляции ее основной темы безграничны, а формы, в которых она фактически выступает в природе, неисчерпаемо разнообразны, клетка во всех случаях остается существенно подобной самой себе. Об этом уже говорилось выше. Трудно подобрать для нее аналогии в "одушевленном" или "неодушевленном" мире. Не схожи ли клетки друг с другом больше как молекулы, чем как животные? Мы по справедливости рассматриваем их как первые живые формы. Но не будет ли столь же справедливо рассматривать их как представляющих иное состояние материи, как нечто столь же своеобразное, как электроны, атомы, кристаллы или полимеры? Как новый тип материала для нового этажа универсума?

В общем, в клетке, одновременно столь единой, столь однообразной и столь сложной, снова проявляется со всеми своими чертами ткань универсума, но на сей раз на новой ступени сложности и, следовательно, тем самым (если верна наша исходная гипотеза) на более высокой ступени внутренней углубленности (interiorite), то есть сознания.

б. Внутренняя революция

Обычно психическую жизнь в мире "ведут" с первых форм организованной жизни, то есть с появления клетки. Стало быть, я присоединяюсь к общей точке зрения и обычному способу выражения, когда решающий шаг в прогрессе сознания на Земле отношу к этой конкретной стадии эволюции.

Но поскольку я допустил, что первые проявления имманентности внутри материи возникли гораздо раньше и, по существу, с самого начала, то предо мной встает задача объяснить, в чем состоит специфическая модификация внутренней ("радиальной") энергии, соответствующая внешнему ("тангенциальному") установлению клеточного единства. Если в длинной цепи атомов, затем молекул, далее мегамолекул уже помещены малозаметные? отдаленные истоки элементарной свободной деятельности, то клеточная революция должна психически выразиться не в абсолютном начале, а в метаморфозе. Но как представить себе скачок (и даже найти место для него) от предсознания, заключенного в преджизни, к сознанию, хотя бы и самому элементарному, первого по-настоящему живого существа? Значит ли это, что существует несколько способов иметь внутреннее?

Сознаюсь, здесь трудно быть ясным. Далее, когда речь пойдет о мысли, сразу же выявится психическое определение "критической точки человека", потому что ступень мышления заключает в себе нечто окончательное, а также потому, что для ее постижения достаточно обратиться внутрь самих себя. Напротив, в случае клетки, сравниваемой с предшествующими ей явлениями, мы можем руководствоваться интроспекцией лишь путем повторных и отдаленных аналогий. Что знаем мы о "душе" животных, даже самых близких к нам? На подобных расстояниях вниз и назад от нас по необходимости приходится довольствоваться туманными предположениями.

В этих условиях неясности и приблизительности можно, однако, высказать три положения, достаточных для того, чтобы с пользой и последовательно зафиксировать место пробуждения клетки в ряду психических преобразований, подготовивших появление на Земле феномена человека. Исходя из принятой здесь точки зрения о том, что некое рудиментарное сознание предшествует появлению жизни – даже и, я бы сказал, особенно исходя из нее, – такое пробуждение или скачок 1) мог, более того, 2) должен был произойти, и таким образом 3) частично объясняется одно из самых необычайных обновлений, какие исторически претерпел облик Земли.

Прежде всего вполне допустима возможность существенного скачка между двумя, хотя бы и низшими, состояниями или формами сознания. Возвращаясь к поставленному выше вопросу и отвечая на высказанное в нем сомнение, я скажу, что действительно существует много различных способов иметь внутреннее.

Замкнутая, вначале неправильная, поверхность может стать поверхностью, имеющей центр. Круг может увеличить свой разряд симметрии, став сферой. Путем ли организации частей, путем ли приобретения еще одного измерения присущая космическому элементу степень внутренней углубленности (interiorite) вполне может измениться настолько, что произойдет резкий переход на новую ступень.

То, что подобная психическая мутация как раз должна была сопровождать открытие клеточной комбинации. – это непосредственно следует из установленного выше закона взаимоотношения внутренней и внешней стороны вещей. Возрастание синтетического состояния материи означает, как было сказано, соответственное увеличение сознания в синтезируемой среде. Критическое преобразование внутренней комбинации элементов, должны мы теперь добавить, означает тем самым принципиальное изменение в состоянии сознания частиц универсума.

А теперь в свете этих принципов взглянем опять на удивительный спектакль окончательного "вылупления" жизни на поверхности молодой Земли. Этот бросок вперед в спонтанности. Этот буйный разгул причудливых творений. Эта необузданная экспансия. Этот прыжок в невероятное... Не это ли событие следовало ожидать согласно теории? Не взрыв ли внутренней энергии в результате возникновения и пропорционально новой суперорганизации материи?

Внешняя реализация принципиально нового типа корпускулярной группировки, открывающего возможность более гибкой и более центрированной организации безграничного числа веществ в виде частиц самых разнообразных величин, и одновременно появление внутри нового типа сознательной деятельности и определяемости – этой двусторонней коренной метаморфозой мы можем реально определить в его специфическом своеобразии критический переход от молекулы к клетке – ступень жизни.

Нам остается, прежде чем касаться его последствий для дальнейшей эволюции, рассмотреть конкретнее исторические условия осуществления этого шага – вначале в пространстве, а затем во времени. Это будет предметом двух последующих параграфов.

 

ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ ОБЛИК ЖИЗНИ

Поскольку появление клетки представляет собой событие, происшедшее на грани бесконечно малого, и поскольку в нем участвовали весьма хрупкие элементы, ныне разошедшиеся в давным-давно преобразованных осадках, то, как уже говорилось, нет никаких шансов когда-либо отыскать его следы. Таким образом, с самого начала мы сталкиваемся с фундаментальным условием опыта, в силу которого начала всех вещей имеют тенденцию становиться материально неуловимыми – закон, повсюду встречаемый в истории, который мы позднее назовем "автоматическим устранением эволюционных черешков".

К счастью, у нашего разума имеется несколько различных способов постигнуть реальность. То, что ускользает от интуиции наших чувств, может быть охвачено и приблизительно определено путем ряда косвенных приемов. Давайте попробуем этим обходным, единственно возможным путем ближе представить себе новорожденную жизнь. Это можно сделать следующим образом и по таким этапам.

А. Среда

Сначала надо, отступив во времени примерно на миллиард лет назад, стереть большинство материальных суперструктур, которые ныне придают поверхности Земли ее специфический облик. Геологи далеко не единодушны в вопросе о том, как выглядела в ту отдаленную эпоху наша планета. Что касается меня, то я ее представляю покрытой безбрежным океаном (не является ли его остатком наш Тихий океан?), из которого едва начинали выступать в отдельных точках образующиеся путем вулканического вспучивания континентальные возвышенности. Эти воды, несомненно, были более теплыми, чем в наше время, а также более насыщенными различными свободными химическими веществами, которые затем, в течение веков, были постепенно абсорбированы и закреплены. Вот в такой-то густой и активной жидкости – во всяком случае, неизбежно в жидкой среде – и образовались первые клетки. Попытаемся их различить.

На таком расстоянии их форма представляется смутно. Крупинки протоплазмы, с индивидуализированным ядром или без него – по аналогии с тем, что в современной природе предстает как их наименее искаженный след, – вот все, что можно найти и но чему можно представить черты этого первоначального поколения. Но если их контуры и индивидуальное строение не поддаются расшифровке, то некоторые другие черты выявляются вполне определенно. И хотя они носят количественный характер, тем не менее имеют значение – я имею в виду невероятно малые размеры первоначальных клеток и, как естественное следствие этого, их ужасающее количество.






Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...



© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.013 с.