§ 24. Неживая и живая материя. К вопросу о происхождении жизни

В книге « Мировые загадки » немецкий биолог Эрнст Геккель перечисляет семь вопросов, которые он считает самыми трудными, интригующими и глубоко значимыми для человека. Вот эти вопросы:

В чем состоит сущность материи и силы?

Как возможно движение?

Как возникла жизнь, почему неживое превратилось в живое, какова связь между ними?

Откуда взялась целесообразность природы?

Как возникло ощущение и сознание?

Как объяснить возникновение мышления и речи?

Что значит свобода воли, каковы ее пределы и возможности?

Как видим, вопрос, касающийся происхождения жизни, является одним из центральных. Нельзя составить единую картину мира, представить мир как целое без объяснения 158 природы жизни, связи живого и неживого, возникновения живого. Человек принадлежит к громадному миру живого, родствен простейшим живым организмам, имеет с ними нечто общее, отличающее их от косной материи. Будучи сложнейшей системой живого, человек включает в себя бездну простейших организмов, и в определенной степени его жизнь и смерть зависит от их функционирования.

Изучение происхождения живого проливает свет на решение многих проблем, расширяет представления о материи и движении, позволяет приоткрыть тайну целесообразности, понять эволюцию природы от простого к сложному. Осмыслить генезис чего-либо — значит определить особенность возникшего, его свойства и функции, причины появления, возможную ценность для человека. Тем более это относится к вопросу о происхождении жизни.

Концепций происхождения жизни несколько. Основные из них: идея неоднократного самопроизвольного зарождения жизни; стационарного состояния; панспермии и биохимической эволюции.

Идея самопроизвольного зарождения жизни возникла как альтернатива креационизму, согласно которому живое, так же как и мир в целом, создано богом. Теория самопроизвольного зарождения была распространена в Древнем Китае, Вавилоне, Египте. В Древней Греции ее разделяли Эмпедокл, Анаксимандр, Аристотель, а в XVII в. — Н. Коперник, Г. Галилей, А. Левенгук. В XVII в. — веке научной революции, когда изменилась структура научного познания, — концепции самопорождения была противопоставлена идея биогенеза, согласно которой живое может про­изойти только от живого. Левенгук поддерживал идею самопорождения только применительно к микроорганизмам. Опыты Франческо Реди показали, что и микроорганизмы не могут зарождаться из неживого: если, например, органический раствор прокипячен, микроорганизмы в нем не зарождаются. Идея биогенеза поддерживалась и опытами Л. Пастера (XIX в.), которые показали, что микроорганизмы появляются в органических растворах только тогда, когда в них уже присутствуют зародыши. Но остается вопрос: откуда взялся первый организм? 159

Наиболее распространенными в настоящее время являются концепции панспермии и биохимической эволюции. Первая возникла в середине XIX в. Ее создателем считается Г. Рихтер. Она получила поддержку таких ученых, как С. Аррениус, У. Томсон, Г. Гельмгольц, В. И. Вернадский. Согласно данной гипотезе жизнь на Землю была занесена из космоса. Дело в том, что в составе комет обнаружены «предшественники» живого — цианогены, синильная кислота, органические соединения — некие «семена», «зародыши». Эти факты оцениваются по-разному. Большинство ученых пока считает, что «зародыши» погибли бы под действием ультрафиолетовых и космических лучей. Однако есть свидетельства возможности «транспортировки» объектов, напоминающих формы жизни, с других, далеких от Земли планет. Но в концепции панспермии проблема не решается, а переносится в другую часть космоса.

Концепция биохимической эволюции возникла в 20-е годы XX в. Впервые идея эволюции химических углеродистых соединений и ее перерастания в эволюцию биологических систем была высказана в 1924 г. русским биохимиком А. И. Опариным. Суть этой концепции состоит в обосновании абиогенного пути происхождения органических веществ. Согласно Опарину, органические вещества, углеводороды возникли в океане из более простых соединений. Энергией синтеза является солнечная, ультрафиолетовая. Электрические заряды, тепловая энергия, ультрафиолетовые лучи воздействовали на пары воды, метан, аммиак, что способствовало возникновению коацерватов, имеющих в границе молекулы липиды, образующие мембрану клетки и обеспечивающие ее стабильность. Коацерваты — это протоклетки, которые динамичны, могут увеличиваться в размерах, делятся на части, подвергаются химическим изменениям.

Гипотезу Опарина называют субстратной, поскольку она ставит вопрос о вещественной стороне жизни. «Кирпичиками» живого являются кислород, водород, азот и углерод. Клетка состоит на 70% из кислорода, 17% углерода, 10% водорода и 3% азота. Все «кирпичики» живого широко распространены во Вселенной, легко соединяются между 160 собой, вступают в реакции. Их соединения легко растворяются в воде. Экспериментальные исследования впоследствии подтвердили возможность синтеза аминокислот из простейших химических элементов.

А. И. Опарин не дает определения жизни, но указывает ее признаки: метаболизм (обмен веществ), самовоспроизведение, целенаправленность. После того как углеродистые соединения образовали «первичный бульон», возникла возможность формирования биополимеров — белков (структурный материал жизни) и нуклеиновых кислот (носители генетической информации), которые обладают свойством самовоспроизведения себе подобных. В литературе описаны различные пути возникновения систем органических веществ, способных взаимодействовать с окружающей средой; возникновения механизма «отбора» веществ, способствующих устойчивости субстрата, его выживанию и усложнению.

Известно, что для происхождения жизни не меньшее значение, чем вещество, имеет энергия. В связи с этим выделяется в качестве специфической концепция энергетического возникновения. Ее представителями называют И. Пригожина и А. Волькенштейна. Пригожий считает, что для процесса происхождения жизни было важно наличие механизмов, способных поглощать и трансформировать химическую энергию, создающих неравновесные условия и «стимулирующих» скачок.

С именем нобелевских лауреатов И. Пригожина (Бельгия) и М. Эйгена (Германия) связаны теоретические исследования, доказавшие закономерность возникновения органических полимеров, обладающих способностью постепенного усложнения и самовоспроизведения молекулярной структуры. Эти исследования, осуществленные в начале 70-х годов XX в. и подтвердившие закономерный характер возникновения жизни, поставили ряд новых проблем, требующих решения. В частности, какова последовательность происхождения элементарных структур клетки, что возникло вначале — белок или нуклеиновые кислоты?

Белок — это структурный материал клетки, а ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая 161 кислота) — хранители и трансляторы информации. Субстратная теория отдает предпочтение белкам, а энергетическая — нуклеиновым кислотам, причем не ДНК, считающейся матрицей информации, хранительницей, а РНК — транслирующему механизму. В пользу РНК говорит тот факт, что белковые структуры формируются на основе информации, уже заложенной в строении молекул ДНК. А ДНК существует только в составе клеток — своеобразных атомов живого. Такая неразрывная связь частей, характерная для современного клеточного строения, не дает возможности ответить на вопрос о последовательности их возникновения. Этот ответ подсказывает специфическое свойство рибонуклеиновой кислоты, согласно которому РНК может кодировать и воспроизводить генетическую информацию без присутствия белков. В связи с этим многие ученые считают, что именно РНК в процессе молекулярной эволюции является началом цепи усложнения.

Как видим, обе концепции биохимической эволюции — субстратная и энергетическая — раскрывают процесс становления живого как постепенное накопление и усложнение признаков и частей, которые впоследствии в результате скачка образуют принципиально новую систему, которая называется жизнью. Эта новая система обладает специфическими относительно неживой материи свойствами: метаболизмом, самообновлением, целесообразностью, способностью к самопроизводству.

Возникнув, жизнь стала новым объектом сложнейших эволюционных процессов. В этих процессах изменяются функции организмов и их формы. Действуют противоположные, но взаимосвязанные тенденции — дифференциация и интеграция. «Наряду с полимеризацией (количественным увеличением однородных компонентов) дифференциация и интеграция выступают как основополагающие принципы развития органического мира. При этом степень дифференциации организма становится показателем высоты организации, а интеграция, определяющая функциональную деятельность организма как целостной системы, — показателем морфологического прогресса».65 162

«Нашлась» противоположность и у дарвиновского «естественного отбора». Известно, что естественный отбор является специфической движущей формой эволюционного процесса, в результате действия которой происходит образование новых организмов. По мере изменений в условиях существования она меняет механизмы приспособления организма, перестраивает его функции, строение. В 1946 г. И. И. Шмальгаузен создал теорию т.н. стабилизирующего отбора. Согласно ей, стабилизирующий отбор закрепляет результаты, достигнутые в ходе эволюции, связывает их в целостную систему, обеспечивает надежность воспроизведения. «...Обе формы естественного отбора действуют всегда совместно, — отмечает Шмальгаузен, — так как, с одной стороны, внешняя среда постепенно, но неуклонно меняется, и, следовательно, могут быть обнаружены ведущая роль отбора и наследственное изменение нормы, но, с другой стороны, это процесс медленный, и стабилизирующий отбор всегда и непрерывно ведет к развитию регуляторных механизмов, охраняющих эту медленно меняющуюся норму от нарушающих ее внешних влияний».56

Наличие двух форм отбора — движущей и стабилизирующей — отражает противоречивость эволюционного процесса, соотношение возникающей новизны и сохранения целостности организма.

Примечания к Главе III:

1 Материалисты Древней Греции. М., 1955. С.44.

2 Философия. Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики, 2004.

3 Маркс К„ Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С. 533-534.

4 Маркс К. Капитал // Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. М., Т.25. 4.1. С.333.

5 Философский энциклопедический словарь. М., 1989. С.409.

6 Аристотель. Сочинения: В 4-х т. — М.: Мысль. 1975. T.I. C.183.

7 Там же, с. 287.

8 Гольбах П. Избранные произведения: В 2-х т. М., 1963. T.I. С.112, 236-237.

9 Гегель. Энциклопедия философских наук. М., 1975. T.I. C.312— 320.

10 Там же, с. 318.

11 Там же, с.322. 163

12 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.21. С.174.

13 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С.535-536.

14 Асмус В. Ф. Избранные философские труды: В 2-х т. М., 1970. Т.1.С.463.

15 Лаэртский Д. О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов. М„ 1979. С.294.

16Там же, с.295.

17 Гегель. Феноменология духа // Сочинения. М.-Л., 1959. Т.4. С.109.

18 Гольбах П. Избранные произведения: В 2-х т. М., 1963. T.I. С.237.

19 Там же.

20 Сартр Ж. П. Экзистенциализм — это гуманизм // Сумерки богов. М„ 1989. С.320.

21Там же.с.323.

22 Там же. 23Там же.с.331.

24 Там же, с.322.

25 Кривицкий Л. В. Шопенгауэр. // История философии. Энциклопедия. Минск, 2002. С.1294.

26 Маркс К„ Энгельс Ф. Сочинения. М., Т.20. С.116.

27 Энциклопедия философских наук. М., 1975. T.I. C.143.

28 Развитие // Словарь философских терминов. — М.: ИНФРА-М, 2004. С.463

29 Там же.

30 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.39. С.355.

31 Лосев А. Ф. История античной философии. — М.: Мысль. 1989. С.60.

32 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С.23

33 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.23. С.21.

34 Гераклит.// Цит. по: Чанышев А. Н. Курс лекций по древней философии. М.: Высшая школа. 1981. С.136.

35 Материалисты Древней Греции. М., 1955. С.12.

36 Гайденко П. П. Шеллинг. Философский энциклопедический • словарь. М., 1987.С.747.

37 Энциклопедия философских наук. М., 1975. T.I. С.280.

38 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. М., Т.4. С.136.

39 Оруджев 3. М. Опосредование и развитие противоречия // Диалектическое противоречие. М., 1979. С.224.

40 Гегель. Логика. // Сочинения. - М.-Л.: ГИЗ, 1929. Т.1.Ч.1. — С.157.

41 Рузавин Г. И. Количество// Философия. Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики, 2004. — С.382.

42 Аристотель. Сочинения: В 4-х т. М., 1975. T.I. C.164; 164

43 Менделеев Д. И. Основы химии. СПб. 1877. 4.1. С.7

44 Энциклопедия философских наук. — М.: Мысль, 1975 T.I. — С.257.

45 Там же, с.261. ,

46 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С.385.

47 Гуго де Фриз. Избранные произведения. М.-Л., 1932. С.65~66.,

48 Энциклопедия философских наук. М., 1975. T.I. С.142.

49 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С.66.

50 Гегель. Наука логики // Энциклопедия философских наук. М., 1975. Т.1.С.230.

51 Там же, с.231.

52 Там же, с. 206.

53 Там же.

54 Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.4. С.297.

55 Философия и современная биология. М.,1973. С. 256.

56 Шмальгаузен И. И. Факторы эволюции. М.-Л., 1946. С.117.

Литература:

Алексеев П.В., Панин А.В. Диалектический материализм: общие теоретические принципы. М.,1987.

Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. М., 1989. Гегель Г. Ф. Энциклопедия философских наук. В 3-х тт. T.I—2. — М.: Мысль.1975.

История античной диалектики. М., 1972.

История диалектики XIV—XVIII вв. М., 1974.

История диалектики. Немецкая классическая философия. М., 1978.

Лосев А.Ф., Спиркин А. Г. Диалектика/ Философский энциклопедический словарь. М.,1989.

Лобачев А. И. Концепции современного естествознания. М., 2001.

Материалистическая диалектика. Т. 1—5. М., 1981—1985.

Материалистическая диалектика как общая теория развития, кн. 1—4. М., 1982-1987.

Маркс К. Капитал. Т. 1. // Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т.23.

Оруджев З.М. Диалектика как система. М., 1973.

Философия и современная биология./Под ред. И. Т. Фролова. М., 1973.

Холдейн Дж. Б. С. Предисловие к 1-му изд. на англ. яз. «Диалектики природы» Ф.Энгельса./ «Природа», 1968.

Энгельс Ф. Анти-Дюринг./ Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т.20.

Энгельс Ф. Диалектика природы./ Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т.28.

Adorno Th. W. Negative Dialektik. Fr./M/. 1966. 166

35