Земная белковая биота как частное проявление бытия

Симонов В.В.

Если жизнь есть атрибут любого объекта, то Бытие есть не что иное, как бесконечность биот, которые могут быть выделены наблюдателем.

Следовательно, совокупность объектов, традиционно именуемая Живой Природой Земли, есть не более чем одна из этой бесконечности биот, и ее описание должно быть всего лишь частным случаем общих положений и закономерностей, учитывающих специфику соответствующей формы жизни.

Именно на этой основе может быть построено ее адекватное описание, т.е. ее теория, которую безуспешно пытается создать так называемая "теоретическая биология", базирующаяся на традиционном метафизическом понимании проблемы сущности жизни.

Традиционный подход, хотя он и освящен господствующей естественнонаучной парадигмой, неизбежно приводит к подмене общих законов частными, которые к тому же не могут быть сформулированы корректно, прежде всего, именно по причине отсутствия более общих формулировок. В итоге, исключительное богатство фактического материала, накопленного практической биологией, вместо иллюстрации закономерностей конкретной формы жизни, выведенных на основе более общих зависимостей, становится препятствием для формулировки этих закономерностей, а биология остается постоянно растущим множеством все менее связанных между собой научных дисциплин.

Попытаемся поставить все с головы на ноги, и начнем с поиска корректного и содержательного определения того множества объектов, которые образуют биоту, интересующую нас, прежде всего, поскольку к ней принадлежим мы сами.

Самое удивительное, что специфика составляющих ее объектов названа уже давно. Давно уже известно, что все разнообразие Живой Природы Земли объединяет одно свойство - их обязательной составляющей служат вполне определенные химические соединения, именуемые сложными белками (протеидами). Поэтому общим для всех этих объектов названием вполне может служить Энгельсово[1] "белковое тело", а сама биота может именоваться Земной белковой биотой.

Итак, вся совокупность Земных объектов, отличительным признаком которых является наличие в их составе протеидов, - это Земная белковая биота (ЗББ).

Критерии дифференциации объектов ЗББ и ее небиоты - те же, что и для любой биоты вообще, т.е. любой Земной объект может быть идентифицирован как объект ЗББ или объект ее небиоты по соответствующим значениям вероятности обнаружения протеидов в его составе.

В общем случае допускается, что любая биота, в принципе, может возникнуть в любой момент в любом месте, просуществовать какое-то время и в какой-то момент исчезнуть.

ЗББ как реально существующая форма жизни, естественно, когда-то возникла на Земле и непременно когда-то исчезнет. А поскольку человек - часть ЗББ, его, по вполне понятным причинам, интересуют ответы на вопросы, когда и почему она возникла, когда и почему она исчезнет.

Однако, эти вопросы обречены быть безответными, поскольку никто и никогда не сможет "заглянуть" ни в прошлое, ни в будущее и, соответственно, определить условия появления Земных белковых тел - предков объектов нынешней ЗББ, так и конкретные условия исчезновения их потомков[2].

И появление, и исчезновение нынешней ЗББ - это события, вероятности реализации которых не равны 0 в любой момент существования Земли как космического объекта.

В процессах появления, существования и исчезновения ЗББ не может быть ничего специфически "биологического". Спецификой ЗББ будут только конкретные проявления жизнедеятельности ее как целого и жизнедеятельности ее частей, связанные со спецификой именно Земной белковой формы жизни.

При этом ни появление, ни существование, ни исчезновение ЗББ не должно связываться ни с прогрессом, ни с регрессом объективной реальности, т.е. с усложнением или упрощением соответствующих форм Бытия. И точно так же любые метаморфозы белковых тел в рамках ЗББ от наших отдаленных пращуров до наших современников - это вовсе не развитие, не усложнение, не совершенствование форм белковой жизни. Это просто ее изменение. Так что наша "прабиота" и ее элементы нисколько не примитивнее нас самих, а наши возможные потомки не станут совершеннее нас[3].

Как и любой объект любой иной биоты, белковое тело (белковый организм) может быть либо "живым", либо "неживым", а критерием дифференциации этих состояний, как и в общем случае, будет вероятность реализации всех проявлений белковой жизни.

Соответственно, каждый "живой" белковый организм, вплоть до ЗББ в целом, будет характеризоваться нормированной вероятностью гибели, p1 , а каждый "неживой" - нормированной вероятностью оживления, p2. Само существование белкового организма поэтому может рассматриваться как последовательность переходов …® "жизнь"® "нежизнь"® "жизнь"® …. Число таких переходов и значения p1 и p2, в принципе, могут быть любыми для каждого белкового организма, поскольку здесь есть только два ограничения - число переходов должно быть конечным, а p1 и p2 не могут быть равными 0 и 1.

Однако для каждого белкового организма, а тем более для каждого таксона, на которые может быть разбита ЗББ, существует наиболее вероятное число переходов "жизнь-нежизнь" и наиболее вероятные значения p1 и p2 в каждом из последующих состояний.

Для нас наиболее привычна ситуация, когда наиболее вероятным является однократный переход "жизнь"® "нежизнь" c вероятностью следующего перехода к "жизни", практически равной 0 (событие, которое можно именовать практически необратимой гибелью)[4].

Однако, наиболее типичное не есть обязательное, и событие оживления умершего белкового организма - вовсе не редкость. Все события, именуемые "анабиозом", - это и есть состояния "нежизни", при которых вероятность оживления значимо отличается от 0, а при соответствующих условиях вообще может приближаться к 1[5].

Любая биота, как уже говорилось - это и ее элементы, и их биозы, и популяции, и биоценозы. Не является исключением и ЗББ - ее тоже можно делить на элементы, биозы, популяции и биоценозы. Весь вопрос только в том, что считать элементарным белковым организмом.

В традиционной биологии элементом Живой Природы Земли, как правило, считается клетка.

Однако специфика ЗББ закладывается не на клеточном уровне, а на уровне макромолекул протеидов. И, соответственно, не клетки, а именно макромолекулы протеидов должны считаться элементарными белковыми телами, элементарными организмами ЗББ.

Это предложение трудно оценить однозначно.

С одной стороны, считать организмом молекулу, пусть даже очень большую - слишком далеко от привычных ассоциаций, тем более, что такой подход требует выделения каких-то новых признаков жизнедеятельности, позволяющих дифференцировать "живые" и "неживые" макромолекулы.

Но, с другой стороны, при таком подходе реализуется постоянно возникающая у теоретизирующих биологов идея "живого вещества". И вполне возможно, что молекулярная биология уже располагает фактическими материалами, которые вполне могут быть использованы для дифференциации "живых" и "неживых" протеидов, но остаются пока невостребованными, поскольку вопрос об анализе объектов молекулярной биологии как самостоятельных "живых" тел всерьез еще не ставился.

Итак, элемент ЗББ, элементарный белковый организм - это протеидная макромолекула. Таксоны этого уровня классификации объектов ЗББ (типоспецифичность соответствующих объектов) определяются только химическими особенностями отдельных типов протеидов. И поскольку современный наблюдатель не в состоянии учесть особенное, частное в существовании каждой макромолекулы и получает характеристики отдельных молекул только как усредненные характеристики их множеств, дифференциация гено- и фенотипа на этом уровне пока, очевидно, невозможна.

Внутренней средой любой из этих макромолекул-организмов, в соответствии с общим случаем, следует считать пространство, в котором с вероятностью, не менее заданной, может быть обнаружен хотя бы один элемент соответствующей макромолекулы (таковыми, по-видимому, следует считать молекулы, молекулярные остатки, радикалы и т.п. более простых соединений, из которых построена протеидная макромолекула).

Как и в общем случае, элементы ЗББ могут существовать обособленно друг от друга (границы их внутренних сред не имеют ни одной общей точки) и образовывать любые пространственные объединения - новые протеидные макромолекулы того же или нового типа или их биозы.

Для классификации и идентификации последних химические характеристики типов протеидов уже не пригодны, поскольку попытка выразить языком химии все качественные, количественные, структурные особенности любого такого биоза, различия в способах их взаимодействия уже в единой структуре приведет к созданию настолько громоздких описаний, что их практическое использование станет невозможным.

Языком адекватным уровню проявлений жизнедеятельности биозов протеидов, может быть язык морфофизиологических характеристик, позволяющих учитывать реакции отдельных объектов, а не их множеств, поскольку размеры биозов протеидов уже позволяют наблюдать их как отдельные объекты.

Биозы протеидов, независимо от их характера и характеристик, логично именовать клетками. Конечно, при этом в разряд клеток попадет масса объектов так называемого "субклеточного" (по традиционным представлениям) уровня. Однако расширение рамок понятия, наверное, все же предпочтительнее поиска призрачных границ между клетками "истинными", т.е. имеющими полный набор обязательных "клеточных" (опять-таки в традиционном понимании) структур и "неистинными", т.е. лишенными части таких структур[6].

На любую клетку, очевидно, распространяются все закономерности бытия и элементарных организмов, и их биозов.

Соответственно, любые клетки могут существовать отдельно и могут образовывать любые пространственные объединения, и как в общем случае, это будут либо клетки нового типа, либо биозы клеток, т.е. биозы 2-го порядка (если считать биозы протеидов биозами 1-го порядка) или многоклеточные организмы.

Тип клетки, поскольку у нее уже различима индивидуальность, носит и генетический, и фенетический характер. При чем все объекты ЗББ, традиционно рассматриваемые как клетки, обнаруживают ярко выраженную вариабельность фенотипов при столь же ярко выраженной стабильности генотипов.

Это, однако, вовсе не означает, что такое соотношение гено- и фенотипа клетки - специфическая особенность данной группы объектов.

Здесь нет ничего специфически "клеточного"; более того, здесь нет ничего специфически "биологического", свойственного только живому.

Это соотношение - всего лишь частный случай соотношений общего и особенного, которые можно, в принципе, выявить у любых объектов, если возможности дифференцировать их ничем не ограничены. А поскольку реальные возможности человека-наблюдателя достаточно скромны, клетки и стали тем "порогом", с которого он уже может фиксировать индивидуальность наблюдаемых объектов[7].

Специфичным для ЗББ (точнее для клеточного уровня строения современной ЗББ) можно считать только конкретный механизм формирования, сохранения и передачи генома клеток, поскольку он связан со спецификой строения их генетического аппарата[8].

Если учитывать гено- и фенотипы клеток, то совмещение их пространственно-темпоральных координат, при котором внутренние среды клеток частично или полностью накладываются друг на друга, дает новые клетки:

- того же фенотипа и того же генотипа,

- того же генотипа и другого фенотипа,

- другого генотипа и того же фенотипа,

- другого генотипа и другого фенотипа.

Если же речь идет об агрегатах, в которых внутренние среды клеток только соприкасаются своими границами, возникают клеточные биозы, которые могут быть разделены на:

- полные клеточные аутобиозы (в биозе клетки одного генотипа и одного фенотипа),

- фенотипические клеточные гетеробиозы (в биозе клетки одного генотипа и разных фенотипов),

- генотипические клеточные гетеробиозы (в биозе клетки разных генотипов, но одного фенотипа в каждом генотипе),

- полные клеточные гетеробиозы (в биозе клетки разных генотипов, представленных разными фенотипами).

Перечисленные варианты клеточных биозов - это не что иное, как таксоны соответствующей классификационной схемы, и, следовательно, реальные клеточные биозы будут характеризоваться ненулевыми вероятностями принадлежности к любому из них, и, соответственно, идентификация принадлежности к ним будет зависеть, прежде всего, от распределения указанных вероятностей среди биозов одного вида[9].

Кроме того, внешне один и тот же клеточный биоз в разных условиях может быть отнесен к разным таксонам[10].

Поэтому, анализируя какие-то частные стороны бытия каких-либо многоклеточных организмов, всегда нужно иметь в виду, что любые попытки обобщения полученных результатов без учета вероятностного характера гено-фенотипических соотношений в любом биозе могут приводить к некорректным выводам.

Клеточные биозы, как самостоятельные объекты ЗББ, в свою очередь, также могут образовывать пространственные объединения - новые многоклеточные организмы (если внутренние среды объединившихся биозов пересекаются хотя бы частично) или биозы многоклеточных организмов, биозы 3-го порядка (если объединившиеся биозы имеют общие точки только на границах своих внутренних сред). И, очевидно, нет никаких оснований исключать возможность возникновения в ЗББ биозов 4-го и более высоких порядков, хотя, надо признаться, пока неясно, с какими именно объектами нашей биоты можно будет соотнести эти категории.

Множества элементов ЗББ и биозов всех порядков, как и в общем случае, образуют популяции и биоценозы, т.е. и в этом отношении бытие ЗББ также не имеет никаких специфических особенностей.

В итоге, независимо от того, что будет названо в ЗББ элементарным организмом, независимо от того, с какими порядками биозов будут соотнесены реальные объекты ЗББ, в основу анализа любого частного случая "жизни-нежизни" белкового организма любого уровня могут быть положены те же принципы, на основе которых выполнен анализ общего случая "жизни-нежизни" биоты.

Это позволяет считать вполне возможной систематизацию того океана фактического материала, который уже накоплен и продолжает накапливаться практической биологией, т.е. построение теории белковой жизни и, соответственно, превращение множества слабо связанных между собой дисциплин в систему знаний о "жизни-нежизни" нашей биоты, органически вписывающуюся в общую систему знаний о мире.

Рассматривая биоту как систему, мы оговорили возможность выделения в ней четырех уровней строения - элементов, биозов, популяций и биоценозов. Объекты каждого уровня могут рассматриваться как самостоятельные организмы, и, соответственно, множества организмов каждого уровня должны как-то систематизироваться.

Если ориентироваться на общие принципы классификации, сформулированные ранее, то для каждого уровня строения биоты должны быть выбраны свои совокупности признаков, на основании которых могут быть построены соответствующие классификационные таблицы.

Число признаков и их градаций, использованное при составлении классификационных таблиц каждого уровня строения биоты, может быть, в принципе, любым, т.е. эти таблицы могут иметь любое конечное число иерархических уровней классификации. Но в любом случае основой для идентификации конкретных элементов или подсистем биоты будут таксоны самого нижнего уровня иерархии, которые представляют собой альтернативные сочетания градаций всех признаков данной совокупности объектов.

Как будут называться эти таксоны - морфами, типами, видами, классами, группами и т.п., абсолютно неважно, поэтому сохраним за ними уже использованный термин "тип".

Но крайне важно то, что критерии выделения типов для каждого уровня строения биоты должны быть различны[11], поскольку возможности выделения и дифференциации объектов каждого уровня будут неизбежно различны, и критерии, достаточные для выделения типа одного уровня организмов, будут либо недостаточны, либо избыточны для выделения типа организмов другого уровня строения.

Иначе говоря, использование универсальной для всей ЗББ единицы классификации невозможно, в принципе.

Но это обстоятельство не учитывается в традиционном подходе к систематике Живой природы Земли, т.к. во всех вариантах классификации ее объектов за основу явно или неявно берется одна и та же таксономическая единица - "вид".

Она была введена в практику, когда систематик "видел" лишь те объекты, которые сейчас именуются "высшими" растениями и животными. И для целей их классификации она не утратила своего значения и по сей день.

Но по мере расширения знаний обо все более "простых" формах жизни, использование этой единицы становилось все более затруднительным, а в мире микроорганизмов вообще практически утратило смысл.

И это вполне закономерно, т.к. применительно к ЗББ мы должны различать уже не четыре, как в общем случае, а, как минимум, шесть уровней строения биоты и, соответственно, иметь, как минимум, шесть самостоятельных единиц систематики соответствующих объектов.

Поэтому, если систематик для обозначения единицы классификации во всех случаях предпочитает пользоваться термином "вид", он должен учитывать, что ему придется иметь дело, как минимум, с шестью различными категориями "вида".

И вовсе не случайно, что при всей привычности для биологии термина "вид", при всей традиционности интерпретации этой категории как универсальной таксономической единицы, до сих пор не сформулировано ее сколь-либо вразумительное определение, приемлемое во всех случаях.

Сказанное означает ни больше, ни меньше как необходимость пересмотра принципов классификации, используемых традиционной биологией, и построения вероятностной систематики организмов ЗББ с учетом специфики каждого уровня ее строения.

Примечания

[1] "Энгельсово" - не потому что его придумал Ф.Энгельс (термин был известен и до него), а потому что именно с легкой руки Ф.Энгельса в обиход "диалектического материализма" вошло "определение" жизни как "способа существования белковых тел", а также потому что все последующие попытки как-то модифицировать определение этого явления ничего не добавили к нему по существу.

[2] Попытки синтеза белковых тел in vitro, т.е. без участия уже существующих белковых тел, даже если они будут удачны, ответа на вопрос о происхождении ЗББ все равно не дадут, поскольку любая метаморфоза, в принципе, может быть реализована разными путями, и сходство результата не может считаться доказательством сходства причин. Это, кстати, обосновывает возможность того, что нынешняя ЗББ - вовсе не обязательно первая белковая биота Земли.
И точно также все современные знания о способах превращения белковых тел в иные объекты (в объекты небиоты ЗББ) ничего не могут сказать о реальных условиях, исходом которых станет исчезновение ЗББ, Максимум того, что они могут дать - это указать наиболее вероятные (по состоянию на день оценки) условия такого исхода.

[3] Разумеется, если сравнивать сложность разных химических соединений в рамках атомно-молекулярной концепции строения вещества, протеиды будут, несомненно, отнесены к наиболее сложным. Однако, за рамками этой концепции, выстроенной человеком в своем осознанном образе объективной реальности, т.е. для других субъектов и в иных системах координат соотношения могут быть совершенно иными.
Поэтому любые построения типа Дарвиновской "Теории происхождения видов" и всех вариантов "Эволюционного учения", развивающих эту теорию, которые, как правило, вполне адекватно отражают сам процесс изменения белковых тел, неизбежно заводят в тупики при попытках интерпретации этого процесса как постоянного закономерного усложнения и совершенствования форм жизни, столь же закономерно возникающей в процессе усложнения "косной", неживой материи.
Действительно, признание возможности усложнения форм Бытия, т.е. их закономерного изменения в конкретном направлении начисто перечеркивает постулат о его бесконечности, а чисто материалистическая атрибутика всех "эволюционных теорий" скрывает за собой, ни много, ни мало, субъекта, определяющего эти конкретные направления изменений материального мира, т.е. стоящего над ним.

[4] Это обстоятельство, а также то, что непосредственно за гибелью белкового тела мы чаще всего наблюдаем его метаморфозу в небелковое тело, т.е. его исчезновение из ЗББ, есть, по-видимому, основная причина традиционной интерпретации смерти как потери жизни.

[5] Кстати, близкие к анабиозу состояния гипобиоза в этом плане есть не что иное как состояния "жизни" с высокой, но все еще не превышающей критический уровень вероятностью p1

[6] Прецеденты, кстати, уже существуют. Хотя "истинная" клетка должна иметь клеточную оболочку, клеточную мембрану, ядро, органеллы и т.п., никто не сомневается, например, что безъядерные эритроциты многих видов животных - это клетки. Более того, даже отсутствие клеточной оболочки, которая собственно и определила имя всей группы объектов, в ряде случаев не мешает признавать такие объекты клетками.

[7] Стабильность генома и вариабельность фенома выглядят специфическими свойствами клеток только в том случае, когда проявления жизни последних интерпретирубтся как признаки жизни вообще. Если же принять постулат о жизни как об атрибуте любого объекта и попытаться дать сравнительную оценку вариабельности геномов и феномов объектов разных биот, то соотношения, характерные для клеток ЗББ, перестанут выглядеть чем-то исключительным.

[8] Одним из элементов механизма наследственности клеток ЗББ является реплицирование молекул нуклеиновых кислот, за счет которого дочерние клетки получают генетический аппарат, практически идентичный, с нашей точки зрения, родительскому.
"Практическая идентичность" в этом случае означает только неспособность человека-наблюдателя дифференцировать различия между матрицей и репликами нуклеиновых кислот. Но эта сторона нашего восприятия, которая, кстати, и определяет возможность классификации объектов любой биоты по типам ее элементов, к сожалению, игнорируется современной генетикой, и "практическая идентичность" благополучно уступает место просто "идентичности", а генетические аппараты клеток-потомков становятся просто "копиями" родительского. И поскольку нетождественность генетического аппарата и генома клетки также не принимается в расчет, "копирование" родительского генетического аппарата интерпретируется как "копирование" его генома.
В то же время, признавая уникальность любого проявления Бытия, мы обязаны признавать уникальность и генетического аппарата, и генома любой клетки ЗББ, т.е. рассматривать любые генотипы клеток как условные объединения клеток, уникальность геномов которых не воспринимается или просто игнорируется наблюдателем.

[9] Неравномерное распределение с явным преобладанием одного из вариантов будет очевидным объективным основанием для соответствующей интерпретации многоклеточного объекта, а равномерное станет столь же объективным основанием для чисто субъективного выбора таксона, с которым будет связан соответствующий объект.

[10] Для примера можно взять изолированную колонию какого-либо микроорганизма на плотной питательной среде. Очевидно, что ее можно рассматривать и как популяцию, и как биоз. При этом она может быть биозом потомков одной родительской клетки и, соответственно, либо полным аутобиозом, либо фенотипическим гетеробиозом. Однако, колония может быть также биозом потомков двух и более родительских клеток, а кроме того, нельзя сбрасывать со счета возможность генетических мутаций клеток в процессе их воспроизводства. И в этом случае колония даже изначально может быть любым из четырех названных вариантов - от полного аутобиоза до полного гетеробиоза, но может и пройти все эти варианты в ходе своего роста.
И если такое возможно даже в условиях контролируемого эксперимента, то в естественных условиях обитания многоклеточных организмов ЗББ дрейф их гено-фенотипических характеристик должен быть, скорее всего, правилом.

[11] Это, кстати, вовсе не означает принципиальную невозможность построения классификационных таблиц, охватывающих все уровни строения биоты. Такие таблицы, в принципе, построить можно, но если учесть, что каждый тип любого уровня строения биоты должен быть при этом разбит на все множество таксонов, составляющих классификационную таблицу нижележащего уровня, несложно представить, какой будет в итоге единая классификационная схема организмов такой биоты, как ЗББ.

 

«18+» © 2001-2019 «Философия концептуального плюрализма». Все права защищены.
Администрация не ответственна за оценки и мнения сторонних авторов.

Рейтинг@Mail.ru