Философия_проб.вывед.жив

Постановка проблемы. Интегративные химические свойства предбиологических и живых систем. Теоретические условия и «формула» выведения живого. Предел саморазвития химической материи. Исходное собственно биологическое свойство живого. Химический критерий живого. Выведение и проблемы демаркации живого от неживого, условий перехода к живому, его сущности и основного противоречия, прогрессивной направленности биологической эволюции.

Суть проблемы этой главы можно определить, обратившись к мысли Ф.Энгельса о том, что «химия… одна объяснит нам диалектический переход к организму»1. Возможен ряд смысловых оттенков «одна». Первым, несомненно, является отрицание сверхприродных или неприродных сил и обстоятельств, которые обеспечивают этот переход, и, следовательно, утверждение, что его решающие причины и условия заключены в форме природы, которая непосредственно предшествует «организму» и исследуется химией. В этом смысле «одна» означает «химия и – шире – естествознание, а не телеологические и подобные им спекуляции».

Второй возможный оттенок «одиночества» химии: «без философии вообще, в любых ее формах». Фактически он касается вариантов научной философии, поскольку остальные ее формы уже отвергнуты первым смыслом. Всеобщие законы организации и развития материи не дополняют природу извне, а имманентны ей как ее внутренние законы, и потому химическая материя действительно одна переходит в живую материю, имея в себе единство всеобщих, особенных и единичных оснований для этого. Переход не опосредован никакой отдельной от нее «философской» реальностью. Будучи переходом одного особенного в другое, он отличается от подобных переходов в предбиологической эволюции только тем, что очередное особенное, хотя и не нарушает химических законов, уже имеет в целом свои – не химические – законы и принципы организации и эволюции. Поскольку всем этим переходам присущ диалектический характер и, тем не менее, переходы в рамках предбиологической эволюции химия действительно объясняет самостоятельно (подтверждение тому – теория эволюционного катализа), можно предположить, что она должна справиться без вмешательства философии и с переходом к живому, одна решив, что, почему и как в нем возникает.

146

Третий возможный оттенок – «без биологии, изучающей последствия данного перехода и, кажется, знающей, что в нем возникает». Опора на ее знание, вероятно, облегчило бы химии объяснение перехода, оставляя ей в основном «почему» и «как» и ограничивая ее ответственность в отношении ключевого «что». Однако, поскольку в природе химическое переходит в живое, не имея его реального образца, теоретическое повторение этого пути химией, во всяком случае, желательно.

Таким образом, постановка проблемы сводится к трем вопросам. Может ли химия объяснить «переход к организму» без научной философии и без биологии? Если нет, может ли она сделать это с помощью только философии или только биологии? Наконец, если возможно то и другое, что предпочтительнее в отношении научной ценности результата?

Хотя химическая материя содержит в себе всеобщие, особенные и единичные предпосылки перехода в живое и они не разделены в ней в пространственно-временном, субстратном и структурном отношени-

ях, их (предпосылок) теоретическое отражение лишено адекватной этому слитности. В этом смысле оно грубее самой реальности. Всеобщее (в том числе конкретно-всеобщее) мыслится в понятиях, отдельных от понятий, имеющих содержание определенного особенного или единичного, и наоборот. (Разумеется, «отдельных» не значит логически не связываемых.) Поэтому, если теоретическое объяснение перехода к жизни действительно невозможно без обращения к содержанию всеобщего per se (самого по себе), оно невозможно без участия научной философии, которая знает его отдельно от организации предбиологических открытых систем (особенного), известной, в свою очередь, химии и – тоже отдельно.

Организация предбиологических систем имеет инвариант, который определяет главную причину и законы их развития, направлен-

ность их отбора и является непосредственным основанием единства и различия всех возможных ступеней их эволюции. Это позволяет химии самостоятельно установить содержание, пределы, порядок ступеней предбиологической эволюции, вывести одни ступени из других, не обращаясь к понятиям философии как ключу, открывающему их со-

держание. Переход неживого в живое, если только живое не является всего лишь разновидностью химических систем, меняет сам этот инвариант, в силу чего он уже не может выступить непосредственным основанием данного перехода и порождаемого в нем различия. Их основание лежит глубже, так как оно – инвариант организации основных форм материи, а не только каталитических или только живых сис-

147

тем. Очевидно, что это основание – всеобщее (или гораздо более общее, если предположить деление бесконечного ряда основных форм материи на «блоки», состоящие из нескольких таких форм2). Поэтому вывести живое из химического можно, по-видимому, лишь при участии научной философии. Каков характер этого участия?

Переход неживого в живое есть переход одного особенного в другое, а не всеобщего в особенное. (Строго говоря, его нужно считать переходом одного особенного выражения всеобщего в другое особенное его выражение, что не меняет общего смысла сказанного.) Поэтому содержание и специфика живого должны определяться установленным химией – ее слово является в этом отношении решающим – особенным содержанием результата предбиологической эволюции.

Но поскольку основанием самого перехода выступает всеобщее, это содержание должно быть преобразовано продиктованным природой всеобщего способом. Можно сказать, что философия дает «оператор» этого преобразования. Кроме основной функции преобразования, он должен располагать запускающей его программой, т.е. общим критерием ситуации, когда это преобразование действительно необходимо,

критерием завершенности эволюции, которая предшествует перехо-

ду к новой форме материи. Подвергая ему (преобразованию) содержание одного из промежуточных результатов предбиологической эволюции, нельзя вывести не только живое, но и содержание ее очередной ступени, так как для этого требуется другой, химический «оператор» (которым располагает, в частности, теория эволюционного катализа). Названный критерий необходим и потому, что живое включает открытые каталитические системы, эволюция которых совершается в нем по тем же законам, что и их предбиологическая эволюция, и химический «оператор» остается средством выведения химической основы биологических явлений. Критерий позволяет разграничивать включенное в живое от еще «свободного» химического.

Основным недостатком выведения живого без участия научной философии и непосредственной ориентации на его «биологический образ» является то, что этот образ во многом собирателен и не дает

однозначно установленной нижней границы живого. Она оказывается в нем размытой, и выведение, вместо строгой теоретической процедуры, становится множеством попыток ad hoc. Они зависят от того, считаются ли вирусы живыми или нет; считается ли достаточным признаком жизни устойчивое неравновесие, конвариантная редупликация или способность выполнять все главные биогеохимические функции; считаются ли изначальными для жизни генеалогические отношения простейших или взаимодействия другой природы, дополняющие эти

148

отношения, и т.д. Если попытка ориентирована на фактически заниженную границу, выводится по существу не живое, а класс каких-то предбиологических систем. Если граница завышена, попытка дает обоснование химического фундамента определенного биологического явления, которое на самом деле уже является продуктом биологической эволюции. И нет способа отличить первое от второго при «выведении без участия научной философии».

Таким образом, на три поставленные выше вопроса можно ответить следующее. Выведение живого из неживого средствами одной химии, по-видимому, невозможно. Выведение при участии научной философии должно иметь результат, ценность которого превосходит значение результата «выведения», ориентированного лишь на представления биологии о природе живого. В последнем случае следует, скорее, говорить не о выведении, а о подведении под не очень определенный ответ. Научная философия не диктует конкретное содержание результата выведения, а дает методологию оценки и преобразования в него содержания, которым может располагать только химия. Суверенитет химии остается при этом очень широким, и можно сказать, что она почти одна способна объяснить «переход к организму». Переходим к подробному изложению этого почти химического пути выведения живого.

«Сопоставляя свойства и функции неживых каталитических систем, возникающие в ходе химической эволюции, с известными свойствами простейших живых организмов, можно увидеть, что для большинства фундаментальных свойств живых организмов существует прототип этих свойств в каталитических системах»3. К ним относятся обмен веществ и энергии, динамический тип устойчивости, способность к саморегуляции и приспособительному реагированию на некоторые изменения внешних условий, наследование эволюционной информации генеалогических предшественников, подверженность естественному отбору, способность к однородному росту, полная итоговая идентичность химическому составу живого вещества и т.д.4 Можно заметить также, что эти свойства «переходят в готовом виде к живым системам как первичные, фундаментальные (но не специфические только для живого) свойства»5.

Принципиально, во-первых, что все они являются не химическими свойствами отдельных соединений, даже таких сложных, как белки, а химическими интегративными свойствами целостных надмолекулярных предбиологических систем – химическими, по-

скольку системы, которым они первоначально принадлежат, еще не относятся к живым и имеют, следовательно, только химическую сущ-

149

ность. Поэтому данные свойства выводятся из химических принципов без ссылок на открытые биологией закономерности. Именно эти принципы определяют необходимость, причины и порядок возникновения, развитие данных свойств – от тех, которые изначально присущи этим системам и обеспечивают саму их способность к эволюции, до свойств, возникающих и усиливающихся при преодолении ими отдельных пределов саморазвития. Преемственный в отношении субстрата, структур и функций характер эволюции предбиологических систем обусловливает, во-вторых, такую связь их интегративных химических свойств, которую можно определить как снятие следующим по порядку возникновения свойством предыдущих свойств, становящихся, так сказать, его атрибутами. В этом смысле, например, «атрибутами» пространственной редупликации являются рост, белковонуклеиновая природа, относительная приспособляемость, динамический тип устойчивости и другие интегративные свойства каталитической системы. Данное обстоятельство позволяет рассматривать каждое последнее по времени приобретения интегративное химическое свойство предбиологических систем как показатель степени разви-

тия в них химической сущности.

Остаются ли эти свойства химическими после возникновения живого и включения в него каталитических систем? Положительный ответ очевиден: поскольку высшее, о чем уже говорилось, имеет интегральную сущность, которая включает сущность низшей, предшествующей ему формы материи, живое должно иметь и выражающие эту сущность химические свойства. В этом случае они оказываются

биологическими по принадлежности, но остаются химическими по своей сущности. Таким образом, у живого есть интегративные хи-

мические свойства, унаследованные или, можно сказать, навязанные ему химической сущностью предбиологических систем. (Правда, существует опасность принять их за собственно биологические свойства, если сводить химические свойства к свойствам отдельных соединений.) В данном отношении живое выводимо из химического, но это выведение не является полным.

Теоретическими условиями выведения, которое было бы полным, выступают, во-первых, установление предела саморазвития химической сущности до ее включения в живое и, во-вторых, опреде-

ление того добавочного химического содержания, которое обеспечи-

вает это включение и превращает еще «свободные» от живого предбиологические системы в его теневую систему (см. схему 4 в первой главе). Второму условию соответствует химический критерий живого. Несмотря на то, что непосредственным продуктом выведения будет

150

химическая система, выполнение второго условия – определение того, что именно делает ее изоморфной живому – фактически означает выведение последнего, хотя и требует последующего соотнесения с понятиями биологии. Выведение по-прежнему не предполагает обращения к ее положениям, но нуждается в философском сопровождении, которое должно подтвердить его принципиальную возможность и дать его общие логические основания.

Обсуждая эту возможность в конкретно-всеобщей концепции развития, Т.С.Васильева и В.В.Орлов6 склоняются к тому, что выведение не может быть полным, и их главный аргумент заключается в следующем. Хотя живое имеет изоморфную своим элементам и структуре химическую основу – теневую систему, управляемую химическими законами, которые определяют ее строение, функции и эволюцию, – из них (законов), в принципе, можно вывести эту систему, но нельзя установить, что она принадлежит не к числу «свободных» химических систем, а включена в высшую, нехимическую форму материи. Даже «если бы был известен закон… определяющий верхний предел химической эволюции, за которым должна была бы возникать биологическая эволюция… [это] мало что дало бы для предсказания специфических жизненных свойств, поскольку химическая и биологическая эволюции не являются просто предшествующим и последующим, ибо химическая эволюция продолжается и после возникновения жизни, в составе жизненных процессов… Один из “парадоксов” развития заключается в том, что химическая эволюция проявляется в наибольшей степени тогда, когда она, казалось бы, должна была быть “отменена” биологической эволюцией. Поэтому точное предсказание специфических свойств жизни “изнутри” химической эволюции оказывается невозможным. Если бы мы… смотрели на мир сквозь призму химических свойств и закономерностей, факт возникновения жизни как таковой ускользнул бы от нашего сознания»7.

Попробуем показать, что некоторые «химические ловушки» для этого факта все же должны существовать. Химическая теневая система живого является результатом подчинения ему включенного химического. Подчинение не означает отмену или нарушение высшим законов низшего8. Однако конкретные результаты действия физических, химических и т.п. законов всегда определяются двумя обстоятельст-

вами – 1) характером этих законов и 2) условиями их действия. Не определяя законов низшего, высшее выступает одним из таких условий. Только так оно может влиять на результаты действия «низших» законов, придавая включенному низшему свойства, структуру и функции, которых оно само по себе никогда бы не приобрело. Высшее мо-

151

жет диктовать свои условия низшему только на «языке» самого низшего. Условия живого должны иметь химическое выражение, иначе они не будут условиями действия химических законов. Если, однако, это выражение прямо вытекает (выводится) из химических законов эволюции предбиологических систем, рассмотренный выше аргумент останется в силе. Он снимается, лишь если это выражение не выте-

кает непосредственно из этих законов. В противоположность унас-

ледованным от предбиологических систем интегративным химическим свойствам живого, это выражение должно быть биологическим по природе и химическим – по принадлежности. Однако по условиям задачи, его нельзя вводить «сверху», руководствуясь биологическими закономерностями, а эволюционные законы химии сами по себе – недостаточная для его выведения инстанция.

Такой инстанцией служит теоретическое единство особенного и всеобщего – эволюционных законов химии и всеобщего закона развития материи, который задает универсальную логику перехода от низших основных форм материи к высшим ее формам. Подставляя в «формулу» этого закона содержание эволюционных законов химии и результата их действия, можно составить по ней критерий и характеристику того прямо не выводимого из этих законов химического содержания, которое непосредственно переводит предбиологические системы в теневую систему живого и в этом смысле – вывести живое (особенное2) из неживого (особенного1). «Формула» выведения сво-

дится к диалектическому отрицанию высшим включенного в него предельно развитого выражения сущности «свободного» (до включения)

низшего, о чем уже шла речь в главе 1. «Диалектическое отрицание» является в ней оператором, а «предельно развитого выражения…» – запускающей программой. Успех выведения зависит, прежде всего, от точности определения этого выражения, так как именно его содержа-

ние выступает предметом отрицания и потому определяет характер содержания его (отрицания) логического результата.

Описание предбиологической эволюции в теории эволюционного катализа серией последовательно преодолеваемых пределов позволяет предположить, что среди них должен быть и искомый предел саморазвития химической сущности, которая выражается в особом способе существования и развития химической материи – химическом субстратном синтезе. Весь путь развития каталитических систем по существу является их эволюционным химическим синтезом от «иона»,

к которому присоединяются все новые группы атомов, до сложнейшего белково-нуклеиного комплекса. Этот синтез сопряжен с постоянно текущей базисной реакцией, но сам «обременен разрывами» и имеет,

152

так сказать, эпизодический характер отдельных, не повторяющихся эволюционных изменений конституционной сферы ЭОКС. Некоторые ее эволюционные изменения, тоже ведущие к повышению абсолютной каталитической активности, могут иметь характер частичного химического распада, так что эволюционный синтез нужно понимать не только в узком, но и в широком смысле – как синтез, включающий свою противоположность в качестве момента. Это соответствует общей диалектике прогресса и регресса в мировом процессе. В промежутках между эволюционными изменениями, в стационарном состоянии ЭОКС результаты синтеза и распада поначалу уравновешивают друг друга, начиная непрерывным образованием и распадом активированного комплекса из атомов конституционной сферы, реагентов и продуктов базисной реакции и заканчивая становящегося постоянным обновлением вещества самой этой сферы по мере ее превращения в «биохимическую».

Можно заметить, однако, что в эволюции ЭОКС имеется тенденция к нарушению этого равновесия в пользу синтеза, который на-

чинает доминировать и в промежутках между эволюционными изме-

нениями. После преодоления температурного кинетического предела это выражается в тенденции к однородному росту массы каталитической системы. Синтез явно доминирует после преодоления концентрационного кинетического предела, когда скорость увеличения массы каталитического субстрата многократно возрастает за счет пространственной редупликации, способной обеспечивать повышение мощности базисной реакции «популяции» уже и без эволюционных изменений ЭОКС. Таким образом, преобладание синтеза превращается из черты эволюции в черту «рутинного» существования ЭОКС между эволюционными изменениями, что свидетельствует об исчерпании возможностей химического синтеза как самостоятельного способа развития материи. С возникновением пространственной редупликации химический синтез фактически становится способом существования каталитических систем, а их эволюция – направленной при определенных условиях к пределу, если можно так выразиться, интенсивности (скорости) этого существования. С его достижением формируется

самый эффективный и совершенный природный механизм химическо-

го субстратного синтеза, превосходящий все другие.

Эти механизмы можно оценивать по совокупности или произ-

ведению двух параметров – 1) возможной скорости и 2) превышению сложностью продуктов синтеза сложности исходных веществ. Хотя скорость редупликации уступает скоростям ряда других синтезов, ни один из них не приближается к редупликации по второму показателю.

153

Если необходимые для нее исходные вещества, в принципе, могут быть простыми неорганическими соединениями, что демонстрируют автотрофные организмы, то ее продуктом выступает вещество в самой сложной, биохимической форме основной полноты возможного содержания всей химической материи, масса которого может удваиваться, вспоминая бактерий, каждые 20 минут. В итоге, механизм пространственной редупликации каталитических систем обладает далеко превосходящим другие механизмы химическим синтетическим потенциалом. Только он за двое суток мог бы поднять к биохимической форме основной полноты химического содержания массу весьма простых соединений, равную земной. Формально, для этого нужно добавить к ней около 10-12 г (примерный вес бактерии) катализатора – способную к редупликации каталитическую систему. Если сравнить ее с философским камнем алхимии, более совершенным, чем само золото, она – камень, превращающий несовершенные вещества в него самого! В пользу понимания пространственной редупликации как особого варианта синтеза говорит и то, что она, как и положено синтезу, включает свой особый вариант «интегративного» распада – деление, которое является внутренним условием и моментом редупликации, буквально означающей не «деление», а «удвоение». В этом свете редупликацию можно считать показателем предельной степени развития и выражения «синтетической» сущности химической материи. Остается вопрос: достигается ли эта степень до включения химической материи в живое? Являются ли уже способные к редупликации каталитические системы все еще предбилогическими?

А.П.Руденко дает отрицательный ответ: «…именно функция редупликации является главной характеристикой жизни»9, – мотивируя его фундаментальным значением размножения в сохранении и эволюции жизни. Поскольку жизнь имеет интегральную сущность,

которая включает сущность ее химической основы, признание такого значения редупликации возможно и без ее отождествления с собственно биологическими свойствами живого. Против их отождествления можно возразить следующее.

Во-первых, редупликация прямо выводится из закона саморазвития каталитических систем и этим существенно отличается от искомого химического свойства, с возникновением которого предбиологическая система становится теневой системой живого.

Во-вторых, редупликация не является особым механизмом отрицания живым химической сущности каталитических систем в лице их предшествующего его возникновению интегративного химического свойства роста в том смысле, что не она ограничивает этот рост –

154

как если бы он был «последним» из таких свойств неживых систем, – а концентрация веществ базисной реакции.

В-третьих, концентрационный предел, преодолеваемый с появлением редупликации, является не внутренним, а внешним, и не абсолютным, а относительным для каталитических систем, тогда как предел саморазвития химической материи должен быть для них, скорее,

внутренним и абсолютным. Этому больше соответствует предел возможной скорости редупликации и в меньшей степени – ее «экологи-

ческий» предел, который тоже относится к разряду внешних пределов, так как определяется емкостью среды, а не непосредственно природой каталитического субстрата.

В-четвертых, возможности дальнейшей эволюции каталитических систем с появлением редупликации, согласно теории эволюционного катализа, изменяются количественно: существенно возрастает вероятность смены веществ базисной реакции и дивергенции систем по этому признаку. Однако в теории нет запрета и на их изначальное разнообразие по данному основанию, и если бы оно имело место, результаты «биологической» эволюции редуплицирующихся каталитических систем мало отличались бы от соответствующих этому разнообразию результатов их предбиологической эволюции. Искомая же химическая «добавка» к содержанию предбиологических систем должна приводить к радикальному отличию результатов дальнейшей эволюции уже подчиненных живому каталитических систем от пусть даже только формально возможных результатов их самостоятельной эволюции.

В-пятых, редупликацию можно считать лишь кануном перехода к живому еще и потому, что «экологический» предел, к которому она ведет, чреват деградацией каталитических открытых систем, «биологическая» эволюция которых может вообще не начаться. Исчерпание ими ресурса питания вызовет, в первую очередь, снижение общей мощности базисной реакции индивидуальных систем и, значит, ее энергия не сможет совершать всю полезную работу, необходимую для поддержания их конституционной сферы. Возможное и после начала размножения эволюционное повышение полезной мощности базисной реакции (к.п.д.) способно лишь отсрочить момент, когда «голод возьмет свое» и начнется деградация этой сферы. Данную перспективу не должно заслонять то обстоятельство, что редупликация существенно повышает устойчивость каталитических систем к «летальным» мутациям: деградация коснется в первую очередь ее собственных механизмов. Не отменяет ее и возможное «расселение» каталитических систем с переходами на другие источники питания. Кроме того, что

155