Задачи для биологов

Систематизированная эволюция

Критерии эволюции

Критерии прогрессивной эволюции – увеличение идеальности вида. В числителе – контроль над средой (распространение во всё новые ареалы обитания). В знаменателе – зависимость от среды. Кроме того важным фактором является производная от идеальности – повышение скорости её наращивания (сужение диапазона случайности изменений).

Волны эволюции

Увеличение идеальности происходит не плавно. Этапы экстенсивного развития – освоения новых ниш и ресурсов (увеличения числителя) сменяются этапами интенсивного развития – повышения внутренней организованности, позволяющей увеличить глубину использования ресурсов и снизить зависимость от ниши (уменьшение знаменателя).

На этапе экстенсивного развития вектор развития направлен на увеличение контроля над ресурсом и на увеличение независимости от вредных воздействий. Но при этом у главных победителей в борьбе за ресурс увеличивается зависимость от него. Специализация организма к освоению этого ресурса даёт конкурентное преимущество в количественном распространении вида. Но она же ведёт к упрощению (эволюционной деградации) организма и к проигрышу в эволюционной гонке. Копыта и рога – хорошие специализированные приспособления для жизни в саванне. Но как дальше эволюционировать? Ведь копытом совсем неудобно тыкать в смартфон. А рога только попортят все модные шляпки…

Эффективнейший вид специализации – увеличение размеров организма. Размер даёт преимущество, как перед врагами, так и перед конкурентами. Поэтому «динозавровая болезнь» является стандартной, повторяющейся на каждом новом витке эволюционной ловушкой.

Виды, которым не досталось места в основной нише, находят мелкие экологические ниши и специализируются под них. Такие виды наиболее сильно деградируют. Теряют органы и целые системы. Например, зрение при жизни в пещерах и норах.

И, наконец, при дальнейшем увеличении потока (выражаясь языком синергетики) или повышении конкуренции, когда все ниши для эволюционной деградации уже захвачены, самым последним лузерам (ботаникам, выражаясь современными терминами) остаётся только лавировать на границе ниш. Такое лавирование не позволяет специализироваться, а наоборот заставляет становиться более универсальными. А дефицит ресурса, получаемого по остаточному принципу, заставляет повышать глубину его использования. Всё это достигается путём повышения организованности организма. То есть, на пути интенсивного развития. И только этот вид продвигается вверх по эволюционной лестнице.

Более эволюционно развитый вид получает преимущество перед простыми специализированными видами и начинает вытеснять их из основных ниш. В условиях возросшей конкуренции за ресурс гигантизм из преимущества превращается в недостаток. Гигант, да ещё неэффективно использующий ресурс в условиях его возрастающего дефицита становится обречённым. Включается эволюционный отбор на уменьшение размера особи. Но уже поздно, ниша занимается более совершенными видами. Именно это произошло с динозаврами. Миф о якобы метеорите, уничтожившем динозавров, примитивная фантазия. Метеорит, конечно, мог быть, и не один. Но он являлся лишь поводом, ускорившим неизбежный процесс. А вымирание динозавров длилось не три дня, а несколько миллионов лет. Динозавры вымерли не потому, что на них что-то упало, а потому, что они попали в стандартную эволюционную ловушку. Куда же им эволюционировать дальше? Вы в состоянии представить себе девятиэтажку, заселенную такими субъектами и вывешивающими бельё на балконе?..

Вырвавшийся вперёд в эволюционной гонке вид начинает заполнять экологические ниши, специализируясь к ним, вытесняя более примитивных предшественников, и повторяя их цикл. И лишь незначительная часть лузеров этого вида, не успевших занять тёплое местечко и медленно деградировать, продолжает эволюционную поступь вверх по лестнице самоорганизации. Эволюцию вот этой тонкой прослойки, постоянно находящейся на разделе сред, на периферии потоков мы и будем рассматривать как основной эволюционный вектор. Несмотря на то, что эволюция в подавляющем большинстве случаев делает противоположные шаги. Шаги, направленные к специализации и упрощению.

Краткая история Жизни

Коммунальный бульон

Возникновение жизни – это очередной этап самоорганизации материи, протекающий по тем же законам неравновесной термодинамики, по которым образовались элементарные частицы, звёзды и галактики. Начнём рассматривать эволюционный процесс с момента, когда в бульоне (в динамичной среде, через которую проходит поток энергии) уже "варятся", взаимодействуя друг с другом, сложные химические молекулы. По законам синергетики поток, проходящий через среду, формирует в ней структуры, минимизирующие потери этого потока. Образовавшиеся структуры стабилизируют условия своего существования.

Но вот в процессе эволюции наступает качественно новый этап. Появляются сложные молекулы, которым удаётся не только себя стабилизировать, но и создавать свои копии из элементов, "варящихся" в бульоне. Такие молекулы называются репликонами, состоят они из нуклеотидов. Появление репликонов – величайший эволюционный скачок. Они обладают динамической устойчивостью, как класс. На месте разрушенных появляются новые. Они впервые научились фиксировать, делать устойчивой отрицательную производную по энтропии на своём уровне сложности организации. Это можно назвать протожизнью. Их создаёт и разрушает уже не внешний поток. Они воссоздают себя, используя этот поток. Не поток определяет теперь – какие структуры будут появляться в среде. А сами уже имеющиеся структуры. Преимущество получают те структуры, которые быстрее размножаются и лучше сохраняются. Начинает действовать естественный отбор.

Однако сам процесс подбора нужных для репликации молекул носит случайный характер. Переход к полисистеме с одинаковыми характеристиками создаёт молекулу из повторяющихся нуклеотидов. Такая молекула создаёт вокруг себя структурированный рисунок электрического поля из повторяющихся конфигураций диполей. Кроме того, это большая молекула со сложной пространственной конфигурацией, обладающая спектром собственных резонансных частот. Поток энергии, проходящий через бульон, накачивает и нашу молекулу. Она преобразует этот подарок в спектр колебаний с частотами, заданными собственной пространственной конфигурацией. Структура электрического поля тоже колеблется вместе с порождающими её диполями. Таким образом, вокруг молекулы репликата создаётся сложная микроструктура акустических и электромагнитных полей.

Это сложноорганизованное поле ориентирует окружающие молекулы, повышая вероятность встречи с нужной, и помогает собираться структурам, соответствующим конфигурации этого поля. То есть, таким же структурам, какую имеет материнская молекула. Таким образом, длинная молекула из повторяющихся нуклеотидов получает эволюционное преимущество перед одиночными нуклеотидами. Её репликация становится менее случайной и более "целеустремлённой". Изначальная функция цепочки повторяющихся одинаковых нуклеотидов не кодирование белков, не передача той информации, которую сегодня ищут биологи. Её функция – организация процесса репликации. Можно сказать, что она несёт информацию о процессе передачи информации на ранней стадии эволюции.

Следующий шаг – переход к полисистеме из элементов со сдвинутыми характеристиками. Так появляются на репликоне участки, кодирующие вспомогательные молекулы. Эти молекулы выполняют различные функции – вспомогательные, транспортные, затем регуляторные. Специальные молекулы, такие как АТФ, запасают энергию и делают процесс боле независимым от внешнего энергетического потока. И наконец, специальный слой молекул создаёт охранительную оболочку, не давая всему этому богатству разбежаться.

Настоящая жизнь

Репликат переезжает из коммуналки в свою однокомнатную клетку и начинается настоящая жизнь. Появляется прокариот – простейшее одноклеточное. Теперь это живое существо. Оно не только структурирует микропространство вокруг себя, организуя окружающий ресурс, но и само способно перемещаться в направлении концентрации нужного ресурса (гоняться за пищей, оно ведь теперь не химия, а биология).

Самым лучшим концентратором нужных веществ является другая клетка. Это нехитрое соображение привело к появлению эволюционной пары – хищник/жертва. Жизнь стала эволюционировать, выбирая различные направления. Естественный отбор оставлял наиболее удачные. Среди этих направлений было два принципиально отличных. Одно – увеличение динамичности прокариота и сложности информации, другое – увеличение запаса ресурса (инвестировать в хайтек или в энергоресурсы). Пронырливые повышали идеальность, приспосабливая себя к различным условиям. Запасливые повышали идеальность, уменьшая зависимость от внешней среды, и становились лакомой добычей для пронырливых.

Но вот кто-то из пронырливых догадался не переваривать запасливого полностью, а проникнув в него, переварил лишь его ДНК, заменив собой. Всю обеспечивающую систему он оставил и заставил работать на себя. Себя он освободил от бытовых проблем, оставив лишь функцию накопления информации и её тиражирования. А все обеспечивающие функции оставил хозяйке, сохранив за ней в благодарность за сытное питание часть девичьей фамилии в виде митохондриальной ДНК.

Так образовался эукариот – сложное одноклеточное существо с клеточным ядром. Специализация ядра на хранении и распространении наследственной информации позволила увеличить накопление информации, повысить гибкость и изменчивость. А окружающая часть клетки специализировалась на обеспечивающих функциях, повысив стабильность и независимость от внешней среды. Так было разрешено противоречие между двумя противоположными эволюционными требованиями – изменчивостью и стабильностью. А паразитический захват чужой клетки переродился во взаимовыгодный симбиоз.

Каждый из совершённых эволюционных шагов увеличивал сложность накопленной информации и, следовательно, изменчивость, способность быстрее приспосабливаться к различным условиям. Повышение динамичности и целенаправленности поведения клетки наряду с количественным распространением увеличивало конкуренцию и ускоряло отбор. Всё это вместе выливалось в ускорение эволюции на каждом новом шаге усложнения. К понижению её случайности и к повышению целенаправленности в сторону увеличения идеальности.

Светская жизнь

Следующий шаг к колонии взаимодействующих клеток был сделан не от хорошей жизни. В условиях недостатка ресурса такое решение становится энергетически выгодным. В такой колонии каждая клетка размножается самостоятельно, но питаются совместно. Вместе они могут окружить и поглотить ранее не доступную пищу. На первых порах такие клетки могут, как сбиваться в колонию в условиях оскудения питательной среды, так и разбредаться в самостоятельное плавание в условиях вернувшегося изобилия.

Сбившись в колонию, они начинают действовать согласовано. Происходит самоорганизация по законам синергетики. Есть классический пример о часах-ходиках, повешенных на одной стене. Через некоторое время они начинают идти синхронно. В этом случае среда (стена) рассеивает меньшее количество энергии. Согласованное поведение часов энергетически выгодно. Колеблясь синхронно, маятники попадают в потенциальную яму. Так происходит самоорганизация.

Процессы в клетке автоколебательные. Собираясь в колонию, клетки образуют среду, которая синхронизирует их энергетические процессы. Такая колония становится протоорганизмом. Настоящий организм образовался не из добровольно скооперировавшихся клеток, а из разделившихся, но не разошедшихся клеток-близнецов, с одинаковым генетическим кодом. Они сумели по-родственному поделить функции и специализироваться. Специализируясь, они упрощались и делегировали сложность в надсистему организму.

Специализировались они в зависимости от пространственного положения, занимаемого в организме. Управляло этим процессом биополе организма. Поскольку мы произнесли это страшное ненаучное слово, следует объяснить – что это такое.

Антинаучность жизни

Начали использовать этот ненаучный термин различные экстрасенсы, целители и прочие гуманитарии, получившие по математике тройку в аттестат только благодаря состраданию к серости нашей системы серого среднего образования. Эта ситуация рождала усмешки продвинутых в точных науках граждан и издевательские вопросы о том, каким прибором измеряется это мифическое биополе. Но указания духовно продвинутых граждан на давно применяемые в медицине измерения энцефалограмм и электрокардиограмм, а также на зафиксированные слабые электромагнитные поля вокруг живого объекта (ауру), заставили научно продвинутых граждан ввести в оборот словосочетание – физические поля биологических объектов. Никакого биополя, – говорили они, – нет, а есть физические поля биологических объектов.

Напрямую против такой интерпретации и возразить нечего. Однако в ней прочитывается отношение к этим полям, как неким побочным отходам процесса жизнедеятельности. Как к излучению утечки плохо экранированного кабеля, которое фиксирует пронырливый супостат и узнаёт наши секреты. В действительности биополе – это не какие-то полевые отходы функционирования жизни. Это сама жизнь и есть.

Тогда что же это такое? Любой физик скажет вам, что существует только четыре поля, и никаких других полей нет и быть не может. Но инженер может пользоваться понятием поле центробежных сил, или даже запаховое поле. И какое ему дело, что все эти поля сводятся в конечном счёте к сложной организации всё тех же четырёх физических полей, если оперирование инженерными понятиями позволяет проводить нужные расчёты.

Да и простое электрическое поле может быть организовано с разными уровнями сложности. Может быть поле между двумя зарядами. Может быть переменное поле. Оба поля электрические, но измеряются разными приборами. А может быть и ещё более сложно организовано то же самое электрическое поле. Мы уже рассмотрели – насколько сложное поле порождается репликоном. Это поле, состоящее из взаимодействующих полей разной природы. В клетке уже целый конгломерат полей из стоячих волн и автоколебательных реакций. Клетка исполняет свою сложную партитуру. Колония клеток в квазиорганизме согласует их как часы на одной стене. Только часы согласовывают одну частоту, а клетки согласовывают свои партитуры в звучание единого оркестра.

Биополе – это сложная согласованная система из стоячих волн и автоколебательных процессов, взаимодействующих между собой полей разной природы. А жизнь – это функционирование самовоспроизводящихся вещественно-полевых структур. То есть, биополе – это такая же неотъемлемая составляющая жизни, как и тело. В теле без биополя жизни нет, это мёртвое тело.

Организм

Но то, что мы описывали до сих пор, это ещё не организм. Это первая фаза самоорганизации клеток. Организм возникает на следующей ступени эволюции, когда биополе теряет свою регулярность, становится более сложно организовано. Теперь оно имеет неодинаковую структуру в центре и на периферии. Клетки в зависимости от занимаемой позиции в этом поле подвержены различным внешним синхронизирующим воздействиям. Вследствие этого они по-разному организуют свои свойства, специализируются. А система, построенная из дифференцированных клеток, формирует сложное надсистемное биополе. Клетки специализируются, делегируя сложность и выбор дальнейшего направления эволюции в надсистему, организму и его биополю. Сами же эволюционируют в сторону специализации в интересах организма. Из этого процесса, главным образом, и состоят дальнейшие ступени эволюции. Появляется новый надсистемный контур регулирования, а подсистемные дифференцируются, увеличивая разнообразие и повышая функциональные возможности организма.

Временное решение

Эволюционное развитие организма требует постоянного увеличения системных уровней в нём и возрастающей специализации клеток. Но возможности дифференциации клеток с помощью усложнения единого поля ограничены. Для дальнейшего усложнения организма необходимо управлять всеми клетками не единым полем, а передавать из единого центра управляющие сигналы, организующие нужное воздействие в нужном месте. Для выполнения этой функции организм создаёт специальные временные клетки. Называются они нейроны. Поскольку они возникли лишь с целью управления дифференциацией клеток, организм даже не предусмотрел их обновление в сформированном теле. Откуда же ему было знать, что с их помощью в дальнейшем придётся брать тройные интегралы.

Правда оказалось, что с помощью этих нейронов можно сделать более управляемым и взрослый организм. Но природа поначалу не слишком увлеклась этой идеей. Даже огромные динозавры настолько не озаботились этой функцией, что мозга у них почти что и не было.

Изобретение для взрослых

Величайшим изобретением природы для ускорения эволюции стало разделение противоречивых свойств – изменения и сохранения на две независимые подсистемы, одной целой системы. Такой финт природа уже проделывала, создав эукариот. Теперь она повторила найденное изобретательское решение на уровне многоклеточных организмов, придумав половое размножение. Подсистема, которой досталась функция изменения, называется мужским полом, та, которой выпала роль сохранения и передачи следующему поколению – женским.

Это разделение многократно повторено на разных уровнях системности. На клеточном уровне. Все зародыши яйцеклеток появляются уже при рождении женского организма с готовым генетическим набором и ждут своего часа. Яйцеклетка – невеста с богатым приданным, она снабжена энергетическим запасом, митохондриями. Яйцеклетка в отведённое ей время единственная невеста, ей не надо ни с кем конкурировать. Если даже их случается и две, это дела не меняет, при встрече с кавалерами выбора будет довольно обеим. Со сперматозоидами всё обстоит иначе. Они образуются в процессе жизни мужского организма. Делегируемый им набор генетической информации меняется под воздействием внешних условий, истории жизни мужской особи. Сперматозоиды не имеют никаких запасов и заточены на соперничество в короткий, отведённый им срок. Они создаются в большом количестве для отбора лучшего экземпляра. Снабжать их по первому классу как яйцеклетку было бы неразумной расточительностью. Они заточены на соревнование, на отбор лучшего. Его единственного ждёт награда, его и обогреют, и накормят, и поселят в уютной квартире.

На уровне организмов снова используется это же решение. Женские особи рождаются с меньшим разбросом параметров, с высокой кучностью распределения. Они имеют большую ценность для популяции, величина популяции определяется именно их количеством. Природа к ним относится бережней. Отыгрывается она на мужских особях, смело на них экспериментируя. Среди них отклонения по всем параметрам более значительные. И конкуренция за право оставить потомство жесткая. Среди женских особей конкуренции за право оставить потомство практически нет. Есть лишь конкуренция за качество генома потомка. А при снижении уровня запросов получить своё может каждая. Качественных мужских особей для продолжения популяции не обязательно иметь много. Поэтому природе не жалко на них экспериментировать. Мужики – расходный материал эволюции.

На уровне социума по инерции происходит всё то же самое. У мужиков профессии более экстремальные и более творческие, у дам более охранительные (врачи, учителя). Мужики – это творчество (процесс создания нового), дамы – это культура (интегрирование результатов творческого процесса и сохранение в следующем поколении). Мужики – это специализация, дамы – универсализация. Среди мужиков больше гениев и дураков, Дамы – это срединный костяк, на котором держится социум. Мужики изощряются чтобы удивить, дамы отбирают результат и делают его достоянием потомков. Если жена, мама или бабушка не приведёт мужика на концерт, он никогда и не узнает, что творчество – это не только ловля нового вида муравья.

Зачем понадобился мозг

Ну вот, уже и нервная система появилась, и началась половая жизнь. Чего ещё хотеть для счастья? Конечно дальнейшего саморазвития. Для дальнейшего развития нужно взять высшую регулятивную систему и усложнять её далее. Какая из систем высшая? В организме создано несколько таких систем. Это различные железы, управляющие организмом при помощи биохимических процессов. Они управляют и нервной системой. Но и нервная система немножко управляет ими. Железы созданы специально для управления организмом, а нервные клетки прижились в нём со времён формирования эмбриона и организм просто использует их остаточный ресурс, даже не позаботившись об их возобновлении. Так…, временный квартирант, подрабатывающий за предоставленный приют.

Но именно нервная система управляет процессом появления других систем. А тот, кто распределяет ресурс, голодным не останется. И главное, функционирование нервной системы построено не на медлительных биохимических процессах, а на порядки более стремительных, электрохимических. Это делает её наиболее гибкой и пригодной к усложняющим изменениям. Так, что она оказалась вне конкуренции. И нервная система стала усложнять организм за счёт, в первую очередь, усложнения себя. Она стала формировать из себя мозг, который и стал инструментом дальнейшей эволюции.

Мозг стал управлять экспрессией генов. Он стал высшим органом регуляции, развёртывания генетической информации. Но передать наследственную информацию со способами этой регуляции следующему поколению он мог только через гены. Это очень ограничивало его эволюционные возможности. Представьте себе профессора, сделавшего открытие, но способного передать его другому профессору только на словах через знакомого грузчика. Конечно же, профессор будет искать способ прямого контакта со своим коллегой. В такой же ситуации оказался и мозг, решая задачу передачи наследственной информации. И нашёл решение этой проблемы.

Беременность разумом

Этим решением стало внутриутробное вынашивание. Теперь материнский мозг получил возможность влиять на развёртывание генетической информации плода уже на ранних стадиях развития, когда собственный мозг плода ещё не сформирован. Несмотря на продолжающийся процесс передачи информации на генетическом уровне сами гены стали играть роль скорее клавишей на инструменте. А партитура стала уже храниться в мозге.

Но как управлять экспрессией генов, процессом развёртывания генетической информации плода помимо его мозга, пока он ещё не сформирован? Природа опять придумывает временную систему для организации этого процесса. Она создаёт сложнейшую инфраструктуру из проводов с высокой электропроводимостью, связывающую внутренние органы млекопитающего с так называемыми акупунктурными точками. Конечно же, эта сложнейшая система придумана природой не для того, чтобы китайцы догадались тыкать в эти точки свои иголки.

Вместе с тем появилась ещё более заманчивая возможность. Материнский мозг смог передавать информацию непосредственно мозгу плода. Мозг плода получает наследственную информацию от материнского мозга и информацию, приобретённую в процессе жизни. Мозг плода программируется, видит сновидения и пользуется результатами обработки информации с материнских органов чувств в режиме реального времени. Родившийся организм уже имеет смутные представления об окружающем мире. В частности младенец способен узнавать музыкальные мелодии, услышанные ещё в утробе. Не говоря уже об узнавании голосов родителей.

Материнский мозг получает важную эволюционную функцию и начинает развиваться. Но зачем мозги нужны мужикам? Мужской мозг внутри организма может влиять только на процесс рекомбинации генов при формировании половых клеток. Может быть, на предварительную отбраковку не очень удачных комбинаций. Но для роста и усложнения этого органа он тоже должен накапливать и передавать информацию. Природа очень экономна. Она ведь очень скупо отнеслась к сперматозоидам. А мозг очень энергозатратный орган. К тому же мужской мозг аккумулятор творческой, новой информации, которая должна дополнять информацию консервативную, женскую. Следовательно, должна быть передана потомку.

Природа придумывает – как организовать и этот процесс. Она превратила механизм для передачи генетического материала в разъём для кабеля, состоящего из огромного числа нервных окончаний. А сам процесс передачи этой информации получил такой приоритет над всеми другими процессами, что в этот момент оба мозга абсолютно отключаются от внешнего мира, полностью отдаваясь процедуре. И получают в награду самую большую порцию удовольствия. Описываемый процесс называется оргазм.

Передача наследственной информации от мужского мозга женскому стала играть все большую роль. Эту информацию можно получать не только в момент зачатия, но и накапливать впрок. Для дальнейшего ускорения процесса эволюции пришлось придумывать – как увеличить возможность передачи этой информации. И она решила отвязать этот процесс от необходимости зачатия. Этот процесс был возможен только в определённый период – период созревания яйцеклетки, период течки. Во всё другое время женский разъём закрыт и биохимические сигналы, соблазняющие мужскую особь, не выделяются. Но вот эволюция придумывает приматов, у которых этот канал обмена наследственной информации открыт постоянно. А функцию соблазнения передоверила мозгу.

Игры разума

Но секс сексом, а поговорить? Знакомая проблема?.. Вот и эволюция с ней тоже столкнулась. Раз уж высшая информация о развитии плода передаётся от мозга к мозгу, то можно придумать более эффективный канал передачи, чем внутриутробный. И природа опять находит изобретательское решение. Она решает рождать детёнышей недоношенными и доформировывать вне утробы, передавая развивающемуся ребёнку информацию в социуме. Крокодил рождается маленькой сформировавшейся взрослой особью. Ему остаётся только кушать и подрастать. Семья ему никакая не нужна. А котята вообще рождаются слепыми и беспомощными. Им нужна забота матери и передача приобретённой информации. Этот ещё более развитый процесс передачи информации называется игрой. Интересно, что птицы тоже сделали этот эволюционный шаг – птенцы у них вылупляются недоношенными. Птицы тоже формируют семью и социум. Но они пропустили этап внутриутробного вынашивания, развивающий мозг для процесса передачи наследственной информации. Вот и приходится им жить хоть и в социуме, но с птичьими мозгами. Как важно всё-таки не пропускать нужных уроков…

Процесс накопления и передачи информации в социуме оказался настолько эффективней внутриутробного и тем более генетического процессов, что эволюция пошла по пути увеличения недоформирования плода. С целью дальнейшего продолжения его развития на свежем воздухе. Котёнок недоношен на недели. Павиан на 3-5 лет. Человекообразная обезьяна ещё больше. И наконец, гомо сапиенс нуждается в опеке до 15 и более лет. Человек – это неповзрослевшая обезьяна. И это главное генетическое отличие человека от остального животного мира. Дальнейший эволюционный отрыв происходил с помощью формирования личности и социума, и сложности накапливаемой в мозгу, а затем вне его, информации. Но это уже другая история про социальную эволюцию.

На биологическом же уровне человек получил возможность развивать себя полтора десятилетия, и остаточную возможность в отдельных случаях, при напряжении воли, и дольше. Шимпанзе пытались обучать речи немых и развивать их интеллект. Наиболее одарённые шимпанзе развивают свой интеллект до уровня пятилетнего сапиенса. Дальше, сколько не старались, процесс не идёт, останавливается. Исчерпывается ресурс, оставленный организму на доразвитие после рождения.

Человеку же за долгое взросление пришлось заплатить необходимостью длительной опеки в социуме. Это способствовало укреплению и развитию социума. Дальнейшая эволюция стала социальной. Но человека как биологический вид она ещё в покое не оставила. Социальная эволюция накапливает биологические проблемы, которые надо осознать для правильности дальнейших шагов.

Муравьиный разум

Первая проблема – делегирование сложности в надсистему. С развитием социума снижаются требования к индивиду. Ещё каких-то 150 лет назад мы ездили на телегах и каретах. Теперь мы ездим на тойотах и мерседесах. Смешно даже сравнивать одно с другим. А производства по изготовлению телег и тойот?! Как можно сравнивать жалкую сараюшку с громадным высокомеханизированным цехом? Они отличаются по сложности организации на порядки.

А теперь обратите внимание на мастера, изготавливающего эту простую телегу. Сколько знаний и навыков ему необходимо! И столяра и жестянщика и ещё кучу, которую мы теперь и не воспроизведём. А что нужно рабочему на конвейере, который подносит к колесу подвешенный гайковёрт, закручивающий параллельно все гайки. И повторяет эту процедуру со следующим колесом, затем опять. И так восемь часов. Насколько ему надо меньше мозга, чем каретных дел мастеру?

И эта история, резко ускоряющаяся в последние двести лет, развивается уже сорок тысяч лет. Последние сорок тысяч лет человеческий мозг уменьшается. Нашему далёкому предку приходилось решать огромное количество задач по выживанию, пропитанию, воспитанию детей, передаче им накопленной информации. Да и хранить надо было всю эту информацию в собственном мозге. Ведь у него не только интернета, но даже и блокнота не было. Его мозг должен был быть значительно универсальней не только чем у рабочего на конвейере, но и чем у профессора, читающего в университете курс эволюционной биологии. А изначальная функция мозга – передача наследственной информации потомку совсем потеряла актуальность. Сын профессора будет учиться, где надо.

Вот муравьи передали сложность в надсистему и не парятся, что у них нет разума. Зато разумной организацией обладает муравейник, а сами муравьи поспешили специализироваться на органическом уровне. Но муравейник не имеет возможность организовывать социум муравейников и развивать разум. Человеческое общество специализируется не на органическом уровне, а на уровне софта. Человеку можно заменить софт, переучить на другую профессию. Тем более его потомок не обязан специализироваться в той же специальности. Поэтому человеческая специализация менее опасна, чем муравьиная. Но всё равно сорок тысяч лет делегирования сложности в надсистему привели к упрощению мозга. Развиваясь как социум, человечество, как биологический вид уже сорок тысяч лет деградирует, медленно превращаясь в муравейник.

Человечеству следует сознательно выбрать такую траекторию развития, при которой будет усложняться как социум, так и личность. Для этого нужно преодолеть период специализации, оставив эту тему автоматам и роботам, а человеку выбрать творческий путь, требующий универсальности. Но не все захотят развиваться, когда трудиться за них станут роботы. В США уже теперь существуют целые кварталы, в которых на пособиях живут и с удовольствием деградируют, уже до четырёх поколений бездельников. Ну, так и рыбы ведь не все полезли на сушу эволюционировать. Большинство осталось в воде на прокорм потомкам смельчаков. Может и с человечеством случится то же? Оно разделится на человека творческого и человека деградирующего? Задача для эволюции первого поставлена.

Назад к евгенике

Вторая проблема – искусственная эволюция на биологическом уровне. В последние полтора столетия биологическая эволюция сапиенсов остановилась полностью. Совершенно прекратился естественный отбор. Ещё в девятнадцатом веке в семьях даже высших сословий рождалось по многу детей. Но до зрелого возраста часто не доживало и половины. Теперь благодаря успехам медицины выживают почти все. Более того, живут те, кто вообще сто лет назад не мог родиться. Современная медицина выхаживает и шестимесячных и детей с врождёнными пороками. Всё это стремительно засоряет генетический фонд. Ещё несколько поколений такой практики и человечество исчезнет, как биологический вид.

Выход только один – искусственное вмешательство в геном. Это дело уже ближайших десятилетий. А от вмешательства с целью коррекции генетических ошибок до совершенствования генома шаг минимальный. И здесь человечество подстерегает, может быть, главная засада. Мечта всего человечества со времени осознания себя – это, безусловно, бессмертие. На эту задачу и могут навалиться основные силы исследователей. Надо ли это делать, и как – это важнейший вопрос. Выделим его в отдельную проблему.

Счастливое детство

Третья проблема – индивидуальное бессмертие. Эту тему эксплуатируют мыслители, фантасты, да все, кто может говорить… Предлагают различные варианты от замены органов на искусственные до переписывания личности на компьютерные микросхемы. Оставим все эти темы фантастам и прочим энтузиастам. Наша тема биология, и мы будем говорить о бессмертии биологического организма. Прежде чем рассматривать вопрос о бессмертии нужно выяснить – зачем нужна смерть? Какую полезную функцию она выполняет?

Смерть была совершенно необходима на этапе естественной биологической эволюции. Но этот этап развития закончился. Для социальной эволюции важную роль играла смерть правителя. Приходил следующий и осуществлял назревшие реформы. Сегодня для развитых стран и эта функция смерти не актуальна. Современные демократии выработали механизмы ограничения срока власти без необходимости умерщвлять нацлидеров. Неразвитые страны с незаменимыми отцами народа деградируют, не выдерживают конкуренции, теряют реальный суверенитет. Вход в Будущее этим цивилизациям закрыт. Они будут дезинтегрированы, как система, и переварены более развитой цивилизацией.

Но вот на личностном уровне дело обстоит не столь оптимистично. Пожилые люди, даже постоянно развивающие свой интеллект, занимающиеся интеллектуальной, научной, преподавательской деятельностью, обращаются за помощью в освоении новых гаджетов к своим внукам. Задача, не представляющая никакой сложности для ребёнка, становится трудной для взрослого, даже занимающегося наукой. Мозг взрослого человека существенно утрачивает способность к обучению. Общество из бессмертных людей просто остановится в развитии.

А что же происходит в учёной среде? Там ведь сплошные старики. Интересно распределение научных достижений по возрастам. В точных науках можно стать академиком или лауреатом в тридцатилетнем возрасте. В естественных науках – в сорокалетнем, а в гуманитарных науках признание приходит вместе с сединой. Из этого факта отдельные исследователи делают вывод, что способности в разных направлениях науки расцветают в разном возрасте. Чем гуманитарней наука, тем более зрелый интеллект требуется.

На самом деле, как показал Борис Злотин, это заблуждение. Все основные идеи открытий во всех науках приходят в молодом возрасте. А вот срок признания этих идей не одинаковый. В точных науках, где есть однозначные точные критерии достоверности, результат быстро становится общепризнанным. В естественных науках доказательство требует времени, экспериментов, подтверждения результатов. Признание приходит позже. А в гуманитарных науках, где критерии достоверности совершенно расплывчаты, носителям устаревших учений удаётся удерживать свои позиции до конца. И признание новых теорий приходит только путём естественной смены поколений учёных. Ничто так не способствует развитию науки, как смерть академика.

Этот механизм, особенно выпукло проявляющийся в гуманитарных науках, в меньшей степени распространён и во всех других. Поэтому не всем крупным учёным удаётся получить признание при жизни. Виген Геодакян, чья теория полов интегрирована в описываемую эволюционную модель, хотя и доктор биологических наук, но для академического официоза он не является родным. И вряд ли получит должное признание при жизни. Ну, а гипотеза эволюционного мозга Бориса Злотина, тоже интегрированная в эту модель, официальным биологам не является даже двоюродной. Саму же эту модель будут изучать в школе только после вымирания пары поколений академиков.

Вывод печальный – ставить задачу достижения бессмертия гомо сапиенса категорически нельзя. Это приведёт к торможению и остановке развития. Эволюция не терпит остановки. Остановка – это деградация и уступка места на эволюционной лестнице другому виду. Вот здесь и начинается самое интересное. Мы же знаем, что непреодолимых барьеров нет. Предел – это лишь одна половинка противоречия. Сформулируем его полностью.

Бессмертным быть нельзя, потому что это ведёт к остановке развития и гибели цивилизации. Но бессмертным стать необходимо, потому что это главное желание человека. Значит нужно найти такое решение, при котором бессмертие не останавливает развитие. Ничего страшного, природа не раз решала изобретательские задачи при переходе на следующую ступень эволюции. Проблема в том, что естественная эволюция завершена. И теперь эту задачу придётся решать нам сознательно.

Воспользуемся приёмом уже обкатанным природой не один раз – увеличением времени формирования взрослого организма. Только время это надо продлить до бесконечности. При такой мутации получится новый биологический вид. Это уже будет не человек разумный, а человек постигающий, с негаснущей функцией обучения и развития. Этот новый вид будет отличаться от сапиенса столь же кардинально, как сапиенс от обезьяны. Чтобы человеку стать бессмертным, ему придётся перестать быть человеком.

Могут возникнуть сомнения. Что же это получится за раса детей? Разве они образуют разумное общество? Но это просто инерция терминов. Пятнадцатилетний ребёнок человека разумного намного разумней взрослой пятнадцатилетней обезьяны. И семидесятилетний ребёнок человека постигающего будет намного разумней семидесятилетнего академика разумного.

Учёные пытаются решить задачу старения на уровне клеток и молекул. А необходимо решать её и на уровне организма в целом, и на уровне личности. Описанное решение – это не решение проблемы бессмертия, это только необходимый шаг для допуска к постановке этой задачи. Человечество мечтало о вечной молодости. А следует мечтать о вечной детскости. Что при этом станется с функцией естественного размножения? Придётся ли от неё отказаться? Трудно предугадать. Это будем решать уже не мы, а они.

Вряд ли все сапиенсы будут согласны на такой шаг. Да и раньше при образовании нового вида старый никогда не трансформировался полностью. Возможно, и человечество расщепится на человека постигающего и человека деградирующего (устаревшего сапиенса). Да и как поведут себя эти новые ангелы в новом раю. Может кто-то из непреодолимого любопытства откусит от яблока и совершит грехопадение? Ой! Кажется дежавю…

Смысл жизни

Итак. У нас получилось описание биологической эволюции как развивающейся информационной системы. Это не вся эволюция. Но это её основной ствол. Природа сделала и массу других изобретательских шагов на пути увеличения идеальности. Например, гигантским прорывом к уменьшению зависимости от внешней среды явилось появление теплокровности у млекопитающих. И таких эволюционных усовершенствований множество. Их тоже следует описать с точки зрения повышения идеальности и наложить ветвями на общий ствол. В сам ствол от млекопитающих попало главное изобретение – внутриутробное вынашивание. Именно оно стало ключевым на этом этапе эволюции событием на пути обретения смысла жизни – формирования разума. Биологическая эволюция – это период развития информационной системы от сложной химической молекулы до разумного социума.

В чём задачи

Первый набор задач состоит в том, чтобы описать все эволюционные скачки и нанести их на общее эволюционное дерево. Описание нужно сделать с точки зрения повышения идеальности системы. Для конкретизации разобьём повышение идеальности на шесть конкретных показателей.

Показатели эволюции

Повышение контроля над средой:

1. захват новых ниш и ареалов

Понижение зависимости от среды:

2. понижение зависимости от вредных воздействий

3. понижение зависимости от полезных ресурсов (повышение глубины использования ресурсов)

Сужение диапазона случайности эволюции (повышение целенаправленности и скорости эволюции)

4. увеличение изменчивости

5. ускорение отбора

6. увеличение сохранности ценных изменений (накопление информации, повышение её качества и совершенствование системы организации информации)

По этой схеме следует описать появление каждого нового функционала, новой конструкции, нового регуляторного уровня. Такая систематизация даст общую картину эволюции, подскажет новые гипотезы и открытия.

Второй набор задач состоит в экспериментальной проверке гипотез. Всё вышеприведённое описание эволюции является логически выстроенной цепочкой научных данных и гипотез. И каждая из этих гипотез нуждается в экспериментальном подтверждении.

Например, можно создать компьютерную модель, описывающую спектр частот собственных колебаний репликона. И на основе модели получившейся структуры акустических и электромагнитных полей оценить степень изменения окружающей микросреды и влияние её на упорядоченность процесса репликации.

Смоделировать пути воздействия мозга на процесс дифференциации клеток. Влияние мозга на условия активизации регуляторных генов. Влияние мозга через изменение параметров внутренней среды на условия отбора половых клеток (выживание клеток с разным процентом мутаций или, быть может, доже с определённой комбинацией признаков).

Можно ставить более общие задачи. Например, выявить и описать механизмы увеличения скорости эволюции с усложнением организма. С точки зрения законов развития систем на каждом этапе развития уменьшается случайность процесса эволюции. Организм с половым размножением резко замедляет скорость воспроизводства по сравнению с простейшими. Он получит преимущество перед простейшими в скорости эволюции, только если перенесёт этот процесс внутрь организма и сделает его более эффективным. Процесс случайной мутации в сложных организмах не должен отличаться по скорости от такого же процесса у простейших. Значит должно быть более «осмысленное» использование мутаций. Отсюда – одна из главных целей рекомбинации – быстрее сформировать набор удачных мутаций. Но кроме этого должен быть всё усложняющийся механизм внутриорганизменного отсеивания неудачных сочетаний мутаций.

Организм должен задолго до оплодотворения моделировать внутреннюю среду таким образом, чтобы отобрать эффективные комбинации и утилизировать неэффективные. И этот механизм должен быть совершеннее естественного отбора во внешней среде для простейших. Можно сказать – «осмысленнее». «Осмысленность» процесса должна проявляться ещё и в подстраивании критериев отбора к изменениям во внешней среде. Главный орган, способный как отражать изменения во внешней среде, так и менять состояние внутри организма – это мозг. Более сложноорганизованный мозг делает более эффективным процесс моделирования. Нужно выяснить дальнейшую судьбу разных комбинаций внутри организма. Зависимость этой судьбы от параметров окружающей клетки среды. Зависимость этих параметров от условий внешней среды, например от стрессовых реакций. Выяснить зависимость эффективности внутриорганизменного моделирования от сложности мозга. В том числе и частоту рекомбинации.

Таких частных задач из общей теории эволюции можно вычленить много. Хотя частные они только для общей теории. Каждая из них тянет от докторской до Нобелевской. Описание же общей теории эволюции жизни превратит биологию из набора отдельных фактов в настоящую систематизированную науку.

вернуться в задачник

Адрес электронной почты: theorysm@gmail.com