75 лет вопросу Шрёдингера “What is life?”

Эрвин Шрёдингер
Эрвин Шрёдингер

В 1944 году Эрвин Шрёдингер выпускает небольшую книжку, материал для которой составили лекции, прочитанные им в Дублине годом ранее. Там располагался созданный специально «под своего» лауреата Нобелевской премии по физике Институт перспективных исследований (ирландский аналог института в Принстоне, где работал Альберт Эйнштейн — многолетний оппонент Шрёдингера). Эта работа одного из творцов квантовой механики вместе с подзаголовком именовалась так: “What is life? The Physical Aspect of the Living Cell”.

Многие представители точных наук, занятые прежде в Манхэттенском проекте и в других оборонных областях, позднее почти что в унисон говорили: Шрёдингер открыл для них после «демобилизации» манящую своей загадочной новизной сферу приложения интеллектуальных возможностей — генетику, позволив избежать «простоя» мозгам любознательных ученых. Да и в СССР работе “What is life?” поначалу невероятно — если не сказать сказочно — повезло. Она появилась в 1947 году в русском переводе известного биолога А. А. Малиновского под названием «Что такое жизнь с точки зрения физики?» и с ней успели ознакомиться и оценить по достоинству многие физики, химики, биологи. Но уже в следующем, 1948 году, после августовской сессии ВАСХНИЛ, судьба этой книги была предрешена. Гены? Хромосомы? А тут еще и эпилог усугубил вину автора наличием Шопенгауэра и мифических Атмана с Батманом. Не помогло и послесловие, написанное строго в рамках марксистско-ленинской философии переводчиком книги, который пытался объяснить властям предержащим различие между ученым-материалистом и философом-идеалистом. Не помогло! Замечательный труд Шрёдингера оказался «вне закона» — разумеется, советского.

Главное достоинство этой монографии, актуальное и в наше время, состоит в том, что автор, выдающийся представитель естественно-научных дисциплин, сформулировал новую, небывалую по сложности проблему перед своими коллегами: «Как могут физика и химия объяснить те явления в пространстве и времени, которые имеют место внутри живого организма?» Совершенно очевидно, что уровень развития этих наук в первой половине XX века не позволял решить эту грандиозную задачу. Но сам Шрёдингер оставался оптимистом: «Явная неспособность современной физики и химии объяснить эти явления не дает никаких оснований сомневаться том, что они могут быть объяснены этими науками».

Показательно, что все главные авторы открытия строения ДНК, ставшие Нобелевскими лауреатами, в своих воспоминаниях отмечали, что книжка Шрёдингера была для них «как второе рождение» (Фрэнсис Крик) и «перекрещивание в биологическую веру» (Морис Уилкинс). А Джеймс Уотсон первоначально хотел дать своей фундаментальной монографии «Молекулярная биология гена» название «Вот что такое жизнь», тем самым как бы отвечая на вопрос Шрёдингера.

Н. В. Тимофеев-Ресовский
Н. В. Тимофеев-Ресовский

Побудительным мотивом для чтения лекций и написания на их основе книги для Шрёдингера стали, по всей вероятности, многочисленные контакты с яркой личностью — выдающимся советским генетиком и радиобиологом Н.В Тимофеевым-Ресовским — на копенгагенских семинарах Нильса Бора.

Макс Дельбрюк
Макс Дельбрюк

Основной экспериментальный материал Шрёдингер берет из его работы «О природе генных мутаций и структуры гена», выполненной совместно с Карлом Циммером (радиобиологом) и Максом Дельбрюком (физиком-теоретиком, Нобелевская премия 1969 года), опубликованной в 1935 году в Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen (знаменитых «Зеленых тетрадях» — Grünes Pamphlet, по цвету обложек этих изданий). Авторы показали: судя по оценке размеров «мишени» при действии рентгеновского излучения структура гена сформирована относительно небольшим числом атомов — порядка тысячи, а возможно, даже меньшим.

В 1945 году (т. е. через год после первой публикации «Что такое жизнь?») английский биолог Джон Холдейн, хорошо знакомый и с Шрёдингером, и с авторами упомянутой выше статьи, в своей рецензии, опубликованной в Nature, указал Шрёдингеру, что идея матричного синтеза с участием хромосом, имеющих свойства кристаллов, принадлежит Н. К. Кольцову. Известно, что Николай Константинович был учителем Николая Владимировича, а тот рассказал об этой идее Максу. Впрочем, незадолго до свой смерти Н. В. Тимофеев-Ресовский сказал, что это была его мысль.

Ключевых моментов в работе Шрёдингера собственно три.

Во-первых, он дает краткий, но понятный для небиологов обзор хромосомной теории наследственности. После знакомства с фразой «Рецессивный аллель влияет на фенотип только когда генотип гомозиготен» многие физики, в том числе и автор этого очерка, уже не впадали в пессимизм, говоря, что вся эта генетика с такими малопонятными терминами не для них.

Во-вторых, для того, чтобы организму оставаться живым, компенсируя неизбежное увеличение энтропии в ходе энергозатратных метаболических процессов, он «питается отрицательной энтропией» («негэнтропией» — собственный термин Шрёдингера). Это означает, что живой организм непрерывно должен «пить упорядоченность» из окружающей среды.

Так с подачи Шрёдингера это выражение стало чрезвычайно популярным не только в среде биологов, но даже и у некоторых (био)физиков. Удивительно, что Шрёдингер не приводит каких-либо количественных оценок «антиэнтропийного» характера жизни, хотя весь необходимый для этой цели математический аппарат к тому времени уже имелся.

Такие оценки, видимо, впервые осуществил Л. А. Блюменфельд в 1973 году. Он доказал, что так называемая негэнтропия исчезающе мала. Так, уменьшение энтропии при переходе от хао­тического набора из приблизительно 10¹³ различных клеток (эту величину, количественно соответствующую организму человека, мог оценить и Шрёдингер) в упорядоченное состояние (предполагалось, что места расположения клеток нельзя менять) численно равно увеличениюэнтропии при превращении в пар всего 10–9 г воды!

Шрёдингер в своих рассуждениях очень близко подходит к признанию важности и обмена веществ, и энергетики биопроцессов, но останавливается на фразе: «Нельзя понять, чему может помочь простой обмен этих калорий». Здесь уместно привести пример из книги Б. М. Медникова «Аксиомы биологии». Льву, поедающему пойманного зайца, глубоко безразлична уникальная упорядоченность организма жертвы. Ответим за льва языком био­энергетики: хищнику важен бедный заяц как источник органических соединений, находящихся в восстановленном состоянии (они — доноры электронов). В ходе окислительно-восстановительных реакций катаболизма этих соединений генерируется универсальная энергетическая «валюта» организма — АТФ. Например, 32 молекулы при окислении одной молекулы глюкозы до СО₂ и Н₂О или 106 молекул при β-окислении одной молекулы пальмитата.

В-третьих, Шрёдингер вполне обоснованно полагает, что «ген или, может быть, целое хромосомное волокно представляет собою аперио­дическое твердое тело», состоящее из строго индивидуализированных ансамблей атомов. Итак, молекулярная основа жизни — «апериодический кристалл», упорядоченность которого превышает таковую для обычных периодических кристаллов.

В ТрВ-Наука № 6 (275) за 2019 год опубликована весьма содержательная дискуссия на тему «Вероятность зарождения жизни» с привлечением авторитетных специалистов в этой, пожалуй, центральной для всей биологической науки области. Логично перед обсуждением проблемы «зарождения» поставить шрёдингеровский вопрос о том, что же такое жизнь в его современной трактовке.

А. И. Опарин
А. И. Опарин

Определений понятия «жизнь» великое множество. На протяжении десятков лет в СССР уже школьникам излагалась «теория» академика А. И. Опарина о «первичном бульоне», в котором плавают «коацерватные капли». Вот опаринское определение жизни (БСЭ, 2-е изд., 1952), объясняющее один нераскрытый термин через отсылку к другому, также не раскрытому: «Жизнь — особая форма движения материи, возникающая на определенном этапе исторического развития материи…» (выделено жирным шрифтом мною. — К. М.). Никаких конкурентных гипотез тогда не существовало: я хорошо помню выступления А. И. Опарина, где он нередко повторял одну и ту же фразу: «Мы воспринимаем нашу жизнь такой, какая она есть, потому что ее не с чем сравнивать». Данная «теория» даже в поздних ее вариантах не учитывала уже доказанное явление — матричное копирование генетического материала (репликацию). Никакие «коацерватные капли», как бы ни ухитрялись их ученые адепты, такими свойством обладать не могут.

И. С. Шкловский
И. С. Шкловский

Об этом нелицеприятно высказался советский астрофизик И. С. Шкловский в своей монографии «Вселенная. Жизнь. Разум». Его труд был опубликован в 1962 году — уже девять лет было известно об открытии строения двойной спирали ДНК, да и экземпляры книжки Шрёдингера, не попавшие «под нож», сохранялись в частных библиотеках. И. С. Шкловский прямо заявил: «Как произошел качественный скачок от неживого к живому, гипотеза А. И. Опарина совершенно не объясняет».

Когда же И. С. Шкловский в своем вежливом письме обратил внимание уважаемого академика на сей прискорбный для его гипотезы факт, то «прямо-таки визжал от негодования Опарин», и в конверте, возвращенном адресату, было лишь разорванное в клочки Александром Ивановичем письмо Иосифа Самуиловича. Поделом досталось ехидному оппоненту: не попадайся впредь под горячую руку маститого создателя дела всей (его) жизни!

Есть и сторонники рассмотрения нашей Земли в качестве единого организма (глобальной экосистемы), включая не только живых существ, но и все продукты их деятельности — каменный уголь, газ, нефть и т. п. Такая точка зрения восходит к концепции биосферы В. И. Вернадского.

Возникает вопрос: а можно ли дать необходимое и достаточное определение жизни, которое не сводилось бы главным образом к перечислению (весьма обширному) различных признаков жизни?

Такое определение существует, если в качестве его предпосылок обратиться к известному высказыванию знаменитого советско-американского генетика Феодосия Добржанского: “Nothing in biology makes sense except in the light of evolution” (1973). В своей содержательной книге «Логика случая» Е. В. Кунин пишет, перефразируя Феодосия Григорьевича: «Биология есть эволюция». И далее: «…прийти к определению того, что считать живым, удивительно просто:любой стабильный во времени репликатор является формой жизни».

Таким образом, «апериодический кристалл» по Шрёдингеру, дополненный свойствами «репликатора» по Кунину, обладает всеми необходимыми и достаточными условиями для осуществления эволюционного процесса:

а) система матричного синтеза собственных копий — здесь требуется разделение организма на исполнительный механизм (фенотип) и информационную программу создания его копий (генотип), что соответствует теории самовоспроизводящихся автоматов фон Неймана;

б) ошибки передачи генетической информации, неизбежность которых строго доказывается теоремой Шеннона;

в) некоторые ошибки процесса копирования (мутации) влияют на его эффективность за счет разнообразных механизмов, как дарвиновских, так и ламарковских. А сама эффективность оценивается как приспособляемость (репродуктивный успех) организмов к меняющимся условиям среды.

Что же касается самой сути жизни — эволюции, то она и «слепой часовщик» по Ричарду Докинзу, и «ремесленник-самоучка» по Франсуа Жакобу, и просто «халтура» (thinkering) по Е. Кунину. Вот тут возникает еще один вопрос: есть ли тогда в такой жизни смысл и цель, или эти понятия сугубо субъективны, их для оправдания свой деятельности вносит только человек? Глубже, чем у Льва Толстого, видимо, пока и не найти ответа: «Вопрос, неотделимый от понятия жизни, — не вопрос о том, откуда взялась жизнь, а о том, как надо жить; и только начав с этого вопроса, можно прийти и к какому-нибудь решению о том, что есть жизнь».

Кирилл Мошков,
канд. биол. наук, докт. хим. наук,
Академический лицей «Физико-техническая школа» Санкт-Петербургского Академического университета РАН

Автор выражает глубокую благодарность акад. РАН С. Г. Инге-Вечтомову
за ценные рекомендации при подготовке статьи

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Подписаться
Уведомление о
guest
24 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Александр Денисенко
Александр Денисенко
1 год назад

ТрВ опять приятно удивил. Работа Шрёдингера до сих пор поливается самыми разными специалистами. Даже в ТрВ недавно мелькало, что человек как физик перегорел и ударился в то, в чём мало понимает. Как математики в историю (даже крупнее чем Фоменко — начал эту эпопею Колмогоров). Но вот кажется Михаил Ковальчук угадал с кристаллографией, когда на недавнем конгрессе в соответствующем институте под кристаллографию вплне убедительно подвели кучу наук и проблем. Правда, колектив института всё-же избавился от член-корра.
Сессия ВАСХНИЛ ещё долго будет тянуться шлейфом. А работа Шрёдингера, да с учётом тех времён, безусловно стоит изучения даже в школе. Остаётся, правда, непонятным, что такое всё-таки апериодический кристалл и эпигенетика (про последнюю что-то мелькнуло в последней монографии Евгения Кунина). Есть, кстати ещё пара имён, которые неплохо вспомнить в этой связи — Это Лен с супрамолекулярной химией (кажется, после Новосибирска ничего не издавалось), да ещё Уоддингтон — этого полощут биологи до сих пор, хотя с точки зрения нейробиологии оба имени также крайне интересны.
И что-то тишина про теорию химического резонанса (ну я могу не знать) Полинга, а она тоже шельмовалась на соответствующей сессии АН СССР (следы остались даже в мемуарах Сергея Вавилова). Про апериодичность и эпигенетику хотелось бы узнать новости и подробности — Шрёдингер это просто обозначил. Надеюсь, читатели подскажут в комментариях.

Алексей Лк
Алексей Лк
1 год назад

«что человек как физик перегорел и ударился в то, в чём мало понимает» — а что это разве не так? Шрёдингер специалист биофизик? Шрёдингер ни одного часа в своей жизни не провёл в биологической лаборатории, при этом рассуждает о предметах (типа хромосом) которых в глаза не видел. Авторитет физика и лауреата как всегда затмил всем глаза.

«Сессия ВАСХНИЛ ещё долго будет тянуться шлейфом» — как я устал уже от этого мифа. Тот факт, что к 1957 году (спустя 9 лет после сессии), уже активно работали по специальности в ранге заведующих кафедрами, директоров и замдиректоров такие крупные генетики как Нейфах (Москва), Раппопорт (Москва), Дубинин (Новосибирск), Полянский (Ленинград), Лобашов (Ленинград) видимо ничего не значит. Видимо они были не так талантливы раз про Лысенко и ту сессию вспоминают все кому не лень даже сейчас, а про этих китов никто.

«А работа Шрёдингера, да с учётом тех времён, безусловно стоит изучения даже в школе» — изучать в школе не совсем корректные научные трактаты 80 летней давности, интересные только историкам биологии?

«Остаётся, правда, непонятным, что такое всё-таки апериодический кристалл и эпигенетика (про последнюю что-то мелькнуло в последней монографии Евгения Кунина)» — книгу Евгения Кунина которую к слову почти никто не читал.

«да ещё Уоддингтон — этого полощут биологи до сих пор, хотя с точки зрения нейробиологии оба имени также крайне интересны» — Уоддингтон который эмбриолог? Про его трактаты в области нейробиологии как то не слышал? К слову его основные труды так же были актуальны 80 лет назад.

«И что-то тишина про теорию химического резонанса (ну я могу не знать) Полинга, а она тоже шельмовалась на соответствующей сессии АН СССР (следы остались даже в мемуарах Сергея Вавилова)» — по результатам теории Резонанса уволили из МГУ Сыркина и Клюеву, которые впрочем имели второе место работы которое тут же стало для них основным. Про этот прецедент быстро забыли, на развитии химии в СССР это не сказалось никак.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
1 год назад
В ответ на:  Алексей Лк

Уважаемый ЛК! Шлейф сессии ВАСХНИЛ виден даже в ТрВ сегодня! См. комментарий профессора Валерия Сойфера. Так что никто не забыт. А всех с Днём Победы.

Алексей Лк
Алексей Лк
1 год назад

«Уважаемый ЛК! Шлейф сессии ВАСХНИЛ виден даже в ТрВ сегодня! См. комментарий профессора Валерия Сойфера» — Я как раз готовлю ответ с критическим разбором его тезисов, правда не гарантирую что его пропустят.

«Так что никто не забыт» — а как же Нейфах, Дубинин, Лопашев…

кстати Александр Денисенко — а вы книгу Шредингера читали?

Александр Денисенко
Александр Денисенко
1 год назад
В ответ на:  Алексей Лк

После Вашего комментария перечитываю. Спасибо в любом случае. И всё-таки некоторые моменты мне представляются актуальными — по крайней мере для нейроинформатики. Ваш разбор книги Шрёдингера прочту с благодарностью. По поводу школы. Мы же детям рассказываем про модель атома Нильса Бора. Карикатура конечно, но надо. А если бы Розенблат учился биологии всерьёз, он бы никогда не придумал такую чушь как персептрон — но это был толчок вперёд.
Дети должны и Ламарка немного почитать. Это же не Фоменко или Прокопенко. И ещё — в оригинале работу Шрёдингера не читал — слабо. Но вот в последнем издании Тьюринга про мозги переводчик прилично сработал. Есть важные нюансы даже с текста Ады Лавлейс… Со своей стороны несколько комментариев в русле нейроинформатики по тексту Шрёдингера (вместе с текстами Уолдингтона и Лена) написать готов.

Александр мальцев
Александр мальцев
1 год назад

Александр, объясните химику. Как ВАСХНИЛ мог подавить АН? По Вашей логике, сегодняшние процессы в АН, есть следствие деятельности Лысенко.

Pseudonym
Pseudonym
1 год назад

С «властями предержащими» справились, а вот нелицеприятный — «не основанный на лицеприятии, на стремлении угодить кому-либо; беспристрастный, справедливый». Ещё «как бы ни» + глагол, а не «как бы не». Комментарий после исправления, пожалуйста, удалите.

Максим Борисов
ТрВ
1 год назад
В ответ на:  Pseudonym

Не понял, честно говоря, что не так с нелицеприятно. Наречие к нелицеприятный, по смыслу подходит…

Денис Н.
Денис Н.
1 год назад

Книга Шрёдингера, конечно, сыграла свою роль в развитии биологии. Но эта роль состояла скорее в популяризации биологии среди физиков, нежели во вкладе в саму биологию. Среди физиков принято эту книгу всячески хвалить, но у химиков и биологов, как правило, несколько другой — более критичный — взгляд на это произведение (и, полагаю, она в целом не столь известна в сообществе биологов). В качестве примера такого критического взгляда, дополняющего статью в ТрВ, предлагаю всем интересующимся ознакомиться с публикациями нобелевских лауреатов Полинга и Перуца в юбилейном сборнике, посвящённом Шрёдингеру (https://www.cambridge.org/gb/academic/subjects/physics/quantum-physics-quantum-information-and-quantum-computation/schrodinger-centenary-celebration-polymath). В частности, они пишут, что концепция негэнтропии практически ничего не дает для понимания жизни и даже вводит в заблуждение.
В качестве резюме приведу цитату Перуца: «…a close study of his book and of the related literature has shown me that what was true in his book was not original, and most of what was original was known not to be true even when the book was written. Moreover, the book ignores some crucial discoveries that were published before it went into print.»

Vlad
Vlad
1 год назад

КАК ЭТО ПРАКТИЧЕСКИ ВСЕГДА БЫВАЕТ, ДИСКУССИЯ УШЛА В «ДЕТАЛИ СЛОВ».
А ведь вопрос стоит: дать определения понятию «жизнь». и найти «смысл жизни».
На первый вопрос ответим так.
Жизнь- это форма существования объективных сущностей, базирующаяся на энергообмене с окружающей средой и воспроизводстве себе подобных (репликация, по научному)
Есть ответ и на второй вопрос.
А именно, смысл жизни имеет 3 уровня его восприятия.
1й уровень- космический.
Жизнь как и любое другое движение материи никем не создано, и смысла не имеет.
2й уровень- биологический.
Существо живет лишь для того, чтобы удовлетворять свои био-потребности (есть т.е. энерго-обмениваться со средой обитания, и размножаться, отдыхая по мере усталости). Короче- «танцуй, пока молодой».
3й уровень- социальный.
Жить надо для того, чтобы завтра было лучше чем вчера. Т.е. смысл в творчестве и самосовершенствовании, а не в размножении после жратвы (хотя без этого — не жизнь!).
Усе, шеф. Вопросы решены, давай за стол.

Афонюшкин Василий
Афонюшкин Василий
1 год назад
В ответ на:  Vlad

если рассуждать о репликации биополимеров как форме жизни, то потребность в самостоятельном получении источников энергии не так уж и принципиальна на начальном этапе развития «жизни». Полагаю в условиях отсутствия кислорода и озонового слоя можно было иметь и неплохую сохранность абиогенных полимеров и относительно высокую частоту появления реакционно-способных мономеров. Способность продуцировать АТФ дает преимущество в скорости биохимических процессов. Возможно достаточно сложная система молекул будет нуждаться в собственном химическом источнике энергии чтобы скорость воспроизводства этого комплекса макромолекул была не меньше чем скорость деградации этого комплекса.
Полагаю что первая жизнь обладала способностью к репликации , но не обладала способностью к энергетическому обмену. Вероятность одновременного появления обеих этих свойств — мала.

Александр Денисенко
Александр Денисенко
1 год назад
В ответ на:  Vlad

Уважаемый Vlad! Ваша фраза про завтра очень точно обрезана программой до варианта —
«Жить надо для того, чтобы завтра было» — Восторг!

Vlad
Vlad
1 год назад

Да, машина не дура! Да и мы тоже…

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
1 год назад

Если профессионал говорит коллегам — … посмотрите, как много неожиданно интересного можно открыть и сотворить нашими инструментами и методами в непривычной для нас области жизни… — для меня это эмпирический признак научного работника по призванию. Если же слышу — …задачей науки является объяснение чего бы то ни было, – мне становится ясно – это ученый, но не научный работник. Хотя, не исключено — объяснение само может быть объектом исследования и могучим информационным средством трансформации социума.
Статья понравилась – автор продемонстрировал незаурядную эрудицию. Изумила концовка — начал во здравие, а закончил… – как-то уж очень возвышенно-гуманитарно, похоже на проповедника в храме.
Согласно многотысячелетнему опыту человеческой цивилизации — научный работник по призванию – это предельный скептик, если не сказать – циник. И для него тот же опыт говорит – …жить надо так, чтобы выжить.
И ещё тот же опыт говорит — выживают только соответствующие принципу максимальной геохимической деятельности — ценой непрерывной творческой трансформации себя и Мира вокруг себя – под себя по Ламарку, Дарвину, Кунину… Слов нет – это пугающе трудная жизнь, но почему-то изумительно интересная. Эмпирическое обобщение — выживать побуждают всеми видами кнута и пряника, причем у нас особенно: как говорится — …в России могут и пряником ударить. :)

Михаил Родкин
Михаил Родкин
1 год назад

Заметим, что Опарин как бы и не столь безнадежно неправ. Альтернативой «живое из неживого» является только акт Божественного Творения. Мне кажется, обсуждающие эту проблему не его имеют в виду. А в приведенных рассуждениях не хватает темы динамических систем по Пригожину — «структура из хаоса». Неживых систем, «перерабатывающих энергию в структуру». Заметим, что такие простейшие неравновесные структуры как ячейки Бенара еще «как бы и размножаются» даже — образовавшаяся ячейка, движением на края, способствует развитию соседней ячейки. Простейшая жизнь — это как бы «только» еще и некоторый наследственный аппарата, передающийся последующим структурам. А там включается конкуренция между разными моделями за оптимальное использование энергии. В этом ключе вопросы чуть иначе звучат: — 1) в какой неравновесной системе может возникнуть «невероятная структура с простейшей наследственностью»? 2) насколько разнообразны возможные модели жизни? — весьма вероятно, что случайно возникшая и начавшая конкурентно эволюционировать система конкурентно давит попытки повторного зарождения Жизни — в силу полученных ранее в конкуренции преимуществ. Можно предположить, что первая проблема почему то решается «относительно просто». Или предположить, что у нас дважды произошло невероятное событие — во-первых — возникло у нас на Земле, и — во-вторых — не заставило себя ждать — жизнь возникла же геологически мгновенно.

Vlad
Vlad
1 год назад
В ответ на:  Михаил Родкин

Михаил, не надо так усложнять. Читай более простой вариант выше.

Михаил
Михаил
1 год назад
В ответ на:  Vlad

Влад, да куда проще — динамические системы в специфических граничных условиях. Вдобавок — думаю согласитесь — это мэйнстрим современой науки. Кстати, в академической дискуссии принято на Вы, не так ли?

albercul
11 месяцев(-а) назад

=В своей содержательной книге «Логика случая» Е. В. Кунин пишет: «Биология есть эволюция».=
Но эволюция не есть прерогатива (атрибут) жизни. Все в природе (сама Вселенная наша) есть результат эволюции.

=прийти к определению того, что считать живым, удивительно просто: любой стабильный во времени репликатор является формой жизни=
Но тогда и минеральный кристалл следует отнести к живым существам.))

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

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

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

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

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
11 месяцев(-а) назад
В ответ на:  albercul

«Но эволюция не есть прерогатива (атрибут) жизни». Казалось – кто бы спорил? Но научный работник по призванию сейчас же скажет — .. если принять, что всё – живое, а Вы к этому клоните, — тогда эволюция тут же становится прерогативой, атрибутом жизни.
Ваш текст понравился, кроме одного момента, Вы говорите – «… мы вынуждены ограничить сферу своего знания лишь доступными нашему наблюдению явлениями жизни». Вот с этим утверждением трудно согласится – оно противоречит принципу максимальной геохимической деятельности. Пример из недавнего прошлого – из наблюдения броуновского движения мы сделали выводы о недоступном наблюдению, движении частиц жидкой или газовой среды — похоже на то, как сейчас пытаемся что-то узнать о темной материи.

albercul
11 месяцев(-а) назад

Нет, я не клоню «к этому». Я лишь сказал, что между живым и неживым нет четкой грани.
Отсюда нет четкого определения жизни. Отсюда и остается не определенным предмет огромной области естествознания – биологии.

=Вы говорите — «…мы вынуждены ограничить сферу своего знания лишь доступными нашему наблюдению явлениями жизни».=
Так оно и есть. Разве мы имеем ныне возможность наблюдать в этом отношении что-либо другое?

albercul
11 месяцев(-а) назад

Как было сказано мною выше, «между живым и неживым нет резкой грани».
Но, все-таки, она есть (хотя и не там, где ее обычно ищут). Особая мета стоит на всем живом. Один-единственный признак, избирательное отношение к оптическим антиподам, проводит резкую грань между живой и неживой природой.

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

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

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

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

Между тем, — это главная загадка жизни. Ключевой вопрос. Критический пункт для самого понимания жизни, включая ее сущность, происхождение и вероятность зарождения (недавно затронутую, кстати, в ТрВ).

albercul
11 месяцев(-а) назад

=Вот тут возникает еще один вопрос: есть ли тогда в такой жизни смысл и цель, или эти понятия сугубо субъективны, их для оправдания свой деятельности вносит только человек?=
Есть!
Если с естественнонаучных, биологических позиций (и предельно кратко): СМЫСЛ ЖИЗНИ СОСТОИТ В ЖИЗНИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО СМЫСЛА.

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

Пребывая в своей оболочке, генетическая нить (тот «апериодический кристалл», по Шрёдингеру) строит ее под себя в соответствии со своими прихотями, поддерживая адекватный ему порядок, время от времени перестраивает ее в соответствии со своим измененным (мутированным) состоянием, используя для этого выработанное в процессе эволюции непостижимое множество тончайших и чрезвычайно эффективных энергетических, биохимических и молекулярно-биологических механизмов.
Тому, что мы называем целостным организмом, отведена еще разве что роль добытчика пищи и распространителя генов в жизненном пространстве (в виде семян, спор, различных зародышей и т.п.) с целью его максимального освоения ими.

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

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

albercul
11 месяцев(-а) назад

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

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

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

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

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

Весьма примечательно, показательно и даже феноменально, что у главного эволюциониста Ч. Дарвина (которого по праву принято считать отцом теории биологической эволюции) в «Происхождении видов» (1859) термин «эволюция» ни разу не употреблён. К тому же вовсе не Дарвин является автором самого этого термина в биологической науке.
В позитивистском биологическом смысле (еще до Дарвина) термин «эволюция» утвердил Г. Спенсер в «Принципах биологии» (1854-57). И, как видим теперь, очень успешно — отныне, впредь и навеки.

Судя по означенным датам (а также по тому факту, что швейцарский натуралист XVIII века Шарль Бонне еще В 1762 году впервые ввёл в научный оборот термин «эволюция»), широко эрудированный в самых различных областях знания Дарвин, несомненно, знал о существовании этого термина. И тот факт, что он ни разу не употребил его в своем величайшем и знаменитейшем труде, приводит к мысли о том, что он относился к этому термину неодобрительно. Но почему?
Возможно, именно потому, что считал его некорректным. И, не исключено, что по названной мною причине. Как бы то ни было и, по всей видимости, Дарвин был гораздо мудрее, чем мы и так привыкли о нем думать.

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

Такая вот ирония судьбы великого слова эволюция…

albercul
11 месяцев(-а) назад

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

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

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

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

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

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

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

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

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (7 оценок, среднее: 4,29 из 5)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: