Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии - [29]

В заключение вернемся еще раз к самой Природе. В природе также происходят изменения: например, вследствие изменения климата изменяются условия окружающей среды. С особой явственностью из всего вышесказанного вытекает, что даже незначительные климатические изменения оказываются способны запустить принципиально новые селективные процессы, призванные «форсировать» темпы развития.

Однако такое «ускорение развития» вовсе не означает, что вновь возникшие при этом виды должны оказаться объективно лучше вытесненных прежних видов — они всего лишь будут лучше приспособлены к новым условиям жизни. К тому же не исключено возникновение таких изменений, которые можно будет рассматривать как обратное развитие: например, высокоорганизованные организмы могут быть вытеснены более простыми. Это может происходить уже на уровне биомолекул, которые под влиянием новых условий жизни отбросят ту часть наследственной информации, без которой они не просто сумеют теперь обойтись, но еще и получат возможность быстрее размножаться. Подобные эксперименты проводились Солом Шпигельманом: речь идет о молекулах РНК определенных фагов.

Хотя в живой природе мы имеем дело с явлениями и сущностями, ничуть не похожими на те, что мы обсуждали в ходе рассмотрения химических реакций или процессов, протекающих в лазере или в жидкости, все же и там, и здесь действуют одни и те же фундаментальные принципы. В роли параметра порядка теперь выступают те или иные биологические виды, но и такие параметры порядка оказываются способны конкурировать друг с другом, кооперироваться между собой или просто сосуществовать.

Небольшие изменения внешних условий могут привести к возникновению совершенно нового параметра порядка или целой системы таких параметров. Необходимым при этом является соблюдение одного-единственного условия: каждый новый параметр порядка — а в нашем случае это новый биологический вид — должен сначала каким-то образом возникнуть. В лазере это было спонтанное возникновение световой волны, в жидкости — небольшое изменение температуры, в химических реакциях — начальная реакция или спонтанное возникновение молекулы нового типа. Перед нами снова проявление взаимодействия необходимости и случайности. Вследствие внешних изменений создаются условия, в которых возникает новое состояние упорядоченности, предписанное соответствующим параметром порядка; но сначала благодаря случайности — в биологии эту роль берет на себя мутация — должен возникнуть новый вид, или же вид, существовавший до сих пор только в ограниченном количестве (например в узкой экологической нише), должен получить возможность к беспрепятственному размножению и стать господствующим.

Во всех предыдущих случаях мы уже видели, что существует своеобразная связь между параметром порядка и элементом системы, индивидуумом; рассмотрим еще один пример такой связи. В ряде случаев параметру порядка можно присвоить некоторое простое математическое значение; в нашем примере это будет численность представителей одного биологического вида. Временные изменения этой величины можно проследить по данным относительно численности видов в какой-то определенной местности или в отдельных случаях воспользоваться результатами предварительных расчетов. За всеми этими цифрами скрывается огромное множество индивидуальных судеб, определяемых параметром порядка — общей численностью популяции — с неумолимой твердостью. Если в распоряжении какой-нибудь слаборазвитой страны в определенный период времени окажется меньше средств для поддержания жизнедеятельности, чем необходимо ее жителям, то их численность сократится — параметр порядка уменьшится; однако кого именно постигнет эта ужасная участь, остается неизвестным. Нечто подобное происходит и в политической, и в экономической жизни. Относительно параметра порядка возможны предположения общего характера, но нельзя сделать никаких предсказаний, касающихся отдельных индивидуумов — к этому факту мы еще неоднократно вернемся в дальнейшем.

Глава 9 ФОРМИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОРГАНИЗМОВ

Передача наследственной информации

В предыдущей главе мы занимались живой природой в целом и динамикой взаимодействия различных живых организмов; теперь же мы обратимся к живому организму как таковому. Живая природа поражает нас многообразием форм, но отдельные биологические виды отличаются постоянством формы, воспроизводя ее снова и снова в неизменном виде. Это значит, что возникновение формы должно быть подчинено строгим правилам. Но каким, собственно, образом вообще возникает форма, и как становится возможным упорядочивание этого возникновения? Простейшим ответом на эти вопросы будет ссылка на наследственность. Ведь нам прекрасно известно, что телесные — и, несомненно, духовные — свойства и качества передаются по наследству, а значит, должен существовать какой-то материальный носитель этих свойств, какое-то химическое вещество. Химики наградили этот носитель сложным именем «дезоксирибонуклеиновая кислота», сокращаемым обычно до ДНК. Молекула ДНК представляет собой две молекулярные цепочки, закрученные одна вокруг другой в спираль, за что и называется иногда двойной спиралью (рис. 9.1).