ЭВМ и живой организм - [8]

Определяя сущность открытой им новой физиологической реакции, Павлов прежде всего обратил внимание на то, что эта реакция вырабатывается заново, что она раньше не была присуща организму данного животного. Он обратил также внимание, что эта реакция появляется только при особой совокупности условий, что без этих условий реакция не возникает. Поэтому изучаемое явление и получило характеристику условного.

Именно выработанностью, приобретенностью условный рефлекс отличен от другой формы приспособительной реакции – от врожденной деятельности, называемой соответственно безусловным рефлексом.

Не менее существенный признак условного рефлекса – его сигнальный характер. Рефлекс развивается как «предупредительная», по выражению И. П. Павлова, деятельность, то есть деятельность, предвосхищающая ход событий.

В самом деле, слюна, выделяющаяся в ответ на звонок (условный раздражитель), появляется совсем не для того, чтобы «переварить» звонок. Она «предупредительно» приспосабливает организм для переваривания пищи, которую животному только предстоит получить.

Если же теперь сопоставить два наиболее характерных признака условного рефлекса – «приобретаемость» и «сигнальность», то без труда можно увидеть их взаимосвязанность.

Но что такое сигнализация по самой сути своей? Сигнализировать – значит предупредить о чем-то предстоящем. Если же сигнал может относиться только к последующему развитию внешних явлений, приходится конкретизировать его принципиальную связь с временными соотношениями внешнего мира. Время – вот тот внешний фактор, на основе которого и по поводу которого могла возникнуть условнорефлекторная деятельность организма.

Связь двух понятий – «условный рефлекс» и «время» – нерасторжима.

Время имеет такое же значение для нервной системы, как сила тяжести – для физической деятельности.

ПРОСТРАНСТВО – ВРЕМЯ

С зарождением жизни на Земле материя приобрела принципиально новый фактор – активное отношение к пространственно-временной структуре мира. Время для живого стало иметь свое, специфическое значение.

Сравним некоторые полярно противоположные объекты.

Здание, например, как неорганическая материя не относится избирательно к климатическим и метеорологическим факторам, которые на него действуют. Для здания не существует той проблемы, которая возникла заново с появлением живой материи и которую можно сформулировать двумя словами: «приспособиться и выжить». Для живых существ с момента их формирования в процессе эволюции весь внешний мир со всеми его многообразными воздействиями стал «взвешиваться» только на весах – «вредно-полезно». Появилось активное отношение к внешним неорганическим факторам и неизбежное в связи с этим деление всех явлений на две большие и противоположные категории – способствующих выживанию и не способствующих выживанию.

В лаборатории академика А. И. Опарина исследуются коацерватные капли (капли, выделяющиеся из раствора белковоподобных веществ) как модели многомолекулярных комплексных систем, которые возникли в первичном растворе органического вещества и явились исходными образованиями на пути возникновения первичных организмов.

В этой лаборатории получены такие капли, которые воспроизводят элементарный обмен веществ с окружающей средой. Эти искусственные образования могут в процессе развития совершенствовать свою организацию. Основой такой эволюции, как это недавно было показано экспериментально, является предбиологический естественный отбор – процесс, при котором более совершенные капли быстрее отбирают нужные им для роста вещества, нежели капли, хуже организованные. В результате «сильные» образования совершенствуются за счет «слабых», которые постепенно распадаются и исчезают.

Интересны работы, посвященные эволюции макромолекул белков и нуклеиновых кислот. Как считает советский ученый М. Волькенштейн, они успешно согласуются с общими идеями о возникновении жизни из неживой природы, впервые последовательно сформулированными академиком А. И. Опариным.

...В 1971 году известный физико-химик М. Эйген (ФРГ) построил модельную теорию эволюции макромолекул. Особый интерес теория Эйгена представляет постольку, поскольку она охватывает добиологическую эволюцию – ведь говорить о живых молекулах бессмысленно: ни белок, ни ДНК сами по себе не живут и в этом смысле не отличаются от синтетических полимеров. Необходимое условие жизни – наличие различных веществ, способных взаимодействовать друг с другом (более подробно с этими проблемами читатель может познакомиться в работах члена-корреспондента АН СССР М. Волькенштейна, в которых автор популяризирует теорию Эйгена). Эйген анализирует, как пишет М. Волькенштейн, мысленное устройство, модель: ящик с полупроницаемыми стенками. Через такие стенки могут пройти активированные мономеры. Полимерные же молекулы сквозь стены не проникают.

Внутри ящика происходит полимеризация мономеров. Идет там и противоположный процесс – распад полимерных цепей. Кроме того, цепь может служить как бы матрицей для сборки собственных копий из свободных мономеров (репликации). При сборке копий возможны ошибки.