Популярное изложение биологии как витологии
©В.И.Моисеев, 2000
Каждый человек очень хорошо чувствует различие между живым и мертвым, между собакой и камнем, между растением и почвой, на которой растет это растение, между рыбой и водой, в которой плавает рыба. Но как только человек пытается объяснить это различие, определить, что такое живое и чем оно отличается от мертвого, как тут же возникает очень много трудностей, которые современная наука до сих пор не смогла полностью разрешить. Мы легко чувствуем разницу живого и мертвого, но нам очень трудно объяснить эту разницу. В своей книге “Аксиомы биологии” известный биолог Б.М.Медников пишет: “Один остроумный человек заметил, что хотя мы можем затрудниться дать точное определение жизни, однако никто из нас не сомневается в реальности различия между живым и неживым, потому что за живую и за мертвую лошадь на рынке дают разную цену” (Б.М.Медников “Аксиомы биологии”.М.,1982. – С.11).
Пытаясь выразить разницу живого и неживого, можно, например, сказать, что живые организмы способны двигаться сами, а неживые объекты могут двигаться только под действием внешних сил. Но что это значит “двигаться самостоятельно”? Например, если падает камень, то есть какая-то причина, которая привела к этому падению. Это может быть порыв ветра, землетрясение, падение другого камня, и т.д. В любом из этих случаев причина падения камня будет некоторой силой, которая извне подействовала на камень и привела к его падению. Когда же цветок раскрывает свои лепестки, то здесь также могут влиять внешние причины, например, количество солнечного света, температура окружающего воздуха, но все эти факторы не обязательно приведут к распусканию цветка, они образуют лишь благоприятные условия для распускания цветка. Мы чувствуем, что основная причина этого действия лежит внутри самого цветка, цветок сам совершает это действие. Но что это значит – “внутри” и “сам”? Как отличить самостоятельное действие от навязанного действия? Это уже очень непростые вопросы.
Или еще один пример объяснения различия между живым и мертвым: чтобы объяснить процессы в неживой природе, нужно задавать вопрос “почему?”; в то же время, чтобы объяснить процессы в живой природе, нужно задавать вопрос “для чего?”. Например, мы спрашиваем, “почему падает камень?”, но считаем бессмысленным спрашивать “для чего он падает?”. Наоборот, когда, например, мы видим, что паук плетет паутину, нам гораздо важнее спросить, “для чего он это делает?”, чем интересоваться, “почему” это происходит. Вопрос “почему?” предполагает, что была какая-то причина до возникновения следствия, например, сила, столкнувшая камень, возникла раньше падения камня. Поэтому когда мы спрашиваем “почему?”, мы предполагаем некоторую причину, которая предшествовала во времени следствию. Когда же мы спрашиваем “для чего?”, то мы предполагаем, что процесс совершается ради какой-то цели, и сама эта цель предполагается осуществленной после процесса. Например, если мы считаем, что паук плетет свою паутину для того, чтобы поймать мух и бабочек и съесть их, то цель этого действия – поймать мух и бабочек, может наступить только после самого действия – создания паутины как средства осуществления этой цели. Одним из первых ввел различие этих двух видов причин великий древнегреческий философ Аристотель. Причину, предшествующую во времени своему следствию, он называл действующей причиной (causa efficiens), а причину как цель, способную наступить во времени лишь после действия-средства, Аристотель называл целевой, или финальной, причиной (causa finalis). Один и тот же процесс можно пытаться объяснить и с точки зрения действующих причин, и с точки зрения финальных причин. Например, тот же Аристотель полагал, что камень не только почему-то падает, но и для чего-то падает, т.е. у падения камня тоже есть цель. Такой целью для камня является его стремление достичь своего “естественного места” в мире, находящегося в центре Земли. Вот почему камень стремится падать именно вниз. Аристотель вообще считал, что в любом процессе есть всегда и действующая и финальная причина, но просто одна может быть выражена больше, чем другая. Спустя много лет после Аристотеля английский философ Фрэнсис Бэкон подверг критике это убеждение Аристотеля и призвал ученых вообще отказаться от объяснения процессов в природе с точки зрения финальных причин. Есть только действующие причины, даже в процессах живой природы. Поэтому мы должны перестать задавать вопрос “для чего паук плетет паутину?”, но спрашивать только “почему он ее плетет?”. У паука нет цели в этом действии, когда-то случайно предок пауков обрел эту способность и она оказалась удачной, помогла ему выжить и закрепилась в наследственности пауков (это уже объяснение Дарвина, который был вполне согласен с Бэконом). Современная биология также пытается придерживаться этой точки зрения, изгоняя из объяснения процессов в живой природе финальные причины и пытаясь объяснить их так же, как это делает физика при объяснении процессов в неживой природе, но, как мы увидим дальше, все обстоит не так просто в науке о жизни.
Как видите, объяснить различие между живым и мертвым и понять, что такое живое и чем оно отличается от мертвого, совсем не просто. Здесь мы сталкиваемся уже не только с чисто научными проблемами, но и проблемами философскими, например, такими, как – что такое самостоятельное действие и действие, навязанное извне, протекают ли процессы в живой природе под влиянием финальных или действующих причин, и т.д. Это привело к существованию в биологии двух противоположных течений – витализма и редукционизма.
Слово “витализм” происходит от латинского “vita” (жизнь), и это направление в биологии всегда подчеркивало принципиальное отличие живых организмов от мертвых тел. Представители витализма (виталисты) считают, что в живом есть некоторое особое начало, “жизненная сила” (vis vitalis), которое отсутствует в неживой природе и принципиально отличает живое от неживого. Поэтому, например, в биологии неприменимы законы физики и химии, нужны новые, чисто биологические законы, чтобы объяснить поведение живых организмов. Внутри витализма всегда существовало еще много более частных направлений, из которых можно выделить два наиболее важных. Эти два направления можно условно называть рациональным и иррациональным витализмом. Иррациональный витализм считал, что “жизненная сила” непознаваема, и мы можем только утверждать, что она есть, но какова она и каковы ее свойства, познать невозможно. Это направление витализма по существу отрицало возможность биологии как науки и превращало биологию в мистику. Рациональный витализм, допуская принципиальное отличие живого от мертвого, тем не менее полагает, что возможно рациональное, научное познание этого отличия и построение биологии как научной дисциплины.
Направление, противоположное витализму, - это редукционизм. Слово “редукционизм” происходит от латинского слова “reductio” - “упрощение”, сведение сложного к простому. Представители редукционизма (редукционисты) считают, что никаких принципиальных различий между живым и мертвым нет, различие здесь только количественное – живые организмы представляют из себя очень сложные, но физико-химические системы. Поэтому возможна биология как наука, законы биологии – это законы физики и химии, но проявляющие себя в специфических условиях. Таким образом, для редукционистов биология – одна из прикладных физико-химических наук. Внутри редукционизма, однако, также можно выделить два направления – сильный и слабый редукционизм. Сильный редукционизм полностью отрицает особенности живых организмов даже как физико-химических систем. Что же касается слабого редукционизма, то это направление в той или иной степени признает видоизменение законов физики и химии для живых организмов, хотя в любом случае это видоизменение не настолько велико, чтобы вообще отменить эти законы.
Одним из наиболее ярких проявлений позиции слабого редукционизма является готовность представителей этого направления расширить само понимание физики, если на основе старых законов физики невозможно будет описать те процессы, которые происходят в живых организмах. Например, известный физик 20-го столетия, один из создателей квантовой механики, Эрвин Шрёдингер в книге “Что такое жизнь?” пишет: “Развертывание событий в жизненном цикле организма обнаруживает удивительную регулярность и упорядоченность, не имеющих себе равных среди всего, с чем мы встречаемся в неодушевленных предметах... Нас не должны поэтому обескураживать трудности объяснения жизни с привлечением обыкновенных законов физики. Ибо это именно то, чего следует ожидать, исходя из наших знаний относительно структуры живой материи. Мы вправе предполагать, что живая материя подчиняется новому типу физического закона” (Э.Шредингер. “Что такое жизнь?”.Ижевск, 1999. – С.79-83). В этом случае позиция слабого редукционизма уже вплотную приближается к позиции рационального витализма, и может оказаться, что спор между ними будет уже больше касаться терминов. Если для того, чтобы объяснить процессы в живой природе слабые редукционисты готовы изменить саму физику, возможно, даже качественным образом, то кто в этом случае может дать гарантию, что одно из таких изменений наконец не сможет удовлетворить и рациональных виталистов? Различие будет состоять лишь в том, что слабые редукционисты будут продолжать называть физикой не старую, а новую физику, а рациональные виталисты будут настаивать, что физикой следует называть только старую физику, в то время как то изменение, которое слабые редукционисты называют новой физикой, выходит уже за рамки физики вообще. Таким образом, по существу различие между этими направлениями исчезнет, и останется спор только о словах.
Если проследить историю биологии, то можно отметить следующую основную тенденцию развития этой науки: развитие биологии происходило от принятия крайних форм витализма и редукционизма к постепенному сближению их позиций. Вначале, когда в биологии господствовал либо витализм, либо редукционизм, это были крайние формы обоих направлений, иррациональный витализм и сильный редукционизм, не способные воспринять плодотворные идеи противоположного лагеря. Постепенно, особенно с развитием биологии в 20-м веке, ученые-биологи стали, с одной стороны, понимать, что множество биологических функций и структур имеют вполне реальную физико-химическую основу (это относится к структуре белков и хромосом, к процессам нервной проводимости и мышечного сокращения, и т.д.), а, с другой стороны, все эти процессы и состояния проявляют устойчивую своебразность по отношению к параметрам неорганических физико-химических процессов. Причем, эта своеобразность оказалась настолько выраженной, что для ее объяснения потребовалось изменить саму физику, например, объяснение молекулярной устойчивости наследственности живых организмов стало понятно только после открытия квантовой физики, а специфика физико-химических процессов в живых организмах стала получать свое объяснение только после построения основ неравновесной нелинейной термодинамики и синергетики. Так постепенно в биологии и расширяются области применения физики и химии, и одновременно изменяются сами эти науки, все более приспосабливаясь к особенностям живых организмов. В целом можно сказать, что происходит сближение рационального витализма и слабого редукционизма. Это можно понять только при том условии, что своя часть истины содержится в каждом из этих направлений (как в витализме, так и в редукционизме), и здесь нужно не выбирать, но соединять все то хорошее, что есть в каждой точке зрения.
Несомненно, что живые организмы достаточно сильно отличаются от неживых тел, и настоящая наука должна объяснить это различие, а не закрывать на него глаза, – в этом правда витализма. Но, с другой стороны, это отличие живого от мертвого познаваемо и проявляет себя в том числе через физико-химические процессы – в этом правда редукционизма.
На нашей планете существует огромное разнообразие животных и растений, и кажется, что найти что-то общее между ними практически невозможно. Одни организмы обитают в воде, другие в воздухе или почве, одни получают энергию от солнечного света, другие поедают другие организмы, одни организмы размножаются бесполым путем, другие – половым, одни живут долго, другие, как некоторые виды бабочек, всего несколько дней, - кажется, что нет ни одного признака, который был бы одинаков для всех животных и растений, для всех живых организмов, населяющих нашу планету. Но биология – наука о животных и растениях – смотрит гораздо глубже, и в этой глубине ей удается увидеть и много общего в бесконечном разнообразии живых организмов. Например, все живые организмы на нашей планете строят свои тела из одного главного материала – белка, наследственная информация всех организмов записывается в молекулах ДНК, и в этой записи используется один генетический код, одинаково использующийся и простейшими бактериями, и человеком. Все живые организмы представляют из себя открытые системы, т.е. они активно обмениваются веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Живые организмы изменяются со временем, образуя в процессе эволюции все новые формы жизни. Все живое достаточно хорошо приспособлено к окружающей среде и стремится достичь в своей жизнедеятельности наиболее благоприятных условий своего существования. Подобные общие закономерности можно было бы перечислять еще долго. Таким образом, несмотря на бесконечное разнообразие форм жизни на нашей планете, существуют и некоторые общие свойства и законы этой жизни. Наука биология пытается познать эти общие закономерности земных форм жизни и построить научное знание о живых организмах, открыть общие законы, управляющие их поведением и развитием.
Живые организмы – это не пассивные элементы окружающей среды, они активны, они пытаются использовать материал и условия среды для своих нужд и целей. Живой организм – это не “что”, а “кто”, это не неодушевленный предмет, но живое существо, а значит, это некоторая активность, способная вмешиваться и по-своему влиять на процессы, протекающие в окружающей среде. Можно еще сказать и так, что живой организм – это не объект, а субъект. Объект – это что-то пассивное, например, камень на обочине дороги, который можно сдвинуть. Субъект – это активное и живое начало, способное вмешиваться и самостоятельно влиять на ход окружающих процессов. Например, растение, собака, человек – это не объекты, это субъекты. Субъекты воспринимают и представляют окружающий мир, переживают его (испытывают чувства) и способны изменять его своей волей. Представление, чувство и воля – вот три основных способности любого субъекта. Например, когда собака видит пищу и бежит к ней, то она 1)видит, т.е. воспринимает пищу через органы зрения, 2)чувствует приятное от вида пищи и испытывает желание достичь пищу, 3)своей волей приводит в действие мускулы своих ног, чтобы приблизиться к пище и съесть ее. Таким образом, субъекты способны переживать то, что они воспринимают. Любая ситуация, в которой в данный момент времени оказывается субъект, может переживаться им как более или менее благоприятная. Если ситуация благоприятна, то субъект пытается или сохранить эту ситуацию, или не прикладывает никаких усилий, чтобы как-то изменить ее. Если же ситуация неблагоприятна, то субъект пытается так изменить ее, чтобы она стала более благоприятной. Например, если человек мерзнет на холоде, и это неблагоприятная для него ситуация, то он пытается так изменить эту ситуацию (одеться или зайти в дом), чтобы не испытывать холода и превратить ситуацию в более благоприятную для себя.
Представим, что у субъекта, который находится в той или иной ситуации в данный момент, есть как бы внутренний прибор (“хоромер” - измеритель “хорошего”), стрелка которого показывает, насколько данная ситуация благоприятна для субъекта. У шкалы этого прибора есть наименьшая и наибольшая величина, например, 0 и 1. Если стрелка находится на нуле, то ситуация крайне неблагоприятна (“очень плохая”) для субъекта,
если же стрелка на единице, то ситуация очень благоприятная (“очень хорошая”).
Когда стрелка между нулем и 0.5, то ситуация скорее “плохая”, чем “хорошая”; если стрелка на 0.5 – ситуация настолько же “плохая”, насколько и “хорошая” (“ни то, ни сё”, “так себе”), если же стрелка находится между 0.5 и единицей, то ситуация оценивается субъектом как скорее “хорошая”, чем “плохая”.
Представим, что субъект непосредственно чувствует показания своего “хоромера”, тогда поведение его можно описать очень просто – субъект стремится к таким ситуациям, где его “хоромер” показывает больше. Если же таких ситуаций нет, т.е. стрелка находится на максимуме, то субъект никуда не будет стремиться. Субъект воспринимает ситуации, чувствует “степень хорошего” в них и направляет свою волю к увеличению этой степени – так в субъекте соединяются воедино представления, чувства и воля. С этой точки зрения можно объяснить жизнедеятельность любых живых организмов. Но прежде – несколько замечаний, касающихся описанной модели субъекта.
Замечание 1. Когда речь идет о “хорошем” и “плохом”, не нужно понимать это как “обязательно хорошее (плохое)” или “хорошее (плохое) для всех”. Для каждого субъекта существует свое “хорошее” и “плохое” - то, что для одного “очень хорошо”, для другого может быть “очень плохо”. Не надо, конечно, впадать и в другую крайность, утверждая, что для субъектов нет ничего такого, что для них было бы одинаково “хорошим” или “плохим”. Нужно только помнить о той или иной степени индивидуальности понятий “хорошего” и “плохого” для каждого живого существа.
Замечание 2. Субъекту не обязательно знать показания своего “хоромера”, достаточно их чувствовать. Например, когда подсолнечник поворачивает свой цветок навстречу Солнцу, изменяя ситуацию в более “хорошую” для себя, по-видимому, подсолнечник не знает, что ему становится “лучше”, но он бессознательно это ощущает. Таким образом, не обязательно знать показания “хоромера”, но субъекту нужно обязательно самому быть “хоромером”.
Замечание 3. В субъекте могут одновременно действовать несколько “хоромеров”, представляя разные формы “хорошего” в одном субъекте. Например, известна притча о Буридановом осле, который умер от голода между двумя охапками сена. Этот осел раздирался двумя противоположными желаниями, одно из которых толкало его съесть правую охапку сена, а другое – левую. Таким образом, в Буридановом осле были встроены как бы два противоположных “хоромера”. Они оба показывали некоторую величину, меньше единицы, когда осел не ел ни одну охапку сена, но один “хоромер” (его можно назвать “П-хоромером” от слова “правый”) начинал увеличивать степени “хорошего”, только когда осел приближался к правой охапке сена, и снижал степени “хорошего”, когда осел приближался к левой охапке. Другой “хоромер” (“Л-хоромер” от слова “левый”), наоборот, повышал степени “хорошего”, когда осел приближался к левой охапке сена, и снижал степени “хорошего” при приближении осла к правой охапке. Если осел не мог сдвинуться с места, то это означало, что повышение степеней “хорошего” от одного “хоромера” точно компенсировалось снижением степеней “хорошего” от другого “хоромера”.
Это конечно крайний случай, но тот факт, что субъекты могут колебаться в выборе действия, как раз и указывает на возможность существования в субъекте нескольких конкурирующих “хоромеров”.
Замечание 4. Если в результате некоторого дейтвия (своего или чужого), субъект попадает в ситуацию, где его “хоромер” показывает более высокие степени “хорошего”, то такое действие можно называть (+)действием (“плюс-действием”, или “положительным действием”).
Если действие снижает показания “хоромера”, то это (-)действие (“минус-действие”, или “отрицательное действие”). Наконец, если действие не меняет показания “хоромера”, то такое действие можно называть (0)действием (“ноль-действием”, или “нейтральным действием”). Сам субъект пытается совершать только такие действия, которые повышают его степени “хорошего”, т.е (+)действия. Часто это повышение бывает не прямым, но косвенным - когда субъект предотвращает какое-либо (-)действие. Например, заяц видит приближение лисы. Приближение лисы – это (-)действие для зайца, так как результатом этого действия будет гибель зайца, а гибель для зайца – это “очень плохо”, т.е. стрелка заячьего “хоромера” в этом случае окажется на нуле. Если субъект способен по крайней мере чувствовать нежелательный результат того или иного действия, т.е., например, заяц может почувствовать опасность от приближения лисы, то субъект пытается предотвратить (-)действие совершением некоторого компенсаторного действия, например, заяц убегает от лисы, пытаясь предотвратить сближение лисы с собой. Такое компенсаторное действие призвано заблокировать (-)действие, и может быть названо -(-)действием (“минус-минус-действием”, ведь, как известно, произведение минуса на минус дает плюс).
В этом случае субъект не прямо повышает свои степени “хорошего”, а предотвращает их возможное падение в результате того или иного (-)действия. Таким образом, можно сказать, что все действия, которые совершает сам субъект – это либо (+)действия, либо -(-)действия.
Замечание 5. Пытаясь изменить ту или иную ситуацию, субъекты могут 1)либо использовать процессы, протекающие в самой среде, независимо от субъекта, 2)либо создавать те или иные приспособления или орудия, 3)либо прямо влиять на среду через свои собственные органы. Например, птица может парить в воздухе, не работая крыльями и используя подъемную силу ветра – в этом случае птица использует для своих целей силу ветра как независящий от птицы процесс, существующий в окружающей среде (это 1-й случай). Когда морская выдра пытается разбить раковину моллюска и использует для этого камень, то камень в этом случае используется выдрой как орудие (это 2-й случай). Наконец, когда выдра разгрызает раковину зубами, то здесь она прямо использует свои собственные органы (это 3-й случай). Во всех трех случаях субъекты стремятся совершать нужные им действия, т.е. (+)действия или -(-)действия, но сами эти действия предполагают разные формы участия субъектов – от пассивного использования сил природы до активного вмешательства в эти силы. Если бы субъекты могли все свои действия совершать, только используя силы природы, они не были бы субъектами, так как не были бы активными. В том-то и дело, что большинство действий субъектов нельзя осуществить, только пассивно следуя процессам окружающей среды, поэтому субъекты вынуждены вмешиваться в естественный ход природных процессов, в той или иной мере отклоняясь от этого хода. Для осуществления этого отклонения субъектам и даны органы (3-й случай), а также возможность использования орудий (2-й случай). Например, крылья позволяют птице подняться в воздух или лететь против ветра, плавники и хвост позволяют рыбам плыть против течения реки и даже прыгать через водопады, навстречу течению; ноги позволяют животному подниматься на гору, против силы тяжести.
Замечание 6. Субъекты не живут в объективном мире, они живут в той реальности, которая образуется органами восприятия субъектов. Такую реальность можно называть сенсорной реальностью, от английского слова “sensе” - “чувство”. Конечно, никто не утверждает, что между объективной реальностью и сенсорной реальностью нет ничего общего. Сенсорная реальность – это отражение объективной реальности органами чувств субъекта. Сенсорная реальность относится к объективной реальности как копия к оригиналу. Если копия очень хорошая, то ее можно не отличить от оригинала. Но бывают случаи, когда копия не только копирует, но и в той или иной степени искажает и переделывает оригинал. Например, если попросить нескольких художников написать натюрморт одной и той же группы предметов, то каждый из художников нарисует эти предметы по-своему, каждый из них будет видеть одни и те же предметы по-своему, изображая на картине свою сенсорную реальность. Когда мотылек летит на пламя и погибает в нем, то, по-видимому, в своей сенсорной реальности он летит не навстречу своей гибели, а навстречу чему-то “хорошему” в его сенсорной реальности, что повышает степени “хорошего” в его “хоромере”. Поэтому внутри сенсорной реальности мотылька он совершает (+)действие, которое оказывается (-)действием в объективной реальности. Если бы мотылек существовал в объективной реальности, он бы не погиб. Если бы субъекты существовали в объективной реальности, они не могли бы ошибаться и заблуждаться. Коль скоро субъекты на каждом шагу ошибаются и даже погибают, порой сами приводя себя к гибели, они существуют не в объективной, а в сенсорной реальности.
Теперь можно выразиться таким образом, что биология должна изучать живые организмы как субъекты. В первом приближении можно говорить о трех основных субъектах, которые изучаются биологией. Это: 1)метаболический субъект (от слова “метаболизм” - “обмен веществ”), который управляет процессами обмена веществ, протекающих в теле живого организма, 2)поведенческий субъект – это субъект, который руководит поведением живого организма в окружающей среде, 3)генетический субъект – это субъект, выражающий себя в процессах развития живого организма.
Здесь может возникнуть такой вопрос: если один живой организм, например, кошка, одновременно и осуществляет процессы обмена веществ внутри тела, организует поведение в окружающей среде и развивается, то разве можно в этом случае говорить о нескольких субъектах, ведь это все относится к одному организму? В самом деле, кошка одна, а мы говорим о нескольких субъектах, существующих в кошке. Но мы уже приводили пример с Буридановым ослом, в котором существовали два противоположных желания, можно сказать, два субъекта, один из которых толкал осла к одному, а другой – к другому. На одном теле могут существовать несколько конкурирующих активностей-субъектов, каждый из которых пытается захватить центральную власть и осуществить себя через деятельность тела. Именно это и происходит, когда в субъекте борятся разные желания. Кроме того, с одним телом могут быть связаны и несколько неконкурирующих субъектов, каждый из которых занимается своим делом. Например, вы сейчас читаете, а в это же время в клетках вашего тела протекают миллионы химических реакций, сокращается сердце, кровь движется по сосудам, поддерживается нужная температура тела, синтезируются необходимые для жизни вещества и выводятся шлаки. Следовательно, вы в этот момент существуете и как субъект, который читает книгу, и как субъект, который организует физиологические процессы в организме. Хотя второй субъект не осознается, но от этого он не перестает существовать. Эти субъекты – это вы или нет? Можно ли сказать, что вы – это только тот, кто читает книгу? Но разве ваше тело и то, что в нем происходит, - это не вы? Остается признать, что в каждом человеке одновременно существует множество субъектов, хотя все эти субъекты – части одного интегрального субъекта. Такие частичные субъекты можно называть подсубъектами. Таким образом, в каждом живом организме как интегральном субъекте есть множество подсубъектов, главными из которых для биологии являются перечисленные выше метаболический, поведенческий и генетический субъекты. Рассмотрим вкратце каждого из них.
В теле любого организма происходит множество химических процессов, обеспечивающих питание, рост и размножение этого организма. Поверхность тела организма разделяет все пространство на внешнюю среду, лежащую вне поверхности тела, и внутреннюю среду, расположенную под поверхностью тела. Внутри своего тела организм выделяет как бы свой собственный мир, в котором протекают особенные, характерные только для данного организма, процессы. Здесь обычно протекает огромное количество биохимических и биофизических процессов, обеспечивающих сохранность и развитие тела организма. Эта часть пространства, как бы захваченная телом организма, называется “внутренней средой” организма. Это настоящий “внутренний космос”, в котором царствует особый метаболический субъект. Именно этот субъект организует и направляет многочисленные процессы внутренней среды организма, он заведует химической фабрикой и физиологией живого организма. Наиболее ярким примером метаболического субъекта является живая клетка. Как известно, все живые организмы состоят из клеток (за исключением разве что вирусов), и именно на уровне клеток протекают основные процессы обмена веществ даже у многоклеточных организмов.
1.1. Клетка как метаболический субъект.
У клетки есть тело, внешнюю поверхность которой образует плазматическая мембрана. Таким образом, внутренняя среда клетки ограничена мембраной как своего рода “клеточной кожей”. Внутренняя среда клетки представляет из себя студнеобразную неоднородную массу – протоплазму, включающую в себя различные органы клетки, которые носят название “органелл”. Клетки, имеющие ядро, носят название “эукариотических” клеток. Таким образом, ядро – одна из наиболее важных органелл эукариотической клетки (что-то вроде “головы” клетки). Кроме ядра, клетка содержит также такие органеллы, как митохондрии и пластиды (последние есть только у растительных клеток). Пластиды служат в основном для фотосинтеза, а митохондрии – для выработки энергии. В ядре, как вы знаете, находится наследственная информация в форме хромосом.
Основной процесс, протекающий в клетке, - это обмен веществ (метаболизм). Метаболизм, как вы знаете, состоит из двух основных частей – анаболизма и катаболизма. Анаболизм – это процесс синтеза различных полезных для клетки веществ, катаболизм – процесс расщепления более сложных веществ на более простые. С энергетической точки зрения метаболизм представляет из себя циклический процесс, в котором постоянно воспроизводится и тратится основное “горючее” клетки – так называемые высокоэнергетические соединения, в первую очередь молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Молекулы АТФ выполняют роль своего рода “батареек”, которые можно переносить в нужное место, разряжать их энергию для какой-то цели, а затем вновь “подзаряжать” (такой “разряженной” молекулой АТФ является, как вам известно, молекула АДФ (аденозиндифосфорной кислоты)). Таким образом, в процессе метаболизма происходит постоянное образование молекул АТФ и АДФ:
Чтобы “зарядить” молекулу АДФ до молекулы АТФ, клетка использует либо энергию света (это происходит у растительных клеток в процессе фотосинтеза), либо энергию химических веществ пищи. В этом процессе клетка использует часть высвобождаемой энергии для своих нужд, запасая ее в форме АТФ. Такой процесс похож на использование энергии падающей воды в водяной мельнице для вращения мельничного колеса – в этом случае также “пропадает” не вся энергия падающей воды, часть ее идет на вращение колеса, а уже это вращение мельник использует для размалывания муки. Нечто подобное происходит и в случае запасания энергии АТФ. В качестве энергии падающей воды здесь используется либо энергия света в процессе фотосинтеза у растений, либо энергия, запасенная в питательных веществах, поглощаемых с пищей. В тот момент, когда эта энергия высвобождается, клетка “перехватывает” часть этой энергии в форме энергии АТФ, подобно тому как мельничное колесо “перехватывает” своим вращением часть энергии падающей воды. Клетка вынуждена это делать, так как сама собой молекула АДФ не может превратиться в молекулу АТФ, и для этого нужно затратить специальные усилия. Подобно тому, как в механике есть понятия потенциальной и кинетической энергии, в термодинамике – науке, объясняющей превращения энергии в общем случае, - есть понятие “термодинамического потенциала”, т.е. более общего выражения идеи потенциальной энергии. Процесс протекает самопроизвольно, если он сопровождается снижением термодинамического потенциала – подобно тому, как мячик может сам сдвинуться с места, только если он будет двигаться вниз, уменьшая потенциальную энергию. Такие процессы, сопровождаемые снижением потенциала, могут протекать самопроизвольно в природе и называются иногда “естественными” процессами. Синтез АТФ, как и вращение мельничного колеса, не является самопроизвольным процессом, так как молекула АТФ обладает более высоким потенциалом, чем молекула АДФ. Молекула АТФ для того и нужна, чтобы нести в себе более высокий потенциал, т.е. “запас энергии”. Точно так же как мельник выходит из этой ситуации, используя энергию падающей воды, клетка использует для синтеза АТФ энергию света или питательных веществ. В результате поглощения света или рапада питательных веществ высвобождается энергия, т.е. снижается потенциал, но часть энергии из этого процесса идет на повышение потенциала в другом процессе – синтезе АТФ. Таким образом, клетка использует снижение потенциала в одном процессе, чтобы повысить потенциал в другом процессе. Такой двойной процесс называется процессом сопряжения. Процесс, в котором происходит снижение потенциала (падение воды, поглощение света, распад питательных веществ) можно называть несущим процессом. Процесс, в котором происходит повышение потенциала (вращение мельничного колеса, синтез АТФ), можно назвать несомым процессом. Процесс сопряжения – это соединение несомого процесса с несущим процессом, в результате которого часть снижения потенциала в несущем процессе используется для повышения потенциала в несомом процессе. Если на графике по оси ординат изображать значения потенциала (П), а по оси абсцисс – время (t), то процесс сопряжения может быть изображен в следующей форме:
В несущем процессе потенциал падает от значения П3 до П0, в то время как в несомом процессе потенциал возрастает от П1 до П2.
На примере процесса сопряжения особенно наглядно видно, что субъекты не могут обойтись в своей деятельности только пассивным следованием ходу природных самопроизвольных процессов. Активность клетки как субъекта проявляется в том, что клетка нуждается в процессах, идущих против хода самопроизвольных природных процессов. Но клетка, тем не менее, и не нарушает законов природы. Она поступает гораздо мудрее и экономичнее – она использует естественный ход природных процессов для отклонения от этого хода. Как водяная мельница может быть использована человеком для того, чтобы поднимать воду, так и в процессах сопряжения клетка использует падение потенциала несущего процесса для подъема потенциала несомого процесса. По вопросу о том, нарушают ли живые организмы законы физики, или нет, давно спорят между собою виталисты и редукционисты. Крайние формы этих учений занимают здесь совершенно противоположные позиции: иррациональные виталисты утверждают, что живые организмы полностью нарушают законы физики; сильные редукционисты, наоборот, считают, что живые организмы полностью подчиняются законам физики. На самом деле, как мы видим, ситуация более сложная и находится она где-то посередине между этими крайностями. С одной стороны, живые организмы не нарушают законов физики в целом, так как, если мы рассмотрим суммарное изменение потенциала в процессе сопряжения, то в итоге потенциал все же падает, т.е. величина падения потенциала в несущем процессе должна превышать величину роста потенциала в несомом процессе. В самом деле, чтобы мельничное колесо вращалось, необходимо, чтобы вода все же падала, т.е. не вся потенциальная энергия должна переходить в энергию вращения колеса, но только часть этой энергии. Но, с другой стороны, локально, в рамках только несомого процесса, живые организмы устойчиво изменяют ситуацию против хода естественных процессов. Таким образом, живые организмы локально нарушают ход естественных процессов, не нарушая его глобально. Именно это мы видим в используемых живой клеткой процессах сопряжения.
В процессе сопряжения нужным для клетки является именно несомый процесс, например, синтез АТФ. Но найти этот процесс готовым в природе клетка не может, т.к. синтез АТФ идет с повышением потенциала, с затратой энергии. Несомый процесс не может самопроизвольно протекать в природе, т.к. он идет против хода естественных природных процессов. И тогда клетка использует процесс сопряжения, чтобы осуществить такой процесс. Таким образом, клетка все-равно добивается своего и синтезирует АТФ. Следовательно, повышение потенциала в синтезе АТФ соответствует тому, что нужно клетке, т.е. повышению показаний ее “хоромера”, - чем больше осуществляется синтез АТФ, тем больше повышается степень “хорошего” у клетки как метаболического субъекта. Здесь мы видим яркий пример активности метаболического субъекта – в процессе сопряжения степени “хорошего” растут против хода естественного процесса. Это значит, что субъекту нужно действие, противоположное направлению естественного природного процесса, и субъект согласует свои степени “хорошего” с направлением движения, не совпадающего с ходом естественного природного процесса. Например, если человеку нужно подняться на катере вверх против течения реки, то степени “хорошего” у человека будут расти тем больше, чем больше человек продвинулся против течения реки – то же самое мы видим и в случае несомого процесса в процессе сопряжения. В целом, метаболический субъект может совершенно по-разному согласовывать свои степени “хорошего” с ходом естественных природных процессов. Например, человеку бывает нужно двигаться по течению, в других ситуациях – против течения, в третьих ситуациях – перпендикулярно течению реки, и т.д. Так и любой субъект, в том числе клетка, могут согласовывать свои “хоромеры” по-разному в отношении с ходом естественных природных процессов. Особенно наглядно это различие для метаболического субъекта в случае процессов сопряжения.
Процессы сопряжения повсеместно распространены в обмене веществ. При синтезе АТФ несущим процессом выступает процесс поглощения света или расщепления питательных веществ, несомым – синтез молекулы АТФ из АДФ. Во второй половине метаболического цикла, наоборот, несущим процессом становится распад молекулы АТФ до АДФ, а несомыми процессами выступают различные процессы, которые обеспечивают жизнедеятельность клетки и также идут против хода самопроизвольных процессов, - синтез нужных для клетки веществ (белков, жиров, углеводов, и т.д.), движение клеточных структур (перемещение актин-миозиновых нитей при мышечном сокращении, движение жгутиков, и т.д.), транспорт веществ через мембраны, и другие процессы.
В клетке как метаболическом субъекте присутствует свой собственный “хоромер”, благодаря которому клетка постоянно ощущает, насколько благоприятна текущая ситуация в обмене веществ. Как только степень “хорошего” снижается, например, не хватает энергии для совершения мышечных сокращений или происходит загрязнение внутренней среды клетки, клетка пытается совершить такие действия, которые бы компенсировали неблагоприятные изменения. Нормальное протекание различных процессов в клетке обычно характеризуется набором тех или иных величин – концентрацией различных химических веществ, температурой внутренней среды, величиной потенциалов на мембране, и т.д. Такие величины обычно поддерживаются постоянными и характеризуют состояние нормы в жизни клетки. Эти величины определяют гомеостаз живого организма, т.е. постоянство условий его внутренней среды. Если во внешней среде условия могут очень сильно меняться – подниматься и опускаться температура, изменяться влажность, степень освещенности, и т.д., то во внутренней среде организма, в его внутреннем космосе, существует гораздо большее постоянство, обеспечивающее наиболее благоприятное протекание процессов обмена веществ в организме. Именно с этими условиями благоприятного протекания метаболизма связаны показания “хоромера” метаболического субъекта. Это очень легко понять, если сравнить деятельность метаболического субъекта, например, с тем, как мама хлопочет дома, чтобы все члены семьи были одеты и накормлены, чтобы дома было тепло и чисто. В этом случае мама тоже является своего рода “метаболическим субъектом”, поддерживая “обмен веществ” и “гомеостаз” в семье. У мамы снизятся степени “хорошего”, как только она заметит грязь или увидит, что дети хотят есть. Мама как бы обладает своим собственным “хоромером”, стрелка которого чутко реагирует на ситуацию в доме и семье. И если мама обнаружит что-то неладное, она постарается как можно скорее исправить положение – накормит детей, зашьет дырки на одежде, постирает и вычистит их грязные рубашки и штанишки. Так же действует и любой метаболический субъект, поддерживая высокие степени “хорошего” в своей собственной среде, в своем “доме”. Например, для клетки как метаболического субъекта ее “домом” является внутренняя среда клетки, за состоянием которой она пристально следит и пытается исправить все возникающие неполадки. Как у мамы есть идеал того, как должно быть в доме, - дети должны быть накормлены и чисты, в доме должно быть тепло и чисто, - так и у всякого метаболического субъекта существует некоторый идеал наиболее благоприятного состояния его внутренней среды, за которой он наблюдает. На этом идеале “хоромер” метаболического субъекта показывает максимальную степень “хорошего”, например, величину 1. Если состояние внутренней среды отклонится от идеала, то снизятся показания “хоромера”, т.е. эта среда будет воспринята метаболическим субъектом как уже не столь благоприятная, и субъект попытается вернуть состояние внутренней среды к идеалу. Действия, удаляющие состояние внутренней среды от идеала, - это (-)действия для метаболического субъекта. Например, для мамы – это могут быть те действия ее детей, которые испортили их одежду или мебель в доме, и т.д. Для клетки это могут быть повреждения плазматической мембраны, загрязнение внутренней среды продуктами распада питательных веществ, дефицит энергии, и т.д. Точно так же, как мама пытается либо предотвратить эти (-)действия, либо совершить такие действия, которые скомпенсируют последствия этих (-)действий, так же действует и любой метаболический субъект. Предотвращение и компенсация (-)действий – это два различных варианта -(-)действия. В идеале -(-)действие полностью компенсирует (-)действие и возвращает состояние внутренней среды к наиболее благоприятному, с максимальным значением степени “хорошего” для метаболического субъекта. Это и есть те принципы, которые обеспечивают гомеостаз внутренней среды организма. Именно потому, что субъект чувствует состояния внутренней среды, оценивает ее степенями “хорошего” своего “хоромера” и постоянно стремится удержаться на максимальных значениях, возникает гомеостаз внутренней среды организма.
1.2. Многоклеточный организм как метаболический субъект.
Когда множество клеток объединены в составе большого многоклеточного организма, например, растения и животного, то возникает не только внутриклеточная внутренняя среда, но и внутренняя среда организма в целом. На уровне межклеточной внутренней среды организма существует более крупный метаболический субъект, чем клетка. Он также поддерживает гомеостаз внутренней среды, но уже не внутри клетки, а между клетками. Например, в организме человека в крови поддерживаются определенные концентрации глюкозы, мочевины, сохраняется температура тела 36.6° С, и т.д. Этот гомеостаз внутренней среды поддерживает организменный метаболический субъект. Он может использовать возможности нервной и эндокринной систем, лимфатической и кровеносной системы, активно привлекать для своих целей такие крупные органы, как печень, сердце, почки. Меняются ситуации и средства влияния на них, но основные принципы гомеостатической деятельности метаболического субъекта остаются теми же и на уровне организма в целом.
Живые организмы не только должны поддерживать наиболее благоприятные условия в своей внутренней среде, но они обычно достаточно активно взаимодействуют и с внешней средой своего обитания, которая начинается за внешней поверхностью их тела. Обычно у живых организмов есть различные органы восприятия внешней среды (афферентные органы), которые создают образ сенсорной реальности данного организма, и есть органы, позволяющие изменять отношения организмов с окружающей их внешней средой (эфферентные органы).
Например, медоносная пчела (Apis mellifera) обладает такими афферентными органами, как органы механического и химического чувства, органы зрения. К органам механического чувства относятся осязательные волоски, органы осязания на антеннах пчелы, специальные органы чувств (сколопофоры), воспринимающие степень натяжения стенки тела. Органы химического чувства пчелы – это органы обоняния, расположенные в форме овальных пластинок на антеннах, и органы вкуса, также расположенные на антеннах и передних лапках пчелы. Наконец, у пчелы имеются пять глаз – три простых глаза, расположенные на передне-верхней части головы пчелы, и два сложных фасетчатых глаза, находящиеся по бокам пчелиной головы. Кроме того, пчела может чувствовать время, влияния магнитного поля, хотя в этом случае уже трудно говорить об отдельных органах времени и магнетизма. Все эти афферентные органы образуют своеобразный образ сенсорной реальности пчелы, в котором она живет. Например, пчела чувствует примерно те же запахи и обладает примерно тем же чувством вкуса, что и человек. В то же время, пчелы несколько иначе воспринимают цвета: для них не существует красного цвета, но в то же время отдельным цветом для них является “ультрафиолетовый” цвет, т.е. цвет, воспринимаемый пчелой в ультрафиолетовой части солнечного спектра (человек не видит этот цвет). Таким образом, спектр цветов как бы сдвинут для пчелы в сторону более коротких длин световых волн. Пчела воспринимает поляризацию света, и опять-таки это качество света глаз человека не может непосредственно ни увидеть, ни измерить. Если мы не воспринимаем мелькания света с частотой 45 – 55 в секунду как раздельные, то пчела способна воспринимать раздельно до 265 отдельных картин окружающего мира в одну секунду (чтобы показать пчелам кино, нужно было бы менять кадры с гораздо большей частотой, чем это нужно для нас). Таким образом, афферентные органы пчелы, как и всякого субъекта, выстраивают свою собственную сенсорную реальность, в которой живет и действует субъект.
Эфферентные органы пчелы – это органы передвижения (крылья и ноги), ротовой аппарат вместе с медовым зобиком, где находится у пчелы нектар или мед, восковые зеркальца вместе с восковыми железами, выделяющие воск и расположенные на нижнезадней поверхности брюшка, так называемая “гипофарингеальная железа”, выделяющая пчелиное молочко, которым пчелы кормят своих личинок, жалоносный аппарат пчелы, и т.д.
Основные виды деятельности, которые совершают организмы во внешней среде, - это: 1)питание, 2)избегание опасности, 3)размножение, 4)общение с себе подобными. Рассмотрим основные принципы деятельности поведенческого субъекта на примере некоторых видов поведения все той же медоносной пчелы.
Пчелы – это общественные насекомые, они живут большими семьями, и жизнь пчелиной семьи сложно и целесообразно организована. Во главе пчелиной семьи находится пчела-матка, основная функция которой состоит в произведении потомства. Всю работу “по улью” выполняют пчелы-работницы, и наконец есть трутни – пчелы-самцы, оплодотворяющие матку. Основные виды деятельности, которыми заняты пчелы-работницы летом, - это либо полеты за нектаром и пыльцой, либо работа в улье, включающая в себя чистку ячеек сотов, строительство сотов, уход за развивающимися личинками, поедание пыльцы, и т.д. Рассмотрим, например, такую форму поведения пчелы-работницы как полет за нектаром и пыльцой.
Когда пчела находит цветок с нектаром или пыльцой, то часть пыльцы и нектара она съедает, часть забирает с собой и относит в гнездо. По-видимому, это благоприятное действие для пчелы, т.е. это (+)действие, повышающее степени “хорошего” в пчелином “хоромере”. Таким образом, мы можем рассмотреть сбор пищи пчелой как частный случай (+)действия, при котором пчела сама, своей собственной деятельностью пытается так изменить ситуацию, чтобы она оказалась более благоприятной, чтобы в ней было больше “хорошего”. Деятельность эфферентных органов, в первую очередь, органов передвижения приводит к тому, что пчела начинает менять свою сенсорную реальность, пытаясь сделать ее более благоприятной. Пчела пытается так изменить своими крыльями свою сенсорную реальность, чтобы в ней появился цветок, обладающий привлекательным запахом, формой и цветом. Цветок в этом случае служит положительной ценностью для пчелы, т.е. тем фактором, благодаря которому пчела может повысить показания своего “хоромера”. Однако, набрав нектар и пыльцу, пчела еще не заканчивает своего (+)действия, полное его завершение сможет произойти только в том случае, если пчела принесет свою добычу в гнездо и сможет передать информацию о местоположении привлекательных цветов, найденных ею, другим пчелам. Чтобы осуществить эту часть своей деятельности, пчела должна хорошо ориентироваться в пространстве и уметь создавать и запоминать траекторию своего полета в простанстве. Прилетев в гнездо, пчела в форме особых движений – так называемого “пчелиного танца” - передает другим пчелам информацию о направлении и расстоянии до найденных ею цветов с нектаром. Все эти действия также должны рассматриваться как (+)действия пчелы, повышающие степени “хорошего” в ее “хоромере”. В этом случае “хоромер” отдельной пчелы синхронизирован с “хоромерами” всех остальных пчел и всей пчелиной семьи в целом, что отражает общественный характер совершаемого пчелой поведения.
Пчелы не терпят чужаков в своей семье. Пчелы каждой семьи обладают своим собственным запахом, и если пчела из другой семьи попадает не в свое гнездо, то она сразу же распознается по запаху. В этом случае пчелы-работницы нападают на непрошенную гостью. Чужая пчела воспринимается в этом случае как нечто отрицательное для пчел-хозяев, т.е. как то, что снижает степени “хорошего” пчел-хозяев, осуществляет (-)действие по отношению к ним. В этом случае пчелы-хозяева реализуют своим поведением изгнания чужака схему -(-)действия, призванного предотвратить или компенсировать (-)действие.
Аналогично может быть описано поведение и у других животных. Таким образом, и в случае поведенческого субъекта мы видим проявление одной универсальной закономерности – субъекты пытаются так менять ситуации, чтобы повышать показания своих “хоромеров”, чтобы достигать более благоприятных ситуаций либо непосредственно, либо предотвращая возможные неблагоприятные последствия.
Жизнедеятельность живых организмов может быть разделена на два вида: 1)обратимая деятельность, или функционирование, - это такой вид деятельности, при котором для всякого действия найдется обратное ему действие, компенсирующее последствия первого действия. Например, обратимыми видами деятельности является перемещение в пространстве, строительство гнезда птицей, изменение температуры тела, и т.д. В самом деле, перемещение вперед на два шага может быть скомпенсировано перемещением на два шага назад, строительство гнезда может быть скомпенсировано его разрушением, и т.д. 2)необратимая деятельность, или эволюция, - это такой вид жизнедеятельности живых организмов, когда невозможен возврат назад, например, в ходе биологической эволюции не возникают те виды, которые когда-то существовали, а затем вымерли. Биологическая эволюция живых организмов называется филогенез. Развитие отдельного организма на протяжении одного жизненного цикла называется онтогенез. Как филогенез, так и онтогенез содержат в себе необратимость (особенно это относится к филогенезу) и являются примерами эволюции. Филогенез осуществляется на основе множества отдельных онтогенезов.
Одним из наиболее ярких примеров функционирования является гомеостатическая деятельность, т.е. деятельность субъектов по поддержанию гомеостаза. Как уже говорилось выше, гомеостаз предполагает некоторую фиксированную систему ценностей, когда деятельность субъекта выражается в поддержании этой системы, т.е. в совершении компенсаторных -(-)действий на всякое (-)действие, угрожающее субъекту. Деятельности описанных выше метаболического и поведенческого субъектов – это преимущественно гомеостатические деятельности, поддерживающие некоторый устоявшийся образ жизни субъекта.
Деятельность генетического субъекта выражает себя в необратимых изменениях. В онтогенезе генетический субъект (как онтогенетический субъект) проявляет себя преимущественно в эмбриогенезе, т.е. в процессе развития взрослой формы организма из зародыша. В филогенезе генетический субъет (как филогенетический субъект) выражает себя в биологической эволюции, т.е. в процессе возникновения новых типов живых организмов.
3.1. Онтогенетический субъект.
Деятельность онтогенетического субъекта выражается в построении достаточно развитой формы организма из зародышевого материала, в качестве которого чаще всего выступает оплодотворенная яйцеклетка – зигота. Именно этот субъект управляет процессом эмбриогенеза, он является как бы субъектом-строителем, выстраивающим на основе планов и чертежей форму организма. Наличие такого плана проявляется в том, что из зиготы определенного вида организма всегда развивается только та форма организма, которая присуща только этому виду. У животных эмбриогенез включает в себя следующие основные этапы: 1)этап предзародышевого развития, выражающийся в образовании половых клеток (гамет) и оплодотворении женской гаметы с образованием яйцеклетки, 2)период дробления и образования бластулы – здесь преобладает процесс увеличения числа клеток без изменения их качества (дробление), и результатом этого процесса является образование бластулы – полого шара, состоящего из клеток. 3)гаструляция – в этот период образуется гаструла – клеточная полость с двойной клеточной стенкой, и начинается дифференцировка клеток, т.е. специализация их функций. 4)органогенез – период образования органов и основной структуры развитой формы организма.
Деятельность онтогенетического субъекта можно было бы сравнить с деятельностью строителя, выстраивающего по чертежам дом. Показания “хоромера” у строителя оказываются в этом случае напрямую связаны с тем, 1)насколько дом закончен, 2)насколько реальный дом соответствует чертежам. Таким образом, чем более закончен дом и чем он точнее соответствует чертежам, тем больше строитель чувствует удовлетворение, тем выше степени “хорошего” на его “хоромере”. Точно так же, как деятельность строителя выражается в переносе кирпичей, их складывании в стену, настилании крыши, и т.д., точно так же формообразующая деятельность онтогенетического субъекта проявляется в различных процессах эмбриогенеза. Многообразие этих процессов можно свести к 1)увеличению числа клеток в развивающемся организме, 2)изменению пространственного положения клеток, 3)специализации функций клеток. Все, что ни делает онтогенетический субъект, это либо увеличение числа клеток, либо их перемещение в пространстве, либо их специализация. В этих основных элементарных действиях и проявляется деятельность онтогенетического субъекта на уровне клеток. Но где находится этот субъект? В отличие от строителя, существующего отдельно от дома, который он строит, онтогенетический субъект существует через выстраиваемую им форму организма, одновременно используя ее и как поле своей деятельности и как свое собственное тело. Можно сказать так, что онтогенетический субъект строит себя сам. Такой процесс носит название самоорганизации. Выстраивая самого себя, онтогенетический субъект совершает (+)действие, повышая показания своего “хоромера”. Одновременно с необратимым развитием, в эмбриогенезе присутствуют и элементы эмбрионального гомеостаза, выражающегося в компенсации возможных эмбриональных нарушений. Например, в опытах немецких эмбриологов Вильгельма Ру и Ганса Дриша было показано, что уничтожение части бластомеров могло не приводить к нарушению развития – из оставшихся бластомеров позднее развивался полноценный организм. Оставшаяся часть зародыша превращалась в целое – в этом проявлялась регуляция развития. Удаление части бластомеров – это (-)действие для онтогенетического субъекта, компенсация этого (-)действия как -(-)действие выразилось в этом случае в превращении части целого в целое, что позволило возобновить нормальный ход эмбриогенеза. Однако, такие регулятивные возможности в эмбриогенезе резко ослаблены по сравнению с гомеостатической деятельностью метаболического и поведенческого субъектов – именно поэтому эмбриогенез обычно очень хорошо изолирован от влияний внешней среды и протекает в “тепличных” условиях (в хорошо защищенном яйце или внутри материнского организма).
3.2. Филогенетический субъект.
Деятельность филогенетического субъекта выражается в биологической эволюции больших и малых групп живых организмов. Эту деятельность можно было бы в какой-то мере сравнить с эволюцией автомобилей. Вначале появились первые автомобили – очень примитивные, неудобные, передвигающиеся с небольшой скоростью. Затем автомобили все больше совершенствовались, появились новые формы кузова, новые двигатели, возросла скорость, экономичность и комфортабельность. За этой эволюцией автомобилей стоит множество изобретателей, которые развивали идею автомобиля, пробовали различные варианты, отбирали лучшие. Аналогичный процесс совершается и в истории живых организмов. Мы видим по останкам древних организмов, что раньше существовали более примитивные формы живых существ, многие из них вымерли, затем повлялись более совершенные организмы. Складывается впечатление огромного эксперимента, в котором Природа пробует различные решения, реализует их, учитывает недостатки, предлагает более совершенные решения. В такой творческой деятельности по поиску и созданию все более совершенных форм живых существ проявляет себя деятельность особого филогенетического субъекта. Его “хоромер” напоминает “хоромер” изобретателя и настроен на поиск все более совершенных форм, причем, выразить эту идею “совершенства” уже очень непросто. Биологическая эволюция – это во многом создание все более совершенных форм жизни. Дарвинизм, господствующий в современной биологии, пытается свести совершенство живых организмов только к степени их приспособленности (адаптации) к условиям окружающей среды. Роль изобретателя в этом случае играет слепой случай (мутации) и условия окружающей среды. Но, по-видимому, к внешней среде одинаково хорошо приспособлены и бактерии, и человек, но вряд ли мы посчитаем эти два вида живых организмов одинаково совершенными. Поэтому понятие биологического “совершенства” более сложное, чем только “степень адаптации”. Обычно под биологическим “совершенством” имеют в виду такие понятия, как “степень сложности”, “степень развития”, “уровень организации”, и т.д. Таким образом, критерий эволюции по крайней мере двумерен, включая в себя как “степень адаптации”, так и “уровень развития” живых организмов. Чем более развиты организмы и чем более они приспособлены к условиям окружающей среды, тем более реализует себя деятельность филогенетического субъекта. Эволюция организмов носит таким образом не только приспособительный, но и творческий характер, т.е. она может быть названа творческой эволюцией. Сравнивая биологическую эволюцию с творчеством человека, известный биолог А.А.Любищев писал: “Чем в основном отличается творческая эволюция от эволюции нетворческой, т.е. эволюции с отсутствием реальных целеполагающих начал? Тем, что между последующими стадиями эволюции какого-нибудь оружия мы не имеем прямой генетической связи: примитивный автомобиль не превратился непосредственно через ряд стадий в современный, превращение претерпевала идея автомобиля в умах последовательного ряда изобретателей, и на этом “корневище идей” отпочковывались последовательные этапы усовершенствования автомобилей. Если взять те же орудия человека, то примером нетворческой эволюции ... будет, например, превращение стальной болванки под действием молотов и прокатных станов в законченное изделие, например в рельс: здесь каждая стадия действительно генетически связана с предыдущей и последующей. Если мы примем, что эволюция организмов носит нетворческий ... характер, то мы должны ожидать, что эта эволюция по характеру связи между соседними членами должна более напоминать процесс прокатывания рельсов, протягивания проволок, выдувания стеклянной посуды, чем эволюцию сложных механических сооружений” (А.А.Любищев. “Проблемы формы, систематики и эволюции организмов”. М.:Наука, 1982. - С.180). В целом А.А.Любищев отмечает действие в биологической эволюции как нетворческих факторов естественного отбора, так и присутствие некоторого творческого начала, усиливающегося в периоды ослабления отбора: “Напряженность борьбы за существование, - пишет Любищев, - очень колеблется, так что, вероятно, можно говорить о значительных “неадаптивных” этапах эволюции, сменяющихся напряженными селективными этапами. За время “неадаптивных” этапов организм ... успевает выработать значительные усовершенствования..., а в селективные периоды эволюции со сменой условий существования, когда гибнут “узкие специалисты”, новая высшая ступень организации получает широкое распространение” (А.А.Любищев. “Проблемы формы, систематики и эволюции организмов”. М.:Наука, 1982. - С.174). “Поэтому, по-моему, - заключает А.А.Любищев, - вполне допустимо принятие разных, качественно различающихся целеполагающих начал в природе: разум, интуиция, инстинкт..., можно допустить разные степени их... даже растениям мы не в праве отказать в принятии целеполагающего начала, бессознательного, качественно и количественно отличного от нашего” (А.А.Любищев. “Проблемы формы, систематики и эволюции организмов”. М.:Наука, 1982. - С.179-180).