Р.Ровинский

Развивающаяся Вселенная


Universe 3.62 Universe 3.71 Content Home Page

 

3.7 Биосфера и феномен Человека

Рассматривая исторический процесс развития возникшей биосферы, Aurora как его представляет себе наука сегодняшнего дня, обнаруживаем в нем чередование этапов эволюции, прерываемых скачкообразными переходами в качественно новые состояния. В этом процессе образовывались все более сложные и упорядоченные формы и структуры живого вещества. В истории биосферы отмечают зигзаги, временные приостановки направленного развития, но они никогда не переходили в стадию деградации, длительного поворота движения вспять. Достаточно взглянуть на общий перечень важнейших вех в истории биосферы, чтобы убедиться в этом:
  • появление простейших клеток – прокариотов (рождение биосферы)
  • появление более высокоорганизованных клеток – эвкариотов
  • объединение клеток – эвкариотов с образованием многоклеточных организмов, функциональная дифференциация клеток в организмах
  • появление организмов с твердым скелетом, что открыло путь к образованию высших животных
  • возникновение у высших животных развитой нервной системы и формирование мозга, как центра сбора, переработки, хранения информации и управления на ее основе функционированием и поведением организмов
  • формирование разума, как высшей формы деятельности мозга
  • образование социальной общности людей, носителей разума.
Вершиной направленного развития биосферы стало появление в ней Человека, открывшего эру становления на Земле Разума.
В истории Земли был период чисто геологической эволюции, его сменил период геолого-биологической эволюции, а с появлением человека открылся период психогенеза, то есть духовной эволюции.
Рождение разума знаменует собой ни с чем не сравнимый качественный переход к новой стадии развития жизни на Земле. Известный палеонтолог и биолог Пьер Тейяр де Шарден представил развитие биосферы в виде Дерева жизни, контуры которого определяются следующими отмеченными им закономерностями [49]:
  • Во-первых, жизни присуща экспансия, создание избыточного изобилия живых организмов каждого появляющегося вида. Но при этом биосфера остается единым целым, части которого очень тесно взаимосвязаны между собой. "Взятое в целом живое вещество, расползшееся по Земле, с первых же стадий своей эволюции вырисовывает контуры одного гигантского организма".
  • Во-вторых, в своей экспансии жизнь разветвляется, распадается на отдельные "ветви", естественные подразделения. Так, среди бесчисленного множества древнейших одноклеточных форм практически сразу выделились две ветви: "растительная ветвь", составленная клетками, способными осуществлять фотосинтез, и "животная ветвь", состоящая из клеток, питающихся растительными собратьями. Каждое разветвление обособляется в замкнутый пучок, названный филой, эволюционирующий самостоятельно. На каждом уровне Дерева возникает семейство фил, образующих "крону". Со временем большинство ветвей кроны стареет и отмирает и в настоящее время число существующих организмов составляет ничтожную часть того, что вырастало на Дереве за всю историю его существования. Так, в современном мире общее число известных видов живых существ достигает примерно 1,4 миллиона, а за всю геологическую историю Земли число существовавших видов оценивается примерно в 4 миллиарда. Обновление фил Дерева жизни не является непрерывным процессом, оно происходит скачками.
  • В-третьих, реализуется то, что Тейяр назвал "техникой пробного нащупывания". Многочисленные филы, образующие крону Дерева, позволяют жизни нащупать перспективный путь последующего развития, непременно связанный с направленным усложнением организмов. "В пробном нащупывании, - пишет Тейяр, - весьма любопытно сочетаются слепая фантазия больших чисел и определенная целенаправленность. Пробное нащупывание – это не просто случай, с которым его хотели смешать, но направленный случай. Все заполнить, чтобы все испробовать. Все испробовать, чтобы все найти" [49].

Из множества фил данного уровня незаметно выделяется одна, не занимавшая господствующего положения, более того, малозаметная на фоне процветающих фил, которая в критический момент дает побег, продолжающий ствол Дерева и открывающий качественно новый уровень в развитии. Побег разветвляется, создает новую крону. И такая картина наблюдается от основания Дерева до его вершины. Для стороннего наблюдателя, например, палеонтолога, пытающегося проследить плавную линию развития жизни, внезапное появление совершенно новых ее форм, по геологическим меркам мгновенно сменивших еще недавно пышно процветавшие растительные и животные виды, выглядит чем-то необъяснимым. Но с позиций теории самоорганизации наблюдаемая смена господствующих форм рассматривается как типичный скачок системы (биосферы) в качественно новое состояние с более высоким уровнем упорядоченности.

Отмечаемая направленность развития биосферы ставит вопрос о движущей силе процесса. Древнейшие клетки-прокариоты при всей своей относительной простоте обеспечили своим потомкам возможность дожить до наших дней (бактерии, синезеленые водоросли) и прекрасно сосуществовать с куда более сложными современными организмами, выдерживая все тяготы конкурентной борьбы с ними. Какой же стимул толкал биосферу на хлопотный путь прогрессивного развития, не удовлетворившись исходным примитивным, но вполне жизнеспособным уровнем? Почему "внезапно" вслед за прокариотами появляются более совершенные клетки-эвкариоты, более сложного устройства, предназначение которых можно понять только в историческом плане, поскольку на их основе смогли образоваться многоклеточные организмы? Кстати, эвкариоты не являются производными от прокариотов, по современным данным они возникли в результате объединения трех различных предорганизмов. Обнаружено генетическое родство их составных частей с

  1. истинными бактериями;
  2. архибактериями и
  3. укариотами, то есть частицами, соответствующими цитоплазме.
Не правда ли, эти открытия наших дней можно рассматривать как довод в пользу гипотезы Бернала о первоначальном появлении и развитии органелл, объединение которых создало качественно новый результат - клетку. Эвкариоты же оказались той филой на Дереве жизни, которая дала толчок к росту его ствола, а прокариоты остались на этом стволе в качестве тупиковой ветви. Но необходимо подчеркнуть, что представители этой "тупиковой" ветви выполняют определенные функции в биосфере, без их участия невозможна успешная жизнедеятельность всего сообщества. Другие, подлинно тупиковые ветви Дерева, не выполняющие в биосфере полезных для нее функций, просто отмирают.

Не менее загадочно, если рассматривать это как случайность в эволюционном развитии биосферы, выглядит появление многоклеточных организмов. Что заставило "вольных" эвкариотов объединяться, как они смогли при этом "договориться" о разделении функций, об образовании специализированных органов, а заодно и о способах согласованного управления их жизнедеятельностью в интересах организма как целого?
Трудно ответить на эти и другие возникающие вопросы, если не предположить, что будущее потенциально было заложено в системе в форме скрытой информации.

П. Тейяр де Шарден, сочетавший научную деятельность с саном священнослужителя ордена иезуитов, изложил свои представления о движущей силе развития Природы и, в частности, биосферы в блестящей книге "Феномен человека", на которую ранее мною уже делались ссылки. Книга была написана в середине 30-х годов, но увидела свет лишь в 1957 году, спустя два года после смерти автора. Взгляды ученого на эволюционные процессы в Природе были сочтены руководством Ордена противоречащими догматам веры. Тейяра вынудили отказаться от публикации своих философских трудов, от публичных выступлений и участия в дискуссиях, затрагивающих эволюционные проблемы, от чтения лекций по геологии в Католическом университете Парижа. А когда книга все же была издана, отцы Ордена призвали охранять католическую молодежь от этого нежелательного произведения. Здесь нет необходимости обсуждать теологические разногласия между руководителями Ордена и убежденным католиком Тейяром де Шарденом.
Отмечу только, что научные занятия палеонтологией, участие в крупных палеонтологических раскопках в Китае и на острове Ява (в ходе которых был найден синантроп) снабдили ученого современными данными об исторической эволюции биосферы в целом и об эволюционном пути развития высших приматов и человека, в частности. А способность за частным видеть общее позволила Тейяру де Шардену представить путь развития биосферы в виде Дерева жизни и выделить основные закономерные черты такого развития.

Изложенные в книге эволюционные представления кратко сводятся к следующему. Вселенная – это цельное природное образование, пребывающее в состоянии развития. В ходе такого развития на планете Земля естественным путем произошел качественный скачок, совершился переход от неживого к живому, возникло системное образование, называемое биосферой, и начался сложный путь развития этой системы. Развитие биосферы носит явно выраженный направленный характер, движущей силой направленности выступает созидательная тенденция. Ее порождают элементарные частицы сознания, изначально присутствующие в каждой элементарной частице вещества.
Но в микрочастицах сознание проявляется слабо, оно создает лишь стремление к объединению частиц в блоки. По мере укрупнения ансамблей частиц нарастает концентрация сознания, и возникают все более сложные его проявления. Когда концентрация сознания превысит некоторый критический уровень, а это может случиться в организмах высокой степени сложности, происходит переход в новое качество, возникает разум, мысль.
Эволюция – это движение по пути совершенствования сознания вплоть до образования некоего высшего сознания, сверхсознания, которое появится в будущем в результате объединения индивидуальных сознаний.

Большинство биофизиков полагают, что физические представления наших дней достаточны, чтобы на их основе, не вводя новых сущностей, понять специфические проблемы биологии. С этих позиций нет необходимости вводить и такую новую сущность, как "элементарное сознание".

"Современная физика, - формулирует это положение М.В. Волькенштейн [50], - достаточна для понимания эволюции. Здесь могут потребоваться новые понятия, но не новые физические принципы".
Вот, например, как в наши дни общие физические представления, в том числе и представления теории самоорганизации, прилагаются к разработке труднейшей биологической проблемы образования и развития многоклеточных организмов. Одна из загадок такого процесса – как из единственной зародышевой клетки развивается многообразие типов специализированных клеток, как эти клетки узнают, где, в каком локальном участке пространства они должны расположиться, какими путями передается и принимается подобная "строительная" информация среди вновь образующихся клеток. У человека, например, насчитывается более 200 разновидностей специализированных клеток. В обзорной статье Б.Н. Белинцева, посвященной проблеме биологического формообразования [51], говорится, что каждая из вновь образующихся делением клеток зародыша содержит в своих хромосомах весь набор генетических программ возможного развития. Специализация клетки происходит после того, как она получает сигнал, включающий одну из таких программ, а соответствующий сигнал локализован в том месте, где предстоит образоваться соответствующему органу. Правильное включение программы обеспечивает формирование головы впереди, а не позади туловища, внутри головы позволяет оформиться мозгу, а не, например, почкам, короче говоря, обеспечивает возникновение и развитие всех частей организма на положенных местах и с положенными функциями.

Предполагается, что архитектура многоклеточного организма задается им самим в процессе самоорганизации. Вся совокупность делящихся клеток вырабатывает пространственную информацию, включающую в каждой локальной точке пространства конкретную генетическую программу развития появляющихся там клеток. С этой целью создается морфогенетическое поле, материальной основой которого служат выделяемые клетками химические реагенты (морфогены), а команда на включение той или иной программы развития клетки в данном месте определяется пространственными перепадами концентрации реагентов.

"Сложность и уникальность биологических структур есть результат "сложного" отклика на "простые" управленческие факторы. Пространственный план задается неоднородным распределением физических параметров, влияющих на динамику внутриклеточных процессов <...> он именно возникает как продукт коллективного процесса самоорганизации, выражающегося в спонтанном возникновении диссипативных структур" [51].
Предлагаемый механизм формообразования многоклеточных организмов опирается на серьезную экспериментальную основу. Не углубляясь в подробности, отметим, что слегка приподнялся занавес над тайной развития и функционирования сложнейшей биологической системы, каковой является многоклеточный организм. И решающая роль в этом успехе принадлежит таким представлениям нового научного мышления, как диссипативные системы, их самоорганизация, коллективные упорядоченные взаимодействия многих элементов. Но все же немало вопросов остаются без ответа, и прежде всего вопрос о том, как появились и саморегулировались в процессе исторической эволюции жизни такие процессы.

По современным оценкам многоклеточные организмы появились ~0,7 миллиарда лет назад. После их появления стержнем развития Дерева жизни стали процессы нарастания их сложности и упорядоченности. Одним из ключевых событий на этом пути, надежно отмечаемым палеонтологами, стала так называемая кембрийская революция. Она произошла 530 миллионов лет назад. Именно тогда внезапно (по геологическим меркам) появились организмы, способные строить твердый скелет. Вот как описывает палеонтолог наблюдаемое им на разрезах пограничных отложений почти полное обновление биосферы:

"Двигаясь вверх по разрезу от докембрийских пород к кембрийским, мы вдруг обнаруживаем в какой-то момент, что порода насыщена многочисленными и разнообразными остатками организмов, облик которых уже более или менее привычен для нас" [52].
Это типичное описание скачка, приведшего к перестройке биосферы, ее переходу в качественно новое состояние с заметным обновлением обитателей. Скачок привел биосферу от докембрийского однообразия живого мира к необычайному разнообразию скелетных организмов. Такой переход совершился всего за 5 - 6 миллионов лет, что по геологическим меркам представляется мгновением. Появление же скелетных организмов открыло путь к развитию высших животных. Mosaurus Так примерно 210 миллионов лет назад наступила эпоха господства рептилий, на протяжении которой по земле, в воде и по воздуху перемещалось огромное их количество разных видов, в том числе и гиганты древнего мира, динозавры высотой до 6 метров, длиной почти 10 метров и весом до 60 тонн и даже больше. Но спустя примерно 160 миллионов лет все они внезапно вымерли. Внезапные изменения состава биосферы, с которыми обычно совмещались глобальные изменения геологического облика планеты, неоднократно повторялись на протяжении истории развития многоклеточных организмов.В рамках Международной программы геологической корреляции "Редкие события в геологии" установлено, что кроме кембрийской революции имели место четыре Великих массовых вымираний: на рубеже ордовика и силура 480 млн. лет назад, перми и триаса 240 млн. лет, в конце триаса 190 млн. лет и на рубеже мела и палеогена 65 млн. лет назад. В промежутках отмечены более 10 малых вымираний. Высказывается предположение о периодичности вымираний (Д. Рауп, Дж.Сепкоски) с интервалом 26 млн. лет в мезозое и кайнозое и с интервалом 34 млн. лет в палеозое.

Ярчайший и относительно хорошо изученный пример – это Великое мезозойское вымирание, произошедшее 65 миллионов лет назад.

"В морях исчезли господствовавшие аммониты и белемниты, многие морские и все крылатые рептилии, сухопутные динозавры. Установлено также резкое сокращение числа таксонов среди других групп микроскопических планктонных организмов с известковым скелетом" [53].
Таким образом, в геологически короткий срок из биосферы исчезла примерно половина всех процветавших до этого родов и 3/4 видов растений и животных. Как объяснить такую поистине вселенскую катастрофу?

Было выдвинуто предположение о глобальной космической катастрофе, связанной с падением на Землю астероида или другого небесного тела диаметром не менее 10 километров. В пользу этого предположения говорят два обстоятельства.
Во-первых, в слоях земной поверхности, датируемых возрастом в 65 миллионов лет назад, обнаружено избыточное содержание иридия, более чем на два порядка превышающее нормальное его содержание в земной коре. Иридий в таких концентрациях содержится в небесных телах - кометах и метеоритах, а также в земных недрах, но не в земной коре.
Во-вторых, и это, пожалуй, главный довод, на побережье полуострова Юкатан (Мексика) просматривается частично уходящий под воду древний гигантский кратер Чикоулуб диаметром 300 километров. Его возраст датируется все теми же 65-ю миллионами лет. Есть основания считать, что этот кратер ударного происхождения, он образован падением небесного тела. Такое событие, вне всякого сомнения, должно было вызвать тяжелые последствия для биосферы и, возможно, не только локального характера.
Но есть и другая точка зрения. Не отвергая факта падения небесного тела на Землю и возможных тяжелых последствий такого события, в свете новейших исследований можно считать, что причиной Великого мезозойского вымирания стали другие факторы. В частности, гибель вымерших видов началась задолго до космической катастрофы на полуострове Юкатан и она не носила мгновенного характера, а продолжалась на протяжении миллионов лет. Катастрофа, видимо, лишь наложилась на этот процесс и ускорила его. Подлинной же причиной считают существенное изменение климатических и атмосферных условий, чему имеются определенные подтверждения.

Перед фактами периодических массовых вымираний в прошлой истории биосферы, не возвращаемся ли мы на новом уровне к катастрофической гипотезе знаменитого Кювье? Обнаружение в его время гигантских захоронений неведомых животных (динозавров) и растений привело его к выводу, что периодические катастрофы сметали с лица Земли все живое, после чего жизнь начиналась заново. Катастрофа практически непредсказуема, а ее последствия тем более невозможно предвидеть.Катастрофа – это, несомненно, стихия, возвращающая мир к хаосу. Поэтому катастрофу никак нельзя считать скачком в развитии системы. Известные последствия глобальных вымираний на Земле не выглядят деградацией, как можно было бы ожидать. Никогда не отмечался возврат биосферы к исходному примитивизму. Вместо предполагаемого хаоса и вырождения отмечается новый всплеск упорядоченности. Устраняются те формы жизни, которые в предшествовавший вымиранию период достигли расцвета, но господство которых стало препятствием для последующего совершенствования биосферы. И наоборот, выживают в катастрофах те формы жизни, возникшие в рамках старой структуры, которые не имели там шанса проявить свою прогрессивную сущность. Именно это наблюдалось в кембрийскую революцию, то же самое можно сказать и о мезозойской революции. После исчезновения динозавров (для них это была катастрофа) их место поразительно быстро заняли млекопитающие. Mastodont Древнейшие представители этого семейства появились примерно 200 миллионов лет назад предположительно от одной из ветвей сравнительно некрупных динозавров. Первоначально это были мелкие зверьки типа землероек. На протяжении примерно 150 миллионов лет они занимали скромное место в биосфере, теряясь на фоне гигантов той эпохи. Заняв после мезозойской революции освободившуюся экологическую нишу, они очень скоро предстали в огромном разнообразии новых видов. Биосфера перестроилась, начался новый этап ее развития, в ходе которого со временем появился носитель разума – человек. Это событие знаменовало собой еще один скачок в развитии биосферы, за которым последовала эра психогенеза.

Universe 3.62 Universe 3.71 Content Home Page


Ваши отзывы, мнения и предложения могут быть отправлены автору по адресу:
remrovinsky@yahoo.com

1