Разумова Е.Р. КСЕ

		61
Далее	американский	генетикТомас	Морган в начале ХХ века
создал	хромосомную	теорию	наследственности. Хромосомы,
содержащиеся в клеточных ядрах, как			впоследствии	выяснилось,
состоят из молекул ДНК, обернутых белком – ферментом. Число					и
конфигурация хромосом в клетке определяют биологический вид.
На	первых этапах	развития	генетики ее	считали	мощн

аргументом против эволюционной теории: если существуют гены, носители наследственной информации, передающиеся из поколения в поколение, то эволюция невозможна. Примирило идеи эволюции и генетики открытие голландским ученым Гуго де Фризом наследуемых мутаций, составляющих основу дискретной изменчивости. Мутация – это передаваемое по наследству частичное изменение структуры гена. Понятие мутации в генетике аналогично понятию флуктуации

синергетике. Это чрезвычайно редкое событие (у одной особи из тысячи
под действием так называемых мутагенных							факторов(радиации,
изменения		температуры,		химических	веществ,		вирусов)	может
мутировать один ген). Но эти мутации накапливаются в популяциях и
в	конечном		итоге	обуславливают		изменение		их	ген

(совокупности все генов популяции).

В середине ХХ века на стыке классической генетики и учения Дарвина об эволюции возникла современная синтетическая теория эволюции. Элементарной единицей в ней является популяция, именно в ее рамках происходят и накапливаются наследственные изменения

генофонда.	Если	данная	мутация	повышает	приспособляемость
организмов	к	определенной		среде	, обитонания будет

поддерживаться естественным отбором, если нет, то она ведет к вымиранию популяции и вида.

В середине ХХ века был открыт триплетный генетический , код

универсальный	для		всех	живых		организмов		,	Землистало
очевидным, что		клеточное		ядро	является		органом управления,
содержащим	все		многочисленные			данные	о	.	клеткеГенетика

свидетельствует о том, что мы несем в себе информацию о наших умерших предках, обо всей природе.

В СССР в20-е – 30-е годы ХХ века генетика развивалась очень успешно. Во главе ее стоял выдающийся ученый академикНиколай

Иванович Вавилов. В экспедициях по			всему	миру	он соб
уникальную	коллекцию злаков(более 20 тысяч видов),			его работы
были широко известны в научном .			Однакомире,	сторонники
авантюриста	Т..Д Лысенко	отрицали	генетику, называли		ее

		62
«буржуазной лженаукой». Советская власть поддержала Лысенко, в
результате	Н..И Вавилов	и	многие	другие	генетики		б
репрессированы. Ныне трагедия отечественной генетики состоит в том,
что был уничтожен не только сам Н.И.Вавилов, но и					его	школа.
Однако благодаря усилиям			энтузиастов–	оставшихся	в	живых

нескольких учеников Н.И Вавилова– сохранилась его уникальная коллекция, пережившая репрессии генетиков, блокаду Ленинграда, последующие гонения. Многие виды злаков уже исчезли с лица Земли (см. далее раздел «Экология») и сохранились только в коллекции Н.И. Вавилова, и это – лучший памятник репрессированному ученому.

Контрольные вопросы:

1.В чем главное различие эволюционных концепций Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина?

2.Что такое мутация?

3.Кто автор хромосомной теории и в чем ее суть?

Литература: [5, 8, 9, 21, 22, 23, 24].

Тема 14. Гипотезы происхождения органической жизни на Земле

Вопрос о происхождении жизни на Земле интересовал ученых с древних времен. Самая ранняя из гипотез принадлежит Аристотелю,

который

считал,

что

живые

организмы

могут

спонта

(самопроизвольно) возникать из неживого материала(черви

–

из

почвы, мухи – из гнилого мяса).

Опроверг

точку

зрения

Аристотеля

итальянский

врач

естествоиспытатель

Франческо

Реди,

провозгласив

в XVII

веке

принцип «живое –только из живого» (опыты Реди). Правоту Ф. Реди

доказал Л. Пастер (золотая медаль Французской Академии наук,

описание колбы Пастера). Заслуга Ф. Реди состоит еще и в том, что он

поколебал

незыблемые, казалось,

основы

креационизма – второй

концепции,

касающейся

божественного

создания

жизни, которой

придерживалось большинство философов и естествоиспытателей того

времени.

В

пользу

третьей

концепции–

стационарного

состояния –

высказываются противники эволюции (таковые имеются и в настоящее

время): жизнь существовала всегда, у нее не было начала, поэтому

нечего

и

обсуждать. Однако

концепция

биологической

эволюции

63

достаточно серьезно аргументирована, и отрицать ее нелогично(см.

тему 13).
Четвертая		концепция–	панспермия –		это	идея внеземного,
космического происхождения жизни. Ее автором является шведский
химик	Сванте	Аррениус, ее	поддерживал		и	наш	выдающийся
соотечественник, основоположник геохимии и автор учения о биосфере
В.И.	Вернадский, принадлежавший			к		русским	космиста.

Аргументами в пользу этой концепции являются обнаруженные в

космических	объектах –	метеоритах – органические соединения,
которые могли сыграть роль«предшественников живого», а также
найденные на глубинах до 3000 м в литосфере и на высотах до25 км в
стратосфере	живые споры(об этих		клетках см. в	Теме 12). Правда,
остается открытым вопрос о ,томоткуда эти				споры	появились в
Космосе. Далее сторонники данной концепции вступают уже в область
фантастики:	существуют	целые	Галактики, планетные		системы

которых генерируют эти«семена жизни», разносящиеся затем по

Вселенной, и	там, где они	попадают	в	благоприятные	условия,
начинает развиваться жизнь.
Наконец, пятая концепция – биохимическая:				органическая жизнь
зародилась на	Земле случайно, однократно,		3,5 млрд. лет назад из
неорганического	материала. В	теме 10 «Науки		о Земле» уже	было

сказано о блестящем опыте С. Миллера и Г. Юри, которые, пропустив через смесь газов, соответствующую составу атмосфере первозданной Земли, получили аминокислоты. Это говорит о том, что такой путь

возникновения органических соединений был возможен. В							связи	с
этим	возникает		следующий	: вопроскак		был	подобран
функционирующий в настоящее время набор					20из аминокислот?
Возможно, существовали и другие генетические коды, определявшие
другие наборы аминокислот, но соответствующие им эволюционные
линии оборвались, не выдержав конкуренции с другими линиями,
которым удалось выжить…
Биохимическую			гипотезу	выдвинули	независимо			русс
биохимик Александр Иванович Опарин в 1924 г. и английский ученый
Дж. Холдейн в 1929 г. Основным химическим элементом, лежащим в
основе состава всех живых организмов, является углерод. Оба автора
предложили более или менее вероятные механизмы, с							помощью
которых	из	углерода, кислорода,		водорода	и	азота		могли
синтезироваться почти все мономеры, необходимые живой клетке.
Напомним, что		в атмосфере первозданной Земли			не было		свободного

64

кислорода, и возникшие органические вещества могли накопиться в первобытном океане в достаточных количествах. Идеи Опарина и Холдейна не были поддержаны большинством ученых того времени,

считавших,	что	Л.	Пастер раз		и навсегда доказал			невозможность
самопроизвольного				зарождения	живого		из	неживого. Однако
доказательство			Пастера		касается		современных			услови
окислительной обстановкой, а в биохимической концепции речь идет
об условиях первозданной Земли с восстановительной обстановкой. В
настоящее	время			биохимическая		концепция .		ОпаринаА.И		и
Г. Холдейна является общепринятой. В соответствии с этой гипотезой,
процесс возникновения жизни можно разделить на пять этапов:
1. Образование планеты (примерно 4,5 млрд лет назад) с газовой
оболочкой, в которой было сырье для возникновения органических
соединений.
2.Синтез		органических			соединений(аминокислот,				сахаров,
органических оснований, жиров) из неорганического сырья.
3.Полимеризация				образовавшихся		мономеров		с	получение
белковых и полинуклеотидных цепей в водной среде.
4. Накопление органических биополимеров в Мировом океане и
образование		«коацерватных				капель»	с		собственной

индивидуальностью, отделенных от водной среды оболочкой и жироподобных веществ.

5. Возникновение репродуктивного аппарата, т.е. способности к размножению.

Появление жизни на Земле– это возникновение нуклеиновых кислот, именно здесь лежит граница неживого и живого. Первые примитивные клетки были безъядерными(пробионты) и питались

имеющимися	в «первозданном	бульоне» органическими	веществами
или своими	собратьями, т.е.	были гетеротрофами. Далее живые
организмы, ставшие предками растений, «научились»			улавливать

солнечную энергию и запасать ее в химических связях органических веществ, т.е. стали автотрофами. Таким образом, уже через миллиард лет после образования планеты, в архее, на ней появились живые организмы, способные к самовоспроизведению. В протерозое появляются клетки, имеющие оформленное ядро (эукариоты).

Первые ядерные организмы были одноклеточными (простейшими). Далее появились многоклеточные. На протяжении архея и протерозоя жизнь развивалась в водной среде, и только в палеозойскую эру вышла на сушу. Весьма существенно отметить, что эволюция не только

65

творила новые, более приспособленные и сложные формы жизни, но сохраняла и некоторые старые, т.е. шла путем создания разнообразия живых организмов (породив млекопитающих и цветковые растения, она сохранила бактерии и сине-зеленые водоросли, т.е. прокариотов).

Контрольные вопросы:

1.В чем суть концепции панспермия и кто ее автор?

2.Кто выдвинул биохимическую гипотезу происхождения жизни?

3.Когда и где зародилась жизнь на Земле?

Литература: [5, 8, 9, 21].

Тема 15. Происхождение и эволюция человека. Человек и Космос. Гелиобиология. Этнология. Психика, мозг, сознание.

Проблема собственного происхождения волновала человека в еще с древнейших времен. Откуда мы все взялись? Этот вопрос ставили и философы, и естествоиспытатели. Раздел биологии, изучающий

человека, называют антропологией, а процесс происхождения и эволюцию человека – антропогенезом.

Как и в проблеме происхождения Вселенной, и в вопросе о возникновении жизни, существует креационистское представление о божественном сотворении человека. Оставим эту концепцию для обсуждения богословам. Отметим, однако, что в некоторых первобытных племенах были сильны, да и сейчас встречаются представления о том, что их предками являлись некоторые животные и даже растения (здесь лежат истоки представлений о тотемах).

Второй, довольно распространенной с недавних времен гипотезой является космическая: людей доставили на Землю представители внеземных цивилизаций (ажиотаж с НЛО, некоторые более серьезные

и	научно	обоснованные	аргументы, связанные			с	наскальными
рисунками доисторических людей, неразгаданные до сей поры тайны
строительства		монументальных		сооружений		во	времена		ранни
цивилизаций). Эта гипотеза пока никем не опровергнута,								потому
имеет право		на существование. Правда, в этом вопросе следует
соблюдать		предельную	осторожность		и	различать		научные
псевдонаучные толкования, твердо помня о том, что любое научное
утверждение		должно бытьстрого		доказано, а, например, туманные
рассказы «очевидцев» доказательствами в науке не являются.

66

Общепринятой же в современной науке

является

основанная

натруде

Ч.

Дарвина

«Происхождение

человека

и

половой

отбор»

гипотеза о животном происхождении человека: человек и приматы

имеют общего предка.

Прародиной человека считают Южную Африку, где были найдены

останки

приматов, названных

парапитеками (латинский

корень

«питек» означает «обезьяна»). Эти

останки

датируют

примерно4–5

млн. лет. Именно в этом регионе находятся мощные залежи урана и

зафиксирован

повышенный

радиационный

, фонкоторый

мог

обусловить

мутации

этих

приматов. Таким

образом, высокий

радиационный фон мог стать первым фактором, толчком для начала

антропогенеза.

Потомки

парапитеков

дали

несколько

эволюционных

ветвей

(точнее – пять): сначала они разделились на дриопитеков(древесных

обезьян)

и

проплиопитеков,

от

последних

произошли современные

гиббоны

и

орангутаны,

дриопитеки

эволюционировали

в

современных шимпанзе и горилл, а также дали исчезнувший ныне вид

«австралопитеков» (букв. с лат. –

южная

обезьяна),

от

которого, как

предполагают,

и

произошел

современный

человек. Останки

австралопитеков датируют примерно3 млн. лет. Предполагают, что именно в это время под влиянием похолодания джунгли начал отступать, появилась африканская лесостепь– саванна, и австралопитеки оказались на открытых пространствах. Это вынудило их в целях выживания встать на задние конечности: так лучше просматривались окрестности и легче было заметить опасность.

Вторым фактором антропогенеза сталопрямохождение. Встав на
задние конечности, предки человека освободили передние и		ими
начали изготавливать орудия труда(и, конечно, защиты). В середине
ХХ века в Восточной Африке были	найдены останки«человека
умелого» (возраст останков 2 млн. лет), рядом с которыми обнаружили
орудия труда из расколотой речной гальки.
Труд стал третьим фактором антропогенеза. В четвертичном
периоде кайнозойской эры разошлись эволюционные линии человека и
приматов (шимпанзе).
Однако все уже названные факторы	антропогенеза не дали	бы

этим довольно слабым от природы растительноядным существам возможности выживания, если бы в процессе трудовой деятельности

они не	начали развивать свойголовной	мозг и вести общественный
образ	жизни. Объем головного мозга	австралопитека– около 550

67

куб.см, а на последней ступени антропогенеза(кроманьонец) он уже составлял 1600 куб.см. Развитие головного мозга(и не только его объема, но и площади поверхности за счет появления извилин) – один из главных факторов выживания и эволюции человека.

Найденные в конце XIX века французским антропологом Дюбуа на

острове	Ява	останки	назвали		питекантропом(буквально		–
обезьяночеловек).		Существование		этого	промежуточного		звен
эволюции предсказал еще 60в -х				годах XIX века		основоположник
экологии Эрнст Геккель. Эти существа использовали ножи, скребки,
ручные	рубила. Останки датировали примерно500					тыс. лет, объем

мозга составлял около 900 куб. см. В 20-х годах ХХ века выдающийся
французский	антрополог Тейяр де		Шарден нашел	в окрестностях
Пекина аналогичные питекантропу останки, назвав это существо
синантропом	(китайский	человек).	Открытие	питекантропа	и
синантропа (древнейшие люди) говорило о том, что примерно 0,5 млн.
лет назад человек покинул африканский				континент и	н
расселяться по планете.

Еще раньше, при жизни Ч. Дарвина в долине реки Неандерталь в Германии были обнаружены останки существа, жившего 150–70 тыс. лет назад. Этот человек был названнеандертальцем (древние люди), имел довольно большой объем мозга(1200 куб. см), но покатый лоб, надбровные дуги, низкую черепную коробку; он охотился на мамонтов, т.е. начал употреблять мясную пищу (существует даже гипотеза о том, что неандертальцы истребили мамонтов), жил в пещерах, научился пользоваться огнем, но еще не умел его добывать. Неандертальцы впервые начали хоронить тела своих умерших сородичей.

Десять лет спустя после открытия неандертальцев в пещере КроМаньон во Франции были найдены останки существ, близких по облику и объему черепа(около 1600 куб.см) к современному человеку. Кроманьонцы умели добывать огонь, строить жилища, структура ихгортани свидетельствовала о том, что они владели членораздельной речью. Жили они примерно 40–15 тыс. лет назад, одевались в шкуры убитых животных (это говорит о том, что они окончательно утратили волосяной покров). Кроманьонец – это уже «человек разумный».

Некоторые антропологи считают, что на кроманьонце кончилась

биологическая	эволюция	человека	и	началась	его	социаль
развитие, после кроманьонца человек не изменился генетически(хотя
процесс эволюции вряд ли может закончится). Дело в том, что 40 тыс.
лет для эволюции– очень		небольшой	временной интервал,		который

		68
вряд ли даст возможность наблюдать			эволюционные	изменени
впрямую.
Примерно в эпоху кроманьонцев начали складываться расовые
различия, у	изолированных	групп людей складывались особы
признаки, обусловленные жизненными условиями. Итак, родословная
человека выстраивается следующим образом: австралопитек («человек
умелый»), древнейшие люди (питекантроп, синантроп), древние люди
(неандертальцы), человек		разумный (кроманьонцы). Впрочем,
существует и другая гипотеза о ,томчто неандертальцы не были
предками человека, что это была тупиковая ветвь эволюции,				их
уничтожили	кроманьонцы. В	этом случае,	естественно, возникает
вопрос о происхождении кроманьонцев.
Человек и Космос. Русские космисты. Гелиобиология. Этнология
К русским космистам относят четырех ученых первой половины ХХ
века: К.Э. Циолковского, В.И.		Вернадского, А.Л.Чижевского и		Л.Н.
Гумилева.

Константин Эдуардович Циолковский хорошо известен как автор идеи ракетного двигателя для преодоления земной гравитации. Менее известны его мысли о будущем человечества: он считал, что уже в ХХ веке люди начнут активно осваивать Солнечную систему, расселяться в ней. Пока это не осуществилось, но не будем забывать, что в околоземное космическое пространство человек все же вышел, и приоритет в этом несомненно принадлежит нашей стране. О В.И. Вернадском и его учении о биосфере будет сказано далее.

Александр Леонидович Чижевский– основоположник гелиобиологии – науки о влиянии солнечной активности на живые организмы, в частности, на человека и его поведение. Очевидно, что

человек, будучи			биологическим, т.е. принадлежащим						природе
существом,	как	и	все живые организмы, испытывает влияние
солнечной радиации. У большинства						растений		при удлинении
светового	дня	начинается		фаза	цветения, у животных –				брачный
период. На физиологию человека также влияет и продолжительность
светового	дня,	и	магнитные		бури	на	Солнце. В		наши	дни
повседневными стали метеосводки о геомагнитной обстановке, ней
предупреждают		и	водителей автотранспорта, и людей с больным
сердцем и сосудами. Но				человек – биосоциальное				существо,		он
принадлежит		не	только		природе, но	и	обществу, социуму.

69

А.Л. Чижевский отметил на оси времени годы повышенной солнечной активности (строго один раз 11в лет, т.е. 9 раз в столетие) за продолжительный период времени (примерно две тысячи лет), а затем сопоставил с полученной шкалой известные из истории человечества социальные катаклизмы: войны, бунты, революции, произошедшие за этот период в 70 странах мира. Оказалось, что в 80% случаев эти социальные потрясения происходили в год повышенной солнечной активности! Судьба ученого была трагичной: в период сталинского террора он был репрессирован и долгие годы провел в заключении. Выйдя из лагерей, Чижевский продолжал работать, дожил до запуска первого спутника, полета Ю. А Гагарина, дружил с ним и другими космонавтами, которые активно поддерживали его идеи.

Был репрессирован и другой русский ученый, продолжатель идей

А.Л. Чижевского, Лев	Николаевич Гумилев,		основатель этнологии –
естественнонаучной	дисциплины	о	зарождении	и	раз
человеческих этносов. Этнос, по Гумилеву, – это объединение людей по
генетическому, т.е. национальному признаку. Л.Н. Гумилев объясняет

социальное развитие с помощью солнечной энергии по следующему механизму. При повышении солнечной активности защитные свойства ионосферы снижаются, и жесткая коротковолновая солнечная радиация (ультрафиолет) достигает земной поверхности, что вызывает мутации. Это приводит к так называемому пассионарному толчку,

появляются	пассионарии – вожди, сплачивающие и					организующие
этнос, своеобразные «центры			кристаллизации»		(если	использовать
аналогию	с	фазовым	переходом	воды	). в Этногенезлед, по

Л.Н. Гумилеву, включает следующие фазы: 1) подъем (основной лозунг
– интересы этноса превыше личностных); 2) перегрев (в синергетике –
точка бифуркации) – этнос на вершине своего могущества; 3) переход в
нормальное	состояние –		инерционная	фаза (расцвет
индивидуальностей, а значит			науки, искусства, культуры в целом);
4) фаза равновесия (гомеостаз), начинается постепенный упадок.
От зарождения до полного разрушения этноса проходит примерно
1200 лет. Последние стадии – мемориальная (остается только память о
достигнутых	успехах) –	и	реликтовая (память		исчезает).
Этнологическую	концепцию	Гумилева следует		воспринимать скорее

как гипотезу, чем как теорию. Это касается и всех изложенных

концепций	происхождения	человека: они	довольно	слабо
экспериментально аргументированы и ничего не предсказывают.

70

Психика, мозг, сознание

Основоположник психоанализа чешский ученыйЗигмунд Фрейд,

живший	в	первой		половине		ХХ,	изучалвека	соотношение
сознательного и бессознательного в поведении человека и утверждал,
что в	основе		его	психической		деятельности		лежат	инсти
(безусловные		рефлексы),		главным из		которых является			половое
влечение.
Последователь			Фрейда Карл Юнг			ввел	понятие	коллективного
бессознательного начала, памяти поколений, идущей от первобытного
состояния. Сознание, по				Юнгу,	развилось из		эмоций, оно как		луч
прожектора – все, что				он не освещает, уходит в бессознательное.
Сознание	породило			разум	как	закономерный		этап	. эволю
Психоанализ		близок		к	естествознанию, поскольку			основан	на
природных, рефлекторных, а не культурных началах.
Как уже было сказано, человек – биосоциальное существо,									он
одновременно принадлежит и природе, и обществу. Как биологическое
существо	человек			отличается		от	других	живых	орга

высокоразвитым головным мозгом, являющимся самым сложным природным объектом. Задача изучения головного мозга– понять механизмы поведения человека с целью лучшего использования его умственных способностей и достижения психологического комфорта. Еще в XIX веке выдающийся русский физиологИван Михайлович Сеченов установил, что психические явления неразрывно связаны с нервными процессами в организме.

Работы русского ученого, лауреата Нобелевской премииИвана

Петровича	Павлова	об	условных	рефлексах	позволили	изучат
сознание и память. Позже было установлено, что нервные импульсы –
это слабые электрические токи, создающие биополе. Человек, как и
любое живое существо, имеет свои внутренние биоритмы, управляемые
биотоками	головного	мозга.	Внешние электромагнитные воздействия
(свет, изменения магнитного поля),				несомненно,	влияют на	эти

биотоки. В настоящее время существуют технические возможности, позволяющие экспериментально изучать отделы головного ,мозга ответственные за память, решение задач, распознавание образов и т.п. Появились идеи наложения на биополе внешних электромагнитных полей и перспективы коррекции поведения. Однако здесь возникают серьезные этические проблемы, которые следует