Некоторые исследователи считают, что материалом естественного отбора служит наследственная изменчивость, а ее «спутник» – мутация (неопределенная изменчивость, когда незначительные изменения в первом поколении усиливаются в последующих, наследуются в генетическом материале половых клеток). Мутации вида приводят к возникновению «новичков», которые выживают, превращаясь в доминирующий тип не на старой, а на новой территории, куда их вытесняют особи прежде доминирующего вида. (Новый вариант вида закрепляется в изменившейся среде.) Изменение сложных систем не протекает по сценарию непрерывного линейного нарастания. Периоды интенсивного развития закономерно сменяются замедлением и попятным движением с частичной деградацией. Чем интенсивнее развитие, тем менее устойчивы его «продукты». Чем сложнее система, тем больше у нее неустойчивых мест – точек бифуркации, в которых возможна ее перестройка и переход к новой устойчивости. С.Д. Хайтун считает, что вектор универсальной эволюции образует мутовки, проходящие: 1. Поэтапное возрастание сложности. 2. Интенсификацию метаболизмов (новых способов потребления вещества, энергии, информации). 3. Интенсификацию круговоротов взаимодействий. 4. Рост целостности (системности) структур. 5. Рост связности «всего со всем» и открытости систем. 6. Поэтапное возрастание разнообразия форм. 7. Возрастание степени фрактальности эволюционных систем и Вселенной в целом. 8. Нарастание степени негауссовских распределений. (465. 47) Он полагает, что на очередной «этаж» эволюции прорываются ветви мутовок, обеспечивающие наиболее интенсивные метаболизмы.
Другая группа биогенетиков полагает, что мутация и генетическая изменчивость – вовсе не причина эволюции, а ее результат. Постоянство вида может нарушаться мутациями, но никогда не ведет к их эволюции. Мутации не прокладывают новые пути развития, а лишь закрепляют достигнутое и каждому последующему поколению не приходится начинать все сначала. «Сдвиги» генных частот происходят за счет включения и выключения различных генов, не ведут к созданию новых генов. Современный дарвинизм исходит из гипотезы генетической неопределенной изменчивости, выражающейся в возникновении спектра возможных состояний фенотипа и предаптации. Согласно системно-генетическому принципу эволюции сначала формируется жизненное пространство, экологическая ниша, предполагающая появление некоторой новой экзистенциальной нормы. В нем идет эволюция динамики живого, преобразование его функций и морфологической перестройки. В предельно обобщенной форме суть современного понимания эволюционного процесса может быть выражена тремя основными положениями. 1. Эволюция жизни шла как адаптогенез – непрерывный процесс приспособления живых организмов к изменяющимся условиям внешней среды. 2. Изменением частот генов в популяциях (преобразованием генетической структуры популяций). 3. Механизм эволюции содержал отбор организмов – носителей различных генов и генных комплексов, усложнение организмов, проявление особых закономерностей, присущих только живым существам. Живое выступает как система со структурой, осваивающей внешний мир. Самовоспроизведение, биологическое упорядочение направляется информацией. Передача информации в «неустойчивых» условиях ведет к ошибкам ее «приема», ведет к мутациям. Номогенез (греч. nomos – закон) протекает по внутренним закономерностям, не сводимым к воздействиям внешней среды. Уже в 1922 г. Л.С. Берг полагал, что наследственная изменчивость закономерна и упорядочена (гомологическими рядами), а естественный отбор не движет эволюцию, но лишь «сохраняет норму», что всему живому присущи реакции на воздействие внешней среды, направленные на усложнение организации ради самосохранения. Молекулярная биология не нашла причин, по которым современные виды можно считать произошедшими из прежде существовавших видов. На молекулярном уровне существующие виды сохраняют ту же самую структуру, что имели когда-то. В «естественной классификации» видов значимой оказалась монофилия – общность происхождения.
В эволюции живого длительные периоды «спокойного» существования прерываются кратковременным «взрывным» образованием крупных таксонов, масштабных отрядов или классов. С.Д. Хайтунг выдвигает идею «эффекта перетряхивания» эволюционизирующей системы, когда изменяется ее структура и это зависит от среды. Л. Берг в работе «Номогенез» писал, что эволюция не случайный, а закономерный процесс. С. Мейен не соглашался с постулатами Дарвина и отмечал, что формы живого – не произвольная коллекция результатов множества случайных и независимых процессов, а единый ансамбль, выстроенный по единому плану – закону, который сводится к свойствам основных «кирпичиков» (биологических молекул), составляющих живое. Жизнедеятельность каждого организма включает не только уравновешивание его отношений со средой и с падающим на него потоком стимулирующих воздействий, но и активное преодоление среды, определяемое моделью «потребного ему будущего». «Внутренний» напор жизни растений различен и определяет их жизненную стратегию. Виоленты – растения силовики – очень активно захватывают жизненно важные ресурсы и держат их под контролем. Патиенты – терпеливцы – могут произрастать в условиях постоянной нехватки ресурса (влаги, солнца, тепла, минералов и т.п.) Эксплеренты – заполняющие – характеризуются высокой скоростью роста, способны быстро занять освобождающееся пространство, но не могут долго его удержать, вытесняются более сильными конкурентами.
Современные генетики выявляют взаимодействие мутирования, генетического дрейфа и естественного отбора. Последний или способствует сохранению гена, или устранению его в популяции. Случайный характер мутаций вызывается тем, что природа «не знает» своих конечных состояний, мутирует «наугад». Э. Бриттен и Э. Дэвидсон выдвинули идею о зависимости макро и всей прогрессивной эволюционной мутации регуляторных генов в противовес микроэволюции, вызываемой изменчивостью структурных генов. Эволюционные генетики ищут механизмы эволюции на уровне организации генов в процессе онтогенеза. Наследственность закрепляет и поддерживает новые типы сложившегося разнообразия, прошедшие своего рода «селектор» – естественный отбор. Возникновение новых органов, типов организации, таксонов, видов (на основе прерывного равновесия и скачкобразного развития) происходит при «суммировании» мелких мутаций. Частота спонтанных мутаций зависит от многих причин и в первую очередь от работы ДНК. В механизме мутаций большое место принадлежит молекулярным процессам самоорганизации и случайным процессам, таким как дрейф генов.
В 1969 году (повторно в 1979 г.) вышла книга трех авторов – Н.В. Тимофеева – Ресовского, Н.Н. Воронцова и А.В. Яблокова «Краткий очерк теории эволюции» с изложением синтетической теории эволюции, объединяющей дарвинизм и генетику 60–х годов. Носителями мутаций биологических форм движения выступают ДНК и РНК. Обнаружение процесса их возникновения привело бы к раскрытию «тайны» происхождения жизни. Клетка, проявляя самоактивность, «считывает» свои генетические тексты, переводит их в тексты РНК, создает аминокислотные последовательности, используя физико-химические взаимодействия. В ближайшие годы будет создана копия простейшей бактериальной клетки, у которой всего 343 гена. Очень простой организм будет изготовлен чисто химическим методом, – считает Н.В. Артюхов. (ФН, № 1, 2010, с.88). Человеческий код ДНК несет информацию о 80 тысяч разных белков. Гены в клетках организма взаимодействуют друг с другом посредством своих продуктов – белков.
ГЕНЫ. 3,3 млрд. лет назад на планете Земля появились микроорганизмы, размножающиеся на основе генов. Появление генов связано с возникновением первой матрицы протеина: первичного полиптида, кодируемого протеином. Полиптиды оказались пригодны для работы в качестве фермента бесконечного числа преобразований. В них аминокислотные остатки чередовались случайным образом и проявляли биологическую активность при синтезе своей матрицы – протеина. Протеиноиды возникли на начальном этапе эволюции Земли. Они катализировали первые гены, из которых синтезировались уже настоящие белки, но тоже со случайными последовательностями. Как только среди них «нашлись» способные ускорить синтез и репликацию своей матрицы – возникла жизнь.
Ген – фрагмент последовательности молекулы РНК (которая прицельно отключает гены, осуществляя генную цензуру в процессе синтеза определенных белков) – кодирующий белок, ферментирующий определенную биохимическую реакцию в клетке. Гены обеспечивали управление элементарными формами поведения простейших организмов на ранних стадиях биологической эволюции. Жизнь всех существ основана на едином генетическом коде. Белки всех живых организмов имеют одинаковый набор аминокислот. Гены сходны, но не тождественны. Они – «смесь» протеиоидов как ферментов парофосфатазы, каталазы, АТ фазы. «Новые» гены появляются за счет изменений кодирующей информации старых генов. Может происходить перестановка генов, их горизонтальная транспортировка, слияние, расщепление, вставка. Гены – посредники, передатчики матриц наследственности. Ген «действует» не один, а со своей системой, в которой он выступает репликатором. «Эгоистичный ген» – репликатор (матрица) «брал» нужные ему молекулы – мелкие строительные блоки из первичного бульона химических веществ и стал способен воссоздавать себя, свои копии. Прикрепляющиеся строительные блоки аминокислот автоматически располагались в той же последовательности, что и блоки репликатора. Репликаторы размножались в первичных пузырьках, ограниченных полупроницаемыми мембранами (как коацерваты Опарина, микросферы Факса, моригранулы Эгами). Между генами возникла борьба за ресурсы. Прото-хищники разрушали конкурентов. Другие репликаторы защищались, отгородившись первой белковой стенкой, строили контейнеры – носители, обеспечив себе непрерывность существования. Возникли структуры выживания фенотипа – клетки. «Неуловимое» виртуальное действие генов проявляется в генном отборе и отборе более высокого группового уровня, приводящем к классам организмов, более способных эволюционировать.
Генетический код – это «молекулярный разум», который пишет «аминокислотный чертеж», задающий код эволюции ДНК любого живого существа и содержит сведения обо всех предыдущих (и возможности всех будущих форм жизни?). Гистоны (белки, обладающие щелочными свойствами и входящих в ядрах клеток зукариот в составе комплексов с ДНК) участвуют в поддержании и изменении структуры хромосом на разных стадиях клеточного цикла, в регуляции активных генов. Они могут блокировать (отключать, отклонять) проявление отдельных генов и активизировать (включать) другие гены по мере развития организмов. Но некоторые части ДНК остаются незадействованными на протяжении всей индивидуальной жизни организма. Эти фрагменты генетического кода могут содержать программы дальнейшей эволюции, которые ждут реализации в будущем.
Генетический код универсален. Он один для всего живого на нашей планете и неизменен на протяжении более 3 миллиардов лет. Открытием единого генетического кода подтверждено единство живой природы на более фундаментальном молекулярном уровне. Ранее обнаруженное единство живого на клеточном уровне дополнено копированием программы, записанной в генах ДНК, передачей ее от поколения к поколению. Но как возникла программа? Почему генетический код един, а жизнь так многообразна? Как проявляется виртуальность генетического кода и разных видов генов?
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – нечто постоянно воспроизводящееся в живой системе, повторяющееся в следующем поколении. Николай Кузанский писал о нечто в малом семени, в котором виртуально содержится все будущее раскидистое большое дерево. Укреплялась идея «скрытно» существующих элементарных носителей наследственности, которые могут свободно комбинироваться при слиянии клеток в процессе оплодотворения. Идею генов – нечто сохраняющегося и существующего по вероятностным законам обосновал Г. Мендель в 1865 году относительно растительных гибридов, дал им аналитико-математическое, формально-статистическое объяснение и оказался первопроходцем в генетике, опираясь на собственные наблюдения и теоретические выкладки.
Наследственность и изменчивость выступают не как антиподы, а как единый неразрывный процесс, обеспечивающий воспроизводство себе подобных (молекул, организмов) и определяющий их разнообразие. Оказалось, что механизм передачи генетической информации сопряжен с возможностью «ошибок». «Творчество» Природы заключается в создании новизны этими «ошибками». Биологи подчеркивают, что организм непрерывно обновляет в себе вещества, способен к развитию и новым взаимодействиям. В микромире, химических реакциях, биологических процессах происходят процессы взаимодействия возникновения новых объектов при участии посредников – виртуальных частиц, катализаторов, ферментов, гистонов. В микромире посредники настолько «быстро» действует, насколько быстротечны его процессы. В химических реакциях «посредники» (катализаторы и ферменты) новообразований более устойчивы и наблюдаемы. В биологических процессах гены и ферментативный катализ как «посредники» недостаточно изучены.
1.3. Виртуальность бытия человека
От биологического к социальному, покорение огня, виртуальность трудовой деятельности, виртуальность социальности, виртуальность и субъективная реальность, психологическое и виртуальное, виртуальность языка
ОТ БИОЛОГИЧЕСКОГО К СОЦИАЛЬНОМУ. В соответствии с современной теорией эволюции развитие биологических организмов определяется рядом факторов (мутационным процессом, популяционными волнами, естественным отбором), включенных во взаимодействия с абиотическими системами природы (геологическим, географическим, климатическим фоном). Абиотические факторы – мощный генератор мутационных процессов, интенсивной перекомбинации генофонда. Космические и физико-химические факторы, оказывшие влияние на процесс антропосоциогенеза, изучены менее. Становление человечества происходило в последний период кайнозойской эры истории Земли.
Антропный принцип постулирует, что появление разумного существа в нашей Метагалактике есть явление случайное, но возможное благодаря маловероятному, но реализованному совпадению многих независимых параметров. Свойства нашей Вселенной обусловлены наличием фундаментальных физических констант. Если бы они были другими хоть немного, то человечества нашей планеты не было бы (или оно было бы иным?). Универсальная антропология строится на эволюционном подходе к изучению природы человека, его происхождения как универсального (не уникального) явления мироздания. Формирование антропо-социокультурной системы бытия, как закономерного развития эволюционной энергии природы, оказалось необходимым, поскольку на биологическом уровне она была способна создавать такие сложные живые организмы, как животные. Биологическая эволюция на планете Земля привела к появлению гоминидов. Как от них отделилась особая ветвь, приведшая к появлению человека не известно. Пусковые причины механизма антропогенеза не изучены. Предполагают, что биологическое появление человека произошло на основе маловероятного пересечения в нужном месте и в нужное время практически независимых друг от друга биологических (групп интеллектуально продвинутых гоминоидов, морфологически предрасположенных к прямохождению), климатических (аридизация) и тектонических (образование Восточно-Африканского рифта) процессов. Это случайное стечение обстоятельств закрыло для наших предков возможность адаптации к меняющимся условиям существования как обычным – биологическим – путем и подтолкнуло к более активной реализации имевшегося у них достаточно высокого интеллектуального потенциала. Обладание собственным внутренним миром – существенный признак человека. Высшим животным он присущ в очень малой начальной степени. По мнению антропологов эволюция человека – это не прямая, а довольно ломаная линия – периоды эволюционного затишья сменялись взрывом с появлением новых форм. Развитие гоминидов на территории Африки происходило как бы в виде узелков сети: отдельные ростки прогрессивных форм появились в разных местах. Принцип стадиальности развития не работает: вместо него имела место «сетевидная» эволюция. Известно, что несколько видов предков человека – австралопитеков (самый древний появился 7 млн. лет назад) развивались одновременно, скрещивались, также как позднее, возможно, неандертальцы с кроманьонцами. Биологический источник эволюции человеческого организма, как и любого живого организма, коренится в глубинах развития природы. Становление человека заняло длительный период и завершилось грандиозным скачком в социальное бытие, отделившим его от животного мира.