SUMMA TEHNOLOGII

GLAVA VOSXMAYA

PASKVILX NA |VOLYUCIYU

             
(c)  KONSTRUKCIYA ZHIZNI   

     CHtoby sproektirovat' elektrogenerator, vovse ne  nado  znat'  istoriyu
ego izobreteniya. Molodoj  inzhener  mozhet  prekrasno  bez  etogo  obojtis'.
Istoricheskie  obstoyatel'stva,  pri   kotoryh   voznikli   pervye   obrazcy
dinamomashin, yavlyayutsya - ili hotya by mogut yavlyat'sya - dlya  nego  sovershenno
bezrazlichnymi.   Kstati   govorya,   dinamomashina   kak   ustrojstvo    dlya
preobrazovaniya  kineticheskoj  ili  himicheskoj  energii  v   elektricheskuyu,
pozhaluj, ustarelo. Kogda elektrichestvo  budut  proizvodit'  bez  hlopotnyh
okol'nyh putej - bez posledovatel'nyh prevrashchenij himicheskoj energii  uglya
v  teplovuyu,  teplovoj  v  kineticheskuyu  i   tol'ko   kineticheskoj   -   v
elektricheskuyu, kogda, naprimer, eto budut delat' neposredstvenno v atomnom
reaktore, - a zhdat' ostalos' uzhe nedolgo, - togda  lish'  istorika  tehniki
budut interesovat' konstrukcii drevnih generatorov toka. Biologii podobnaya
nezavisimost' ot istorii razvitiya chuzhda. My govorim ob  etom  potomu,  chto
pristupaem k kritike dostizhenij evolyucii.
     |to mogla by byt' konstruktorskaya kritika odnih lish' rezul'tatov, bez
ucheta  vseh  predshestvuyushchih  faz.  Lyudi  sklonny,  pravda,  usmatrivat'  v
biologicheskih resheniyah sovershenstvo, no lish' potomu,  chto  ih  sobstvennye
umeniya ostayutsya daleko pozadi  biologicheskih.  Kazhdyj  postupok  vzroslogo
kazhetsya  rebenku  chem-to  mogushchestvennym.  Nado  vyrasti,  chtoby   uvidet'
slabost' v prezhnem sovershenstve.  No  eto  ne  vse.  Sama  konstruktorskaya
loyal'nost' trebuet ot nas ocenki biologicheskih realizacij  bolee  shirokoj,
chem paskvil' na konstruktora, kotoryj, pomimo zhizni, dal nam i  smert',  a
stradaniyami nadelil v  bol'shej  mere,  chem  naslazhdeniyami.  Ocenka  dolzhna
pokazat' ego takim, kakim on byl. A byl on prezhde vsego ves'ma dalekim  ot
vsemogushchestva. V moment starta evolyuciya stupila na pustuyu planetu,  slovno
Robinzon,  lishennyj  ne  tol'ko  orudij  i  pomoshchi,  ne  tol'ko  znanij  i
sposobnosti predvidet', no i samogo sebya, to est' planiruyushchego razuma. Ibo
na Zemle, krome goryachego okeana, gazovyh  razryadov  i  lishennoj  kisloroda
atmosfery, pod palyashchim solncem ne bylo nichego. Itak, govorya, chto  evolyuciya
kak-to nachinala i chto-to delala,  my  personificiruem  pervye  bespomoshchnye
shagi processa samoorganizacii, lishennye ne  to  chto  individual'nosti,  no
dazhe i celi.
     |ti shagi sluzhili prelyudiej k  velikomu  proizvedeniyu,  prelyudiej,  ne
znayushchej ne tol'ko  proizvedeniya  v  celom,  no  dazhe  ego  pervyh  taktov.
Molekulyarnyj   haos   raspolagal,   pomimo   prisushchih   emu   material'nyh
vozmozhnostej, lish' odnoj ogromnoj stepen'yu svobody - vremenem.
     Ne proshlo eshche i sta let s togo vremeni, kogda vozrast Zemli ocenivali
v 40 millionov let. Sejchas  my  znaem,  chto  ej  po  men'shej  mere  chetyre
milliarda let. Menya samogo  eshche  uchili,  chto  zhizn'  na  Zemle  sushchestvuet
neskol'ko sot millionov let. Nyne izvestny ostatki  organicheskih  veshchestv,
prinadlezhavshih nekogda zhivym sushchestvam, kotorye naschityvayut dva  milliarda
sem'sot millionov let. 90% vsego vremeni vsej proshedshej do  nyneshnego  dnya
evolyucii isteklo, prezhde chem 350 s lishnim  millionov  let  nazad  voznikli
pervye pozvonochnye - kostistye  ryby.  Eshche  cherez  150  millionov  let  ih
potomki  vyshli  na  sushu  i  zavladeli   vozduhom,   i,   nakonec,   posle
mlekopitayushchih, kotorym 50 millionov let, okolo milliona let nazad poyavilsya
chelovek.
     Legko  zhonglirovat'  milliardami.  Ochen'  trudno   predstavit'   sebe
konstruktorskoe znachenie takih cifr, takih gigantskih epoh. My vidim,  chto
sokrashchenie  promezhutkov  mezhdu  sleduyushchimi  drug  za   drugom   ocherednymi
resheniyami harakterno ne dlya  odnoj  lish'  tehnicheskoj  evolyucii.  Progress
uskoryaetsya ne tol'ko s nakopleniem teoreticheskih  znanij  v  obshchestve,  on
uskoryaetsya  i  s  nakopleniem  geneticheskoj  informacii  v  nasledstvennom
veshchestve.
     Bolee dvuh s polovinoj milliardov let zhizn' razvivalas' isklyuchitel'no
v vodah okeanov. Vozduh i susha v te epohi byli mertvy. Izvestno okolo  500
iskopaemyh vidov organizmov kembrijskogo perioda (bolee polumilliarda  let
nazad). V dokembrii  zhe,  nesmotrya  na  pochti  stoletnie  poiski,  udalos'
obnaruzhit' lish' otdel'nye vidy. Prichiny etogo  porazitel'nogo  probela  po
sej den' neyasny. Pohozhe na to, chto kolichestvo zhivyh form ser'ezno vozroslo
za otnositel'no korotkoe vremya  -  poryadka  millionov  let.  Dokembrijskie
formy - eto  pochti  isklyuchitel'no  rasteniya  (vodorosli);  zhivotnye  pochti
polnost'yu otsutstvuyut, ih mozhno perechest' po pal'cam. V  kembrii,  odnako,
oni  poyavlyayutsya  v  bol'shom  kolichestve.  Nekotorye  uchenye  sklonyayutsya  k
gipoteze o kakom-to  radikal'nom,  global'nom  izmenenii  zemnyh  uslovij.
Mozhet byt', eto  byl  skachok  intensivnosti  kosmicheskih  luchej,  soglasno
upominavshejsya gipoteze SHklovskogo. No  kak  by  to  ni  bylo,  neizvestnyj
faktor dolzhen byl dejstvovat' v masshtabe vsej planety,  ibo  dokembrijskij
probel otnositsya ko vsej sovokupnosti paleontologicheskih dannyh. S  drugoj
storony, ne sleduet dumat', chto do nachala nizhnego kembriya  okeanskie  vody
po neizvestnym prichinam soderzhali sravnitel'no nebol'shoe kolichestvo  zhivyh
organizmov voobshche i chto poyavleniyu v  kembrii  mnogochislennyh  novyh  vidov
predshestvoval rezkij rost chislennosti predydushchih  form.  ZHivyh  organizmov
bylo mnogo uzhe i v arheozoe;  geologicheskie  dannye  govoryat  o  tom,  chto
otnoshenie kisloroda k azotu v atmosfere bylo blizkim  k  sovremennomu  uzhe
zadolgo do kembriya.  Poskol'ku  zhe  kislorod  vozduha  yavlyaetsya  produktom
deyatel'nosti zhivyh organizmov, ih obshchaya massa byla, dolzhno byt', nenamnogo
men'she, chem sejchas. Otsutstvie iskopaemyh form vyzvano, hotya by  chastichno,
ih nestojkost'yu: dokembrijskie formy byli lisheny mineral'nyh skeletov. CHto
imenno privelo k takoj "rekonstrukcii" v kembrii, my ne  znaem.  Vozmozhno,
chto etu problemu tak nikogda i ne udastsya  reshit'.  Odnako,  uglubiv  nashe
znanie biohimicheskoj kinetiki, my, vozmozhno, sumeem raskryt' etu  zagadku,
esli nam udastsya, ishodya iz sovremennoj  struktury  belkovogo  gomeostaza,
vyyasnit',  kakie  bolee  primitivnye  formy   mogli   emu   s   naibol'shej
veroyatnost'yu predshestvovat'. Konechno, my smozhem reshit' etu  zagadku,  lish'
esli ee reshenie  svyazano  s  vnutrennej  strukturoj  organizmov,  a  ne  s
kakoj-to unikal'noj cep'yu  kosmicheskih,  geologicheskih  ili  klimaticheskih
izmenenij na rubezhe kembriya.
     My govorim ob etom, potomu chto "kembrijskij perelom" mog byt'  vyzvan
kakoj-to "biohimicheskoj nahodkoj" evolyucii. No esli takaya "nahodka" i byla
sdelana evolyuciej, eto  vse  zhe  ne  izmenilo  ishodnogo  fundamental'nogo
principa vsej arhitektury, v osnove kotorogo lezhit ispol'zovanie kletochnyh
kirpichikov,
     |volyucii  zhizni,  nesomnenno,  predshestvovala   evolyuciya   himicheskih
reakcij;  prakletkam  ne  prihodilos',  takim  obrazom,  pitat'sya  mertvoj
materiej kak istochnikom poryadka. Oni ne smogli by, kstati, reshit' srazu  i
odnu iz trudnejshih zadach  -  zadachu  sinteza  organicheskih  soedinenij  iz
prostyh  veshchestv  (vrode  dvuokisi  ugleroda)  s  ispol'zovaniem   energii
solnechnyh fotonov. |tot shedevr sinteza osushchestvili lish' rasteniya,  ovladev
iskusstvom   obrazovaniya   hlorofilla   i   celym   apparatom   fermentov,
ulavlivayushchih luchistye kvanty. K  schast'yu,  s  samogo  nachala  praorganizmy
raspolagali, po-vidimomu,  organicheskimi  veshchestvami,  kotorye  oni  mogli
legko usvaivat'. |to byli ostatki prezhnego izobiliya organicheskih  veshchestv,
kotoroe poyavilos' v  hode  takih  processov,  kak,  skazhem,  elektricheskie
razryady v atmosfere ammiaka, azota i vodoroda.
     Vernemsya,  odnako,  k  osnovnoj  dinamicheskoj  probleme  elementarnoj
kletki. Kletka dolzhna upravlyat' sushchestvennymi parametrami svoih  izmenenij
tak, chtoby iz oblasti eshche  obratimyh  fluktuacij  oni  ne  uskol'znuli  za
predely obratimosti - ne priveli k razlozheniyu i, sledovatel'no, k  smerti.
V zhidkoj kolloidnoj srede podobnyj kontrol' mozhet  osushchestvlyat'sya  lish'  s
ogranichennoj  skorost'yu,  poetomu  fluktuaciya,  vyzvannye   statisticheskoj
prirodoj   molekulyarnyh   dvizhenij,   dolzhny   proishodit'   ne    bystree
obshchekletochnogo  obmena  informaciej.  V   protivnom   sluchae   central'nyj
regulyator -  yadro  -  utratil  by  vlast'  nad  processami,  proishodyashchimi
lokal'no, informaciya o neobhodimosti vmeshatel'stva postupala by togda, kak
pravilo, slishkom pozdno. |to bylo by uzhe  nachalom  neobratimyh  izmenenij.
Itak, razmery kletki diktuyutsya v konechnoj instancii  dvumya  parametrami  -
skorost'yu peredachi informacii iz proizvol'nogo mesta kletki k  regulyatoram
i skorost'yu lokal'no proishodyashchih himicheskih processov. Na rannih  stadiyah
evolyuciya,  dolzhno   byt',   sozdavala   kletki,   inoj   raz   sushchestvenno
razlichavshiesya razmerami. Nevozmozhna, odnako, kletka velichinoj s tykvu  ili
slona. |to vytekaet iz upomyanutyh vyshe ogranichenij.
     Sleduet  zametit',  chto  dlya   cheloveka-tehnologa   kletka   yavlyaetsya
ustrojstvom  po  men'shej  mere  neobyknovennym,   kotorym   mozhno   skoree
voshishchat'sya, chem  ponyat'  ego.  Organizm  stol'  "prostoj",  kak  kishechnaya
palochka (bakteriya), delitsya cherez kazhdye 20 minut. V  eto  vremya  bakteriya
proizvodit belok so skorost'yu 1000 molekul v sekundu.  Poskol'ku  molekula
belka sostoit priblizitel'no iz 1000 aminokislot, kazhdaya iz kotoryh dolzhna
byt'  sootvetstvenno  "raspolozhena"  v  prostranstve   i   "podognana"   k
voznikayushchej molekulyarnoj konfiguracii, eto  ne  stol'  uzh  legkaya  zadacha.
Primernaya, samaya ostorozhnaya ocenka pokazyvaet, chto bakteriya pererabatyvaet
ne menee 1000 bitov  informacii  v  sekundu.  |to  chislo  stanet  osobenno
naglyadnym, esli sopostavit'  ego  s  kolichestvom  informacii,  s  kakim  v
sostoyanii spravit'sya chelovecheskij um, - okolo 25 bitov v sekundu. Pechatnaya
stranica teksta s  n_e_b_o_l_'_sh_o_j informacionnoj izbytochnost'yu soderzhit
okolo 10000 bitov. My vidim,  chto  naibol'shim  informacionnym  potencialom
kletka obladaet v svoih  vnutrennih  processah,  sluzhashchih  prodolzheniyu  ee
dinamicheskogo sushchestvovaniya. Kletka yavlyaetsya "fabrikoj", v kotoroj "syr'e"
raspolozheno povsyudu: ono i ryadom, i vyshe, i nizhe  "proizvodyashchih  mashin"  -
kletochnyh organell, ribosom,  mitohondrij  i  podobnyh  im  mikrostruktur,
kotorye na shkale velichin nahodyatsya mezhdu kletkoj i  himicheskoj  molekuloj.
|ti mikrostruktury sostoyat iz uporyadochennyh slozhnyh himicheskih struktur  s
"prikreplennymi"  k  nim  obrabatyvayushchimi  instrumentami  tipa  fermentov.
Pohozhe, chto "syr'e" podaetsya k "mashinam" i ih "instrumentam" ne  kakimi-to
special'nymi  napravlennymi  silami,   prityagivayushchimi   nuzhnoe   syr'e   i
ottalkivayushchimi lishnee ili neprigodnoe dlya "obrabotki", a  prosto  obychnymi
teplovymi   dvizheniyami   molekul.   Takim   obrazom,   "mashiny"   kak   by
bombardiruyutsya potokami tancuyushchih v ozhidanii  svoej  "ocheredi"  molekul  i
tol'ko  blagodarya  svoej  specifichnosti  i   izbiratel'nosti   vyhvatyvayut
"nadlezhashchie"  elementy  iz  etogo  kazhushchegosya  haosa.  Poskol'ku  vse  eti
processy bez isklyucheniya imeyut statisticheskuyu  prirodu,  obshchie  soobrazheniya
termodinamiki sklonyayut nas k vyvodu, chto v  hode  takih  izmenenij  dolzhny
sluchat'sya oshibki (naprimer, vvedenie "lozhnyh"  aminokislot  v  voznikayushchuyu
molekulyarnuyu spiral' belka). Takie oshibki dolzhny byt', odnako,  redkost'yu,
po krajnej mere v  norme:  ved'  "lozhno  sintezirovannyh"  kletkoj  belkov
obnaruzhit' ne udaetsya.  Za  poslednie  gody  kinetike  himicheskih  reakcij
zhivogo byl posvyashchen ryad issledovanij. |ti  reakcii  issledovalis'  ne  kak
zhestko povtoryayushchiesya ciklicheskie processy, a kak nekoe plasticheskoe celoe,
kotoroe mozhno ne tol'ko podderzhivat' v ego neustannom bege, no  napravlyat'
bystro i effektivno k dostizheniyu  vazhnyh  v  dannyj  moment  celej.  Posle
pererabotki   "vyhodnyh   parametrov"    modeliruemoj    kletki    bol'shaya
vychislitel'naya  mashina  v  techenie  30  chasov   vychislyala   naivygodnejshee
sochetanie skorostej reakcij v celom i otdel'nyh  zven'ev  etih  reakcij  v
kletke.
     Vot k chemu privodit neobhodimaya segodnya v nauke formalizaciya  zadachi:
te zhe problemy bakterial'naya kletka reshaet v dolyu sekundy  i,  razumeetsya,
bez mozga - elektronnogo ili nejronnogo.
     Odnorodnost' kletki yavlyaetsya podlinnoj, no vmeste s tem i  kazhushchejsya.
Podlinnoj  -  v  tom  smysle,  chto  ee   plazma   -   kolloidnyj   rastvor
krupnomolekulyarnyh proteidov, belkov i lipidov, to  est'  "haos"  molekul,
pogruzhennyh v zhidkuyu sredu.  Kazhushchejsya  -  poskol'ku  prozrachnost'  kletki
glumitsya nad popytkami podmetit' ee dinamicheskie mikrostruktury, a ih srez
i fiksirovanie krasitelyami vyzyvayut izmeneniya, unichtozhayushchie pervonachal'nuyu
organizaciyu. Kletka, kak pokazali trudnye  i  hlopotnye  issledovaniya,  ne
yavlyaetsya dazhe metaforicheskoj "fabrikoj"  iz  privedennogo  vyshe  obraznogo
sravneniya.  Processy  diffuzii  i  osmosa  mezhdu  yadrom   i   protoplazmoj
proishodyat ne prosto pod dejstviem  fizicheskogo  mehanizma,  po  gradientu
osmoticheskogo davleniya; sami eti gradienty nahodyatsya pod kontrolem  prezhde
vsego yadra. V kletke mozhno razlichit' mikrotoki,  molekulyarnye  mikropotoki
(kak by  miniatyurnye  ekvivalenty  krovoobrashcheniya),  organelly  zhe  sluzhat
uzlovymi tochkami etih tokov, predstavlyaya soboj  "universal'nye  avtomaty",
kotorye osnashcheny  kompleksami  fermentov,  raspredelennyh  v  prostranstve
nuzhnym obrazom. V to zhe vremya organelly - akkumulyatory energii, posylaemoj
v sootvetstvuyushchie momenty v nadlezhashchem napravlenii.
     Esli i mozhno eshche kak-to predstavit' sebe fabriku, sostoyashchuyu iz  mashin
i syr'ya, plavayushchih drug podle druga, to trudno ponyat', kak skonstruirovat'
fabriku,  kotoraya  neprestanno  menyaet  svoj  vid,   vzaimnoe   sopryazhenie
proizvodstvennyh  agregatov,  ih  specializaciyu  i  t.d.  Kletka  yavlyaetsya
sistemoj vodnyh kolloidov so mnogimi potokami  prinuditel'noj  cirkulyacii,
so strukturoj, kotoraya ne tol'ko podvizhna  funkcional'no,  no  i  menyaetsya
besporyadochno (tak chto mozhno dazhe peremeshat' protoplazmu - lish' by pri etom
ne povredit' nekotoryh osnovnyh struktur, -  a  kletka  budet  po-prezhnemu
funkcionirovat',  to  est'  zhit'),  nepreryvno   potryasaemaya   brounovskim
dvizheniem, s besprestannymi  otkloneniyami  ot  ustojchivosti.  Opredelennoe
upravlenie  vsej  sovokupnost'yu  kletochnyh   processov   vozmozhno   tol'ko
statisticheski, s ispol'zovaniem nemedlennyh  reguliruyushchih  vozdejstvij  na
osnove veroyatnostnoj taktiki. Processy okisleniya  idut  v  kletke  v  vide
perenosa elektronov skvoz' "psevdokristallicheskij  zhidkij  poluprovodnik".
Pri etom obnaruzhivayutsya opredelennye ritmy, vyzvannye imenno besprestannym
reguliruyushchim vozdejstviem.  |to  kasaetsya  i  drugih  processov,  naprimer
energeticheskih ciklov s akkumulirovaniem  energii  v  adenozintrifosfornoj
kislote i t.p.
     Po  sushchestvu  vse  vysshie  organizmy  lish'  skombinirovany  iz  etogo
elementarnogo  stroitel'nogo  materiala;  eto  "vyvody  i  sledstviya"   iz
rezul'tatov i dannyh, zalozhennyh v kazhdoj kletke, nachinaya s bakterial'nyh.
Ni odin mnogokletochnyj organizm ne obladaet universal'nost'yu kletki,  hotya
v  nekotorom   smysle   eta   universal'nost'   zamenyaetsya   plastichnost'yu
central'noj nervnoj  sistemy.  Podobnuyu  universal'nost'  proyavlyaet  lyubaya
ameba; bez somneniya, ochen'  udobno  imet'  nogu,  kotoraya  pri  nadobnosti
stanet shchupal'cem, a v sluchae poteri tut zhe zamenitsya drugoj nogoj; ya  imeyu
v vidu pseudopodia - lozhnonozhki ameb. Stol' zhe polezna  i  sposobnost'  "v
lyubom meste tela otkryt' rot"; eto tozhe  umeet  delat'  ameba,  oblivayushchaya
protoplazmoj i pogloshchayushchaya chasticy pishchi. Zdes', odnako,  vpervye  nachinaet
skazyvat'sya sistema predvaritel'no prinyatyh posylok. Kletki, soedinyayas'  v
tkani, mogut obrazovyvat' makroskopicheskie organizmy so skeletom, myshcami,
sosudami i nervami. No v sluchae takogo organizma  dazhe  samaya  sovershennaya
regeneraciya  ne  yavlyaetsya  uzhe  stol'  vsestoronnej,  kak  universal'nost'
funkcij,  utrachennaya  vmeste  s  odnokletochnost'yu.  Stroitel'nyj  material
stavit predel obrazovaniyu "obratimyh  organov".  Protoplazma  obladaet  do
nekotoroj stepeni sposobnost'yu i sokrashchat'sya, i provodit'  vozbuzhdeniya,  i
perevarivat' pogloshchennuyu pishchu, no  ona  ne  sokrashchaetsya  s  effektivnost'yu
specializirovannoj myshechnoj kletki, ne provodit vozbuzhdenij tak,  kak  eto
delayut nervnye volokna,  i  ne  mozhet  ni  "razzhevat'"  pishchu,  ni  uspeshno
presledovat'  ee,  osobenno   esli   eta   pishcha   energichna   i   udiraet.
Specializaciya, pravda, -  eto  celevoe  usilenie  kakogo-libo  iz  svojstv
kletochnoj vsestoronnosti; no vmeste s tem eto i otkaz  ot  vsestoronnosti,
posledstviem  kotorogo  (pozhaluj,  ne  naimenee  vazhnym)  yavlyaetsya  smert'
otdel'noj osobi.
     Kritika  "kletochnogo  postulata"  vozmozhna  s  dvuh   tochek   zreniya.
Vo-pervyh, s  geneticheskoj:  v  etom  sluchae  zhidkuyu  (vodnuyu)  sredu  dlya
soedinenij tipa aminokislot i drugih organicheskih  veshchestv  -  rezul'tatov
himicheskoj deyatel'nosti okeana i atmosfery - my prinimaem kak dannuyu. Ved'
tol'ko tam mogli nakaplivat'sya eti soedineniya, tol'ko tam oni mogli drug s
drugom reagirovat', otstaivaya nachalo  samoorganizacii  v  usloviyah,  kakie
gospodstvovali na Zemle, naschityvavshej "vsego lish'" poltora milliarda let.
Prinyav  takie  nachal'nye  usloviya,  mozhno  by  zadat'  vopros:  kakova  zhe
vozmozhnost' realizacii "prototipa", otlichnogo ot evolyucionnyh reshenij?
     Vo-vtoryh,  abstragiruyas'  ot  neizbezhnosti  takoj  situacii,   mozhno
zadumat'sya nad tem, kakim bylo by optimal'noe  reshenie,  ne  zavisyashchee  ot
etih ogranichenij. Vopros, inymi slovami,  sostoit  v  sleduyushchem:  byli  by
luchshimi perspektivy razvitiya samoorganizacii, esli  by  nekij  Konstruktor
polozhil ej nachalo v tverdoj ili gazovoj srede?
     I rechi ne mozhet idti o tom, chtoby segodnya my mogli sopernichat'  (hotya
by v teoreticheskih dopushcheniyah)  s  kolloidnoj  versiej  gomeostaza,  kakuyu
vyrabotala |volyuciya.  |to  ne  znachit,  chto  ee  i  v  samom  dele  nel'zya
prevzojti. Kak znat', byt' mozhet, otsutstvie nekotoryh  atomov,  nekotoryh
elementov v syr'e, v tom stroitel'nom  materiale  prakletok,  kakim  mogla
raspolagat' |volyuciya, zakrylo ej v samom nachale put'  k  drugim,  vozmozhno
bolee  effektivnym  energeticheski  i  eshche  bolee  ustojchivym   dinamicheski
sostoyaniyam i  tipam  gomeostaza.  |volyuciya  raspolagala  tem,  chem  imenno
raspolagala,  svoi  materialy  ona  upotrebila,  veroyatno,  s   naibol'shej
pol'zoj. Poskol'ku, odnako, my schitaem,  chto  processy  samoorganizacii  v
kosmose  vezdesushchi  i,  znachit,  oni   mogut   poyavit'sya   otnyud'   ne   v
isklyuchitel'nyh sluchayah, pri chrezvychajnom i  osobo  blagopriyatnom  stechenii
obstoyatel'stv, my dopuskaem tem samym vozmozhnost' vozniknoveniya  v  zhidkih
fazah tipov samoorganizacii,  otlichnyh  ot  belkovogo,  a  mozhet  byt',  i
kolloidnogo, prichem eti varianty mogut byt'  kak  "huzhe",  tak  i  "luchshe"
zemnogo.
     No chto, sobstvenno, znachit "huzhe" ili "luchshe"? Ne pytaemsya li my  pod
etimi ponyatiyami protashchit' kontrabandoj  nekij  platonizm,  nekie  kriterii
sovershenno proizvol'noj sistemy ocenok? Nashim kriteriem yavlyaetsya  progress
ili, skoree, vozmozhnost' progressa. Pod poslednej  my  ponimaem  vyhod  na
material'nuyu arenu takih gomeostaticheskih reshenij, kotorye ne tol'ko mogut
sohranyat'sya naperekor vnutrennim i  vneshnim  pomeham,  no  mogut  takzhe  i
razvivat'sya, to est' uvelichivat'  oblast'  gomeostaza.  Sovershenstvo  etih
sistem - ne tol'ko v ih adaptacii k dannomu sostoyaniyu sredy,  no  i  v  ih
sposobnosti k izmeneniyam. V svoyu ochered' eti izmeneniya dolzhny  i  otvechat'
trebovaniyam sredy i dopuskat' dal'nejshie preobrazovaniya, chtoby nikogda  ne
doshlo do zakuporki etogo puti posledovatel'nyh  ekzistencial'nyh  reshenij,
do pleneniya v tupike razvitiya.
     Zemnaya  evolyuciya,  ocenivaemaya  po  ee  rezul'tatam,  zasluzhivaet   i
polozhitel'noj i otricatel'noj ocenki. Otricatel'noj -  poskol'ku,  kak  ob
etom pojdet rech' dalee, i svoim nachal'nym vyborom (stroitel'nogo elementa)
i pozdnejshimi metodami formiruyushchego dejstviya evolyuciya lishila svoj konechnyj
i naivysshij produkt, a imenno nas,  shansov  na  plavnoe  prodolzhenie  dela
progressa  v  biologicheskoj  ploskosti.  Kak  biotehnologicheskie,  tak   i
moral'nye soobrazheniya ne  pozvolyayut  nam  dejstvovat'  i  dal'she  metodami
evolyucii: biotehnologicheskie - poskol'ku kak  opredelennoe  konstruktivnoe
reshenie  my  slishkom  d_e_t_e_r_m_i_n_i_r_o_v_a_n_y   sozidayushchimi   silami
Prirody; moral'nye - poskol'ku my otbrasyvaem i metod slepyh prob i  metod
slepoj selekcii. Vmeste s tem reshenie, dannoe evolyuciej, mozhno  ocenit'  i
polozhitel'no, ibo  pri  vseh  biologicheskih  ogranicheniyah  my  raspolagaem
blagodarya obshchestvennomu  razvitiyu  nauki  svobodoj  dejstviya,  hotya  by  v
perspektive.
     Predstavlyaetsya vpolne veroyatnym, chto "zemnoj  variant"  po  vvedennym
vyshe kriteriyam - ne naihudshij i ne nailuchshij iz vozmozhnyh.  Statisticheskie
rassuzhdeniya o solnechnoj  sisteme,  strogo  govorya,  nedopustimy,  ibo  ona
naschityvaet vsego lish' neskol'ko planet. I vse zhe, esli ishodit' iz  stol'
skudnogo   sravnitel'nogo   materiala,   naprashivaetsya   zaklyuchenie,   chto
kletochno-belkovyj gomeostaz, nesmotrya ni na chto, v kakom-to otnoshenii vyshe
srednego, kol' skoro pri  tom  zhe  vremeni  sushchestvovaniya  drugie  planety
solnechnoj sistemy ne sozdali razumnyh form.  No  eto,  kak  ya  ogovorilsya,
ochen' riskovannoe umozaklyuchenie, poskol'ku i vremennye  masshtaby  i  tempy
izmenenij mogut byt' raznymi;  vozmozhno,  chto  metanovo-ammiachnye  planety
prinadlezhat drugoj evolyucionnoj cepochke i nashim stoletiyam otvechayut  v  nej
milliony let. Poetomu prekratim dal'nejshie spekulyacii na etu temu.
     Ot  "zhidkih"  gomeostatov  perejdem  k  tverdym  i  gazovym.  Kakimi,
sprashivaetsya, byli by perspektivy razvitiya samoorganizacii, esli by  nekij
Konstruktor polozhil ej nachalo v gazovyh ili tverdyh skopleniyah materii?
     |ta problema imeet ne  akademicheskoe,  a  ves'ma  real'noe  znachenie,
poskol'ku otvet na postavlennyj vopros  mozhet  otnosit'sya  i  k  vozmozhnym
inzhenernym resheniyam i k veroyatnosti vozniknoveniya na  nepohozhih  na  Zemlyu
kosmicheskih  telah  drugih,  ne  kolloidnyh,  a  "tverdyh"  ili  "gazovyh"
evolyucionnyh processov, Kak izvestno, skorost' proishodyashchih reakcij  imeet
zdes' pervostepennoe znachenie. Konechno, ne isklyuchitel'noe, tak kak techenie
reakcij dolzhno uderzhivat'sya v nadlezhashchih ramkah, dolzhno dopuskat' kontrol'
nad nimi i ih vosproizvedenie. S sozdaniem ciklicheskih processov voznikayut
samye rannie, pervye avtomatizmy na  molekulyarnom  urovne,  osnovannye  na
obratnoj  svyazi  i  osvobozhdayushchie  chastichno   central'nyj   regulyator   ot
neobhodimosti bezustanno nablyudat' za vsem, chto delaetsya v podchinennoj emu
oblasti.
     Itak - gazy. Reakcii mogut proishodit' v nih bystree,  chem  v  vodnoj
srede, no ochen'  sushchestvennymi  faktorami  yavlyayutsya  zdes'  temperatura  i
davlenie. Na Zemle dlya  iniciirovaniya  reakcij  i  ih  uskoreniya  evolyuciya
ispol'zovala "holodnuyu" tehnologiyu, to est' osnovannuyu na katalize,  a  ne
na primenenii vysokih temperatur. |tot  kosvennyj  metod  byl  edinstvenno
vozmozhnym.  Slozhnost'   sistemy,   vyrabatyvayushchej   vysokie   davleniya   i
temperatury, mozhet byt', pravda,  men'shej,  chem  slozhnost'  kataliticheskoj
sistemy, no ved' evolyuciya ne mogla sozdat' etoj pervoj iz nichego. V dannom
sluchae  ona  byla  "Robinzonom-himikom".  V  podobnoj  situacii   reshayushchim
okazyvaetsya ne "absolyutnyj" informacionnyj balans, to est'  ne  tot  fakt,
chto kolichestvo informacii, nuzhnoe dlya postrojki  sootvetstvuyushchih  nasosov,
dlya sopryazheniya nekotoryh reakcij (naprimer,  dlya  fokusirovaniya  solnechnyh
luchej), blagodarya chemu sozdayutsya usloviya dlya  reagirovaniya  tel,  yavlyaetsya
naimen'shim. Nailuchshej okazyvaetsya ta  informaciya,  kakuyu  mozhno  v  dannyj
moment ispol'zovat' i privesti v dejstvie. Tverdye  tela  i  atmosfera  na
Zemle  ne  predstavlyali  podobnyh  vozmozhnostej.   Mogli   li   vozniknut'
blagopriyatnye usloviya pri drugih obstoyatel'stvah? Na eto my ne v sostoyanii
otvetit'. Mozhno lish' stroit' razlichnye predpolozheniya. Konechno, iz  tverdyh
tel my uzhe umeem delat' gomeostaty, hotya poka eshche  primitivnye  (naprimer,
elektronnye  mashiny).  No  eti  resheniya,  soderzhashchie  ryad   principial'nyh
nedostatkov, mozhno priznat' lish' vstupleniem k nastoyashchemu  konstruirovaniyu
takih gomeostatov.
     Vo-pervyh, modeli, kotorye my stroim, eto "makrogomeostaty", to  est'
sistemy, molekulyarnaya struktura kotoryh ne  nahoditsya  v  pryamoj  svyazi  s
vypolnyaemymi imi funkciyami. Takaya svyaz' oznachaet ne prosto  prigodnost'  k
vypolneniyu funkcij, neobhodimuyu, konechno, elektronnoj  mashine.  Provodniki
mashiny dolzhny imet' nuzhnuyu provodimost', a  tranzistory  ili  nejromimy  -
zadannuyu harakteristiku i t.p. Takaya  svyaz'  oznachaet  prezhde  vsego,  chto
slozhnaya sistema, zavisyashchaya ot ochen' bol'shogo chisla  elementov,  nepreryvno
sledit' za sostoyaniem kotoryh ona  ne  mozhet,  dolzhna  byt'  postroena  po
principu "nadezhnost' dejstviya pri nenadezhnosti komponent". |ti  komponenty
dolzhny  tem  samym   obladat'   avtonomiej   ispravleniya   i   kompensacii
povrezhdenij,  vyzyvaemyh  vneshnimi  ili  vnutrennimi  prichinami.   Mashiny,
konstruirovavshiesya do sih por, etimi svojstvami ne obladayut  (hotya  novye,
proektiruemye nyne, budut imi obladat' hotya by chastichno).
     Vo-vtoryh, takoe polozhenie veshchej  imeet  svoi  posledstviya.  Cifrovaya
mashina mozhet trebovat' ohlazhdeniya nekotoryh chastej  (naprimer,  lamp),  to
est' ponadobitsya nasos dlya podderzhaniya  cirkulyacii  ohlazhdayushchej  zhidkosti.
Odnako etot nasos sam po sebe ne yavlyaetsya gomeostatom.  Pravda,  blagodarya
etomu on ustroen znachitel'no proshche, chem gomeostaticheskij nasos; no zato  v
sluchae ego povrezhdeniya vsya mashina, veroyatno, skoro ostanovitsya.  V  to  zhe
vremya  nasos  organicheskogo  gomeostata,  naprimer  serdce,  hotya  ono   i
prednaznacheno  dlya  chisto  mehanicheskih   dejstvij   (nagnetanie   krovi),
predstavlyaet soboj mnogourovnevuyu gomeostaticheskuyu sistemu. Vo-pervyh, ono
yavlyaetsya chast'yu ob®emlyushchego gomeostata (serdce plyus sosudy plyus nevral'noe
regulirovanie); vo-vtoryh, ono yavlyaetsya sistemoj  s  lokal'noj  avtonomiej
(avtonomiya regulyacii  sokrashchenij  serdca,  vstroennaya  v  ego  sobstvennye
nervnye  uzly);  v-tret'ih,  samo  serdce  sostoit  iz  mnogih   millionov
mikrogomeostatov - myshechnyh kletok.  Reshenie  ochen'  slozhnoe,  no  zato  s
mnogostoronnej zashchitoj ot vozmushchenij 1. |volyuciya,  kak  uzhe  bylo  skazano,
reshila etu zadachu na osnove "holodnoj" tehnologii molekulyarnogo kataliza v
zhidkoj srede. Mozhno predstavit' sebe analogichnoe  reshenie,  no  s  tverdym
stroitel'nym  materialom,   naprimer   kak   konstrukciyu   kristallicheskih
gomeostatov. Po puti k takomu resheniyu idut molekulyarnaya tehnika  i  fizika
tverdogo tela.
     O  postrojke  takogo  "universal'nogo  gomeostata",  kakim   yavlyaetsya
kletka,  my  poka  ne  mozhem  i  dumat'.  My  idem  po   puti,   obratnomu
evolyucionnomu, poskol'ku, kak eto ni paradoksal'no, nam legche  izgotovlyat'
uzkospecializirovannye   gomeostaty.   |kvivalentami   nejrona   yavlyayutsya,
naprimer,   nejristory,   nejromimy,   artrony,    iz    kotoryh    stroyat
sootvetstvuyushchie sistemy,  takie,  kak  MIND  (Magnetic  Integrator  Neuron
Duplicator), kotoraya vypolnyaet logicheskuyu funkciyu  raspoznavaniya  obrazov,
sostoyashchih iz  ryada  informacionnyh  signalov.  Po  velichine  sistemy  tipa
kriotrona uzhe pochti sopernichayut s  nervnymi  kletkami  (vsego  desyat'  let
nazad elementy, vypolnyayushchie podobnye funkcii, - katodnye lampy  -  byli  v
m_i_l_l_i_o_n  raz bol'she nejrona!) i prevoshodyat  ih  po  bystrodejstviyu.
Poka nam ne udaetsya vosproizvesti tendencij  k  samoispravleniyu.  Zametim,
kstati, chto i tkan' central'noj nervnoj sistemy ne regeneriruetsya.  No  my
znaem  kristallicheskie  sistemy,  voznikayushchie,  kogda  v  atomnuyu  reshetku
vvodyatsya sledy primesnyh atomov  opredelennyh  elementov;  eti  sistemy  v
zavisimosti ot sposoba izgotovleniya vedut sebya  kak  kaskadnyj  usilitel',
kak geterodin, kak rele, vypryamitel' i t.p. Iz podobnyh  kristallov  mozhno
sobrat',  naprimer,  radiopriemnik.  Dal'nejshim   shagom   budet   uzhe   ne
sostavlenie  proizvol'nogo  funkcional'nogo  celogo   iz   kristallicheskih
blokov, a radioustrojstvo (ili elektronnyj mozg) v vide odnogo kristalla.
     V chem privlekatel'nost' takogo resheniya?  V  tom,  chto  radiokristall,
razrezannyj na dve chasti, predstavlyaet soboj d_v_a n_e_z_a_v_i_s_i_m_y_h i
prodolzhayushchih dejstvovat' radioapparata, tol'ko s polovinnoj moshchnost'yu. |ti
chasti mozhno razrezat' dal'she i kazhdyj raz poluchat'  "radio"  do  teh  por,
poka poslednyaya chastica  budet  eshche  soderzhat'  neobhodimye  funkcional'nye
elementy, to est' atomy. Takim obrazom, my  priblizhaemsya  k  tomu  predelu
ispol'zovaniya parametrov stroitel'nogo materiala, kotorogo na drugom,  tak
skazat', fronte materii - v kolloidah - dostigla evolyuciya. Ved' i evolyuciya
primenyaet  "molekulyarnuyu  tehniku",  s  nee  ona   i   nachala   vsyu   svoyu
konstruktorskuyu rabotu. S samogo nachala kirpichikami sluzhili  ej  molekuly,
kotorye ona sumela otobrat' kak po ih dinamicheskoj poleznosti, tak i po ih
informacionnoj  emkosti.   Istochnikom   universal'nyh   reshenij   yavlyayutsya
fermenty: oni mogut vypolnyat' lyubye funkcii razlozheniya i sinteza, a  takzhe
(kak elementy genov) funkcii  peredachi  vnutrikletochnoj  i  nasledstvennoj
informacii.
     Sistemy,  sozdannye  evolyuciej,  mogut  rabotat'  v  uzkom  diapazone
temperatur, poryadka 40-50°S, i to ne nizhe tochki zamerzaniya vody (veshchestva,
v kotorom proishodyat vse reakcii zhizni). Dlya molektroniki predpochtitel'nee
nizkie  temperatury  i  dazhe  temperatury,  blizkie  k  absolyutnomu  nulyu:
blagodarya sverhprovodimosti tehnicheskie molekulyarnye sistemy obretayut  pri
etom izvestnoe prevoshodstvo nad sistemami biologicheskimi  (hotya,  dobavim
chestno, im daleko eshche do prevoshodstva nad poslednimi po vsem  parametram,
prinyatym vo vnimanie zhizn'yu).
     Sozdavaemoe nizkoj temperaturoj sistemnoe  ravnovesie  prevyshaet  to,
kakoe  ustanavlivaet  kaplya  protoplazmy,  blagodarya  chemu   neobhodimost'
samoispravleniya umen'shaetsya. Itak, vmesto togo chtoby reshat' zadachu, my kak
by obhodim ee storonoj. Iz drugih istochnikov nam izvestno,  chto  kristally
proyavlyayut "tendenciyu k samoispravleniyu": povrezhdennyj kristall,  esli  ego
pogruzit' v rastvor, samostoyatel'no dopolnyaet svoyu  atomnuyu  reshetku.  |to
otkryvaet  opredelennye  perspektivy,  hotya  my  ne   nauchilis'   eshche   ih
ispol'zovat'.  Znachitel'no  bolee  trudnuyu   problemu   sozdaet   "gazovyj
gomeostaz". Problema eta,  naskol'ko  mne  izvestno,  ne  zatragivalas'  v
special'noj literature: ved' trudno otnesti k nej  fantasticheskuyu  povest'
"Black Cloud"  ("CHernoe  oblako"),  hotya  ee  avtorom  yavlyaetsya  izvestnyj
astrofizik Fred Hojl 2. I vse zhe, kak ya polagayu, opisannyj v  etoj  povesti
"organizm" - ogromnuyu tumannost',  skoplenie  kosmicheskoj  pyli,  gaza  so
stabilizirovannoj  elektromagnitnymi  polyami  dinamicheskoj  strukturoj   -
skonstruirovat'  mozhno.  Drugoe  delo,  razumeetsya,  mogut   li   podobnye
"organizmy"  iz  elektrichestva  i  gazov  voznikat'  v  hode  mezhplanetnoj
"estestvennoj  evolyucii".  Po  mnogim  soobrazheniyam   eto   predstavlyaetsya
nevozmozhnym.
     Pohozhe, chto my zanimaemsya sovershennejshej fantastikoj i davno vyshli za
granicy dopustimogo. No eto, pozhaluj, ne tak.  V  kachestve  obshchego  zakona
mozhno  vyskazat'  sleduyushchee  utverzhdenie.  Te  i  tol'ko   te   gomeostaty
realizuyutsya silami Prirody, konechnye sostoyaniya kotoryh dostizhimy  na  puti
postepennogo razvitiya, v soglasii s napravleniem  obshchej  termodinamicheskoj
veroyatnosti yavlenij. Slishkom uzh mnogo  legkovesnyh  suzhdenij  vyskazano  o
Carice Mira  |ntropii,  o  "bunte  zhivoj  materii  protiv  vtorogo  zakona
termodinamiki", chtoby chetko i yasno ne podcherknut', skol' neostorozhny takie
polumetaforicheskie tezisy i kak malo imeyut oni obshchego s dejstvitel'nost'yu.
Pervonachal'naya tumannost', poka ona predstavlyaet  soboj  holodnoe  atomnoe
oblako, menee uporyadochena, chem galaktika, ulozhennaya v stroguyu formu  diska
s   rassortirovannym   zvezdnym   materialom.   Kazhushchijsya   pervonachal'nyj
"besporyadok" tail v sebe, odnako, istochnik vysokogo poryadka v vide yadernyh
struktur. Kogda tumannost' raspadetsya v protozvezdnye  vihri,  kogda  sily
prityazheniya dostatochno sozhmut eti gazovye shary, vdrug "raspahivayutsya dveri"
atomnoj energii i vyrvavsheesya izluchenie nachinaet v  bor'be  s  gravitaciej
formirovat' zvezdy i zvezdnye sistemy. Esli govorit' sovsem  uzh  obshcho,  to
hotya  bol'shie  material'nye  sistemy   vsegda   stremyatsya   k   sostoyaniyam
maksimal'noj veroyatnosti, to est' naibol'shej entropii, oni prohodyat  cherez
stol'ko promezhutochnyh sostoyanij, idut stol' razlichnymi putyami i,  nakonec,
stol' prodolzhitel'noe vremya, ischislyaemoe podchas desyatkami milliardov  let,
chto "po puti", otnyud' ne "vopreki"  vtoromu  zakonu  termodinamiki,  mozhet
zarodit'sya  ne  odin  i  ne  desyat',   a   beskonechnoe   mnozhestvo   vidov
samoorganizuyushchejsya  evolyucii.  Sushchestvuet,  sledovatel'no,  ogromnyj,   no
kazhushchijsya  poka  pustym  (tak  kak  my  ne  znaem  ego  elementov)   klass
gomeostaticheskih  sistem,  kotorye  v_o_z_m_o_zh_n_o  p_o_s_t_r_o_i_t_'  iz
tverdyh tel, zhidkostej  ili  gazov,  prichem  etot  klass  soderzhit  osobyj
podklass - mnozhestvo  takih  gomeostatov,  kotorye  mogut  vozniknut'  bez
lichnogo vmeshatel'stva Konstruktora, a tol'ko  blagodarya  sozidayushchim  silam
Prirody.
     Otsyuda yasno vidno, chto chelovek mozhet prevzojti Prirodu, poskol'ku ona
v sostoyanii konstruirovat' lish' nekotorye iz vozmozhnyh gomeostatov,  togda
kak my, ovladev neobhodimymi znaniyami, mozhem postroit' lyubye.
     Takoj   kosmicheskij   konstruktorskij   optimizm   sleduet   snabdit'
ogovorkoj, pokrytoj shipami mnogochislennyh "esli". Ne izvestno, dobudet  li
chelovechestvo  vsyu  neobhodimuyu  dlya  resheniya  etih  "stroitel'nyh   zadach"
informaciyu. Byt' mozhet, podobno predel'noj skorosti  -  skorosti  sveta  -
sushchestvuet i "predel dobyvaniya informacii". My nichego ob  etom  ne  znaem.
Krome togo, sleduet napomnit' o  fakticheskih  proporciyah  zadachi  "chelovek
protiv Prirody". Lyudej, zadumavshih reshit'  etu  zadachu,  ya  sravnil  by  s
murav'yami, derznuvshimi perenesti na  svoih  plechah  Gimalajskij  hrebet  s
odnogo mesta na drugoe, prichem  v  etom  sravnenii,  pozhaluj,  vozmozhnosti
murav'ev nedoocenivayutsya. Mozhet byt', ih zadacha vse zhe byla by legche  dazhe
v tom sluchae, esli k orudiyam, kotorymi  oni  raspolagayut,  to  est'  k  ih
sobstvennym chelyustyam i spinam, priravnyat' vsyu sovremennuyu tehniku. Raznica
sostoit lish' v tom, chto murav'i  mogut  razvivat'  svoi  orudiya  tol'ko  v
ramkah biologicheskoj evolyucii, a my, kak uzhe govorilos', mozhem  razvernut'
informacionnuyu evolyuciyu, i imenno eta  raznica,  byt'  mozhet,  i  privedet
kogda-nibud' k pobede cheloveka.

1 
     A.G.Ivahnenko. Tehnicheskaya kibernetika, izd-vo "Naukova dumka", Kiev,
1960.
2 
     F.Hoil, CHernoe oblako,  v  sb.  "Al'manah  nauchnoj  fantastiki",  No4,
izd-vo "Znanie", M., 1966.