3. Соотношение биологической формы движения с химической и физическими формами

Борьба между новым и старым в современной трактовке биологической формы движения материи

В XX в. в трактовке биологической формы и ее связи с физическими и химической формами движения получили дальнейшее развитие воззрения, сложившиеся еще в XIX в. Вместе с тем возникло много существенно нового, что позволяет более конкретно и глубоко раскрыть соотношение биологической формы движения с физическими и химической формами движения и ее собственную внутреннюю специфику. Не ставя задачу более или менее полно осветить этот вопрос, остановимся лить на некоторых общих интересующих нас вопросах.

Благодаря огромным успехам биохимии, раскрывающей взаимосвязь и переходы химической и биологической форм движения материи, все глубже и конкретнее подтверждается мысль о химическом происхождении жизни (гипотеза А. И. Опарина), о принципиальной возможности синтеза живого белка, следовательно, о возможности со временем практически осуществить искусственный переход от неживого к живому. Изучение химических и физико-химических процессов в живых организмах, с одной стороны, и все более глубокое проникновение в химическую структуру белковых и других веществ, связанных с ними, в особенности нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), с другой, способствуют познанию как генетических, так и структурных связей и соотношений между химической (более низкой) и биологической (более высокой) формами движения материи.

Далее, самый процесс развития биологической формы движения выступил детальнее, конкретнее благодаря успехам, в частности, клеточной теории, показывающей, что от живого белка развитие шло не непосредственно к многосложному организму, а ступенчато, с непременным образованием сначала клетки, а затем — через взаимодействие клеток — к многоклеточному организму.

В выявлении взаимосвязей — генетических и структурных— между неорганическими (физическими, химической), с одной стороны, и биологической, с другой стороны, формами движения материи большую роль должно играть положение о неразрывном единстве внешнего и внутреннего, т. е. организма и окружающей его материальной среды, с которой он находится в непрерывном взаимодействии (обмен веществ, обмен энергией). Единство процесса жизнедеятельности и материальных условий, в которых он протекает, выступает не только как единство внутреннего и внешнего, раскрывающее сущность самого процесса жизни, но вместе с тем и как конкретное единство внешних физических и химических движений, совершающихся в неорганической природе, и тех же движений в их преобразованном виде, превзойденных более высокой формой движения — биологической, в которую он переходит при обмене веществ и которая представляет собой их высший синтез.

Изучение живой природы в ее взаимодействии с неживой природой, равно как изучение неживой природы с точки зрения совокупного влияния на нее органического мира позволяют определить не только соотношение между «организмом» и «химизмом» (при решении вопроса о возникновении жизни из доорганической природы), но и соотношение всей биосферы с остальными сферами земной коры (атмо-, гидро- и литосферами). Это последнее исследует биогеохимия (школа В. И. Вернадского).

В связи с вопросом о соотношении формы движения большой интерес для сельскохозяйственной науки и практики представляет исследование зависимости биологического процесса (развития организма) от действия внешних физических факторов.

Генетический подход к анализу биологической формы движения материи в его сочетании со структурным подходом позволяет раскрыть такие стороны сущности жизни, которые ускользали от внимания исследователя при чисто биологическом подходе, игнорирующем применение физических и химических методов биологического исследования. Исключительно верно в постановлении XXI съезда КПСС говорится: «Значение комплекса биологических наук будет особенно возрастать по мере использования в биологии достижений физики и химии. При этом большую роль будут играть такие отрасли науки, как биохимия, агрохимия, биофизика, микробиология, вирусология, селекция, генетика»^[1].

Действительно, существует много биологических проблем, которые могут и должны рассматриваться не только с чисто биологической стороны, но и с точки зрения физики и химии. Это совершенно очевидно при изучении химико-органического обмена веществ, который составляет сущность жизни. Таковы же проблемы химического возникновения жизни из доорганической материи: фотосинтеза, совершающегося с участием солнечного света и хлорофилла, и т. д.

Но и другие биологические проблемы, на первый взгляд носящие специфически биологический характер и казалось бы далекие от задач и приемов физико-химических исследований (общие закономерности и характер эволюционного процесса в живой природе; проблема видообразования; вопрос о «борьбе» за существование; проблема наследственности и другие), могут и должны изучаться и изучаются в действительности не только чисто биологическими методами, но и с точки зрения раскрытия их физической и химической сторон или основ.

Не случайно же Энгельс писал по поводу познания явлений движения, представляющих процесс жизни: «объяснение этих явлений шло вперед в той мере, в какой двигались вперед механика, физика и химия». И если механика давно уже смогла объяснить механические процессы, происходящие в животном теле, то «…физико-химическое обоснование прочих явлений жизни все еще находится почти в самой начальной стадии своего развития»^[2].

Из этих слов ясно видно, что раскрытие сущности биологических явлений в целях их объяснения Энгельс связывал совершенно необходимым образом с их физико-химическим обоснованием. Следовательно, речь шла об изучении именно физико-химических основ жизни. И если так обстояло дело почти 100 лет назад, то в еще неизмеримо большей степени так и только так стоит вопрос о сущности жизни в наше время.

Остановимся вкратце на общем эволюционном процессе живой природы. Если к его анализу подойти с точки зрения физики и химии, то встает следующий вопрос: в общем случае жизнь есть форма существования белковых и белковоподобных тел. Но она бесконечно дифференцирована как в отношении своих различных функций и проявлений, так и в отношении разнообразных форм и видов живых существ, в которых она проявляется. Отсюда следует вывод: подобно тому, как белковые тела или соответствующие комплексы веществ, главным компонентом которых служит белок, являются вообще носителями жизни, так носителями специфических: функций и отправлений жизни в ее развитых, дифференцированных формах должны быть специализированные виды соответствующих веществ.

Очевидно, что такого рода спецификация химических веществ, образующих материальное тело живых организмов, соответствует общей постановке вопроса о соотношении между качественно особой формой движения и соответствующим ей ее материальным носителем, способом существования которого она является. Поэтому можно утверждать, что химическая структура белковых и других молекул и их комплексов, образующих ткани и различные органы сложного живого тела, например мозг, глаз и другие, равно как и аппарат наследственности, характеризуется с качественной стороны своей специфичностью в каждом конкретном случае.

То же самое можно в принципе признать и для объяснения качественных различий в материальной основе жизнедеятельности индивидов, принадлежавших к различным видам, а тем более к различным родам и более крупным классификационным группам. Если белок есть главный носитель жизни, то почему в принципе нельзя допустить, что каждому биологическому виду соответствует определенный, качественно своеобразный тип белка, устойчиво сохраняющийся пока существует данный вид, и исчезающий вместе с исчезновением этого вида?

Если это так (а решить такой вопрос может только конкретное экспериментальное исследование), то эволюционный процесс живой природы может быть прослежен не только с чисто биологической стороны, но и с химической, точнее сказать,— с биохимической стороны; тогда, возможно, будет найдено, что биологической эволюции соответствует столь же закономерный процесс эволюции белковых тел, причем проблема происхождения и развития видов в ее дарвиновской постановке дополнится проблемой происхождения и развития белковых тел в ее биохимической постановке. Тем самым идеи дарвинизма проникнут в область биохимии. Зачатки такой эволюционной биохимии уже имеются в настоящее время.

Во всяком случае, нет никакого основания зарекаться от того, чтобы иметь когда-либо возможность в принципе исследовать процесс биологической эволюции с химической и физической стороны.

Все перечисленные, а также многие другие достижения современной биологии позволяют взглянуть на живую природу с точки зрения взаимодействия различных форм движения между собой, различных сфер земной коры и одновременно — различных живых организмов и целых их групп (видов) и сообществ.

Старое в современной трактовке биологической формы движения материи представлено тенденцией к метафизике и идеализму. У некоторых биологов в XX в., как и в XIX в., ошибочные концепции в понимании сущности живого и его взаимосвязи с химическими и физическими движениями складываются в основном по двум направлениям: во-первых, в направлении «сведения» биологии к химии и физике, в частности — к квантовой механике (как, например, у Шредингера), во-вторых, в направлении отрыва биологической формы движения от физики и химии, в связи с чем придумываются какие-то «особые», абсолютно специфические биологические факторы, не имеющие якобы абсолютно никакой связи с физическими и химическими движениями.

Как в том, так и в другом случаях метафизика оказывается дорогой, ведущей к идеализму, выступает в качестве гносеологического источника идеализма. Так, малейший разрыв между живым и неживым, попытка специфику живого возвести в разряд явлений, абсолютно не имеющих никаких — ни структурных, ни генетических — связей с низшими формами движения (химической, физическими и другими), немедленно приводят к возрождению или продолжению концепции витализма («неовитализм»).

В современном естествознании вопрос о природе биологического движения решается в принципе так же, как и в прошлом веке. Жизнь есть сложный, высший синтез всех более низких, более простых форм движения материи, что выражено в признании решающей роли обмена веществ, а значит, единства среды и организма как существеннейшего признака жизни.

Но и в живом нет ничего, кроме качественно особым, сложным образом взаимодействующих между собой частиц материи — молекул и атомов, а значит — их ядер и электронов, из которых они состоит. С ними связаны физические и химическая формы движения, совершающегося в живом организме.

Хотя более простые, низшие формы движения присутствуют в живом теле лишь в качестве «побочных», превзойденных более высокой, а именно, биологической формой движения материи, т. е. их высшим синтезом, в который они входят уже как бы в «снятом» виде, тем не менее для понимания сущности жизни необходимо всестороннее и глубокое изучение всех этих форм движения, в том числе и квантовомеханических, совершающихся внутри живого тела. Только таким путем можно в полной мере раскрыть как структурные, так и генетические связи между биологической и другими формами движения, и прежде всего химической и физическими.

Но из того, что в веществе живого тела нет ничего, кроме микрочастиц материи, взаимодействующих между собою и с частицами внешней среды, отнюдь не следует, что живое может быть «сведено» к этим микрочастицам, что оно исчерпывается их свойствами, их закономерностями, их спецификой. Если бы это было так, то понять сущность живого можно было бы исходя из отдельных молекул, атомов, электронов и т. д., т. е. исходя из расчленения живого на составляющие его физические и химические частицы.

Между тем, сущность и специфика живого состоит именно в высшем типе взаимодействия этих частиц, которое как раз и уничтожается при переходе от живого как чего-то качественно особого, внутренне единого, к отдельным частицам материи, которые принимают то или иное участие в процессе жизнедеятельности.

Невозможность «сведения» живого к неживому, к физическим и химической формам движения породили попытки ввести представление о каком-то начале «целостности», которое якобы выражает единство организма, его качественное отличие от химизма и механизма. Так возникло, например, идеалистическое учение, названное «холизмом» (Смэтс), которое пыталось абсолютизировать целостность организма и превратить ее в особый нематериальный принцип. Таково же понятие «энтелехии» в неовитализме (Дриш), предназначенное для того, чтобы выразить некое нематериальное начало жизни.

Разрыв взаимодействия между различными материальными объектами, или сторонами, или факторами жизнедеятельности неизбежно приводит не только к искажению самого представления о данном процессе, но и дает возможность делать отсюда гносеологические выводы в пользу идеализма. Поэтому нельзя ограничиваться здесь критикой метафизики (или механицизма как ее частного проявления), но необходимо доводить критику до пресечения гносеологических концепций, которые выводятся из допускаемых искажений и односторонностей.

В дальнейшем рассмотрим на примере двух проблем — внутривидовой борьбы и наследственности, — к каким следствиям приводит игнорирование связи биологической формы движения с химической и физическими.

Обе эти проблемы выбраны в соответствии с тем, что они затрагивают общий вопрос о проявлении биологического движения в определенных условиях внешней среды, т. е. в условиях уже сложившегося взаимодействия между явлениями жизни и физическими и химическими движениями, составляющими основу того, что именуется внешней средой по отношению к организмам и их жизнедеятельности. Вопрос о внутривидовой борьбе с этой точки зрения есть вопрос о проявлении биологического движения в пределах жизни отдельного индивида (следовательно, в онтогеническом понимании данной проблемы); вопрос о наследственности с этой же точки зрения есть вопрос о проявлении биологического движения в пределах жизни целого вида и шире — всей живой природы (т. е. в филогенетическом понимании данной проблемы).

Ответ на тот и другой вопрос является общим, вытекающим из правильного, диалектического понимания соотношения между биологической формой движения, с одной стороны, и более простыми, связанными с нею формами Движения, с другой. В дальнейшем мы выскажем несколько сугубо предварительных соображений по дискуссионным вопросам биологической науки с целью показать, как они связаны с разбираемой проблемой, касающейся соотношения различных форм движения в природе, а также взаимосвязи изучающих их наук.

О внутривидовой борьбе с дочки зрения соотношения форм движения материи

Успехи современной биологии, биохимии, биофизики, биогеохимии, молекулярной биологии и других наук дали возможность подтвердить основные идеи Дарвина о борьбе за существование, в понятие которой входит также борьба между организмами за физические, химические и другие необходимые условия для их развития, без которых невозможна нормальная жизнедеятельность.

Само собой понятно, что понятие «борьба за существование» нельзя ограничивать лишь представлением о перенаселенности организмов. Но поскольку для особей одного и того же вида может локально (т. е. на отдельных участках пространства и в течение отдельных отрезков времени) создаваться относительная перенаселенность в природе, мы этот случай и будем рассматривать далее. Ничего специфически мальтузианского в такой постановке вопроса, на наш взгляд, нет.

Вместе с тем в биологическом отношении (в данном случае в смысле общего результата всего процесса этой «борьбы») раскрывается сходство и различие во взаимоотношениях, во-первых, между представителями разных видов (межвидовая «борьба») и, во-вторых, между представителями одного и того же вида (внутривидовая «борьба»).

Однако это различие между обоими случаями «борьбы» (следовательно, взаимоотношений) между живыми организмами не дает никакого основания для утверждения о полном отсутствии внутри вида (между его особями) «борьбы» за свет, влагу, пищу, воздух и прочие физические, химические, почвенные и т. п. условия жизни. Такое утверждение равносильно подмене причины следствием, подмене «механизма» выживания более приспособленных — его результатом.

Между тем признание такого рода «борьбы» (этот термин может быть заменен другим, более подходящим, что не меняет, конечно, существа дела) связано в известной мере с раскрытием соотношения между биологической и другими формами движения материи, — того соотношения, которое красной нитью проходит через все этапы развития живой природы, начиная с ее возникновения химическим путем и кончая жизнедеятельностью высших организмов. Отмеченное соотношение выступает, таким образом, в качестве одного из факторов биологической эволюции, следовательно, одного из факторов развития биологической формы движения.

Объясняется это тем, что самый существенный признак всего живого — обмен веществ — предполагает неразрывную связь и единство среды и организма. Для определенных организмов (например, для большинства растений) это единство означает связь физических, химических и других форм движения материи, составляющих в данном случае среду, т. е. материальные условия жизнедеятельности, и биологической формы движения, представленной самими организмами. (Нас сейчас интересует именно такой случай или такая сторона единства среды и организма, поскольку нами исследуется здесь соотношение движения в природе.)

Процессы ассимиляции) соответственно — диссимиляции), совершающиеся в живом организме, выступают в таком случае как превращение физических (например, свет, тепло), химических (например, пища, влага, воздух) движений и их материальных носителей в биологическое движение и его носителей. Это есть конкретное проявление общего соотношения физических, химической и биологической форм движения материи в природе.

Отрицание внутривидовой «борьбы», как «борьбы» особей одного и того же вида за физические, химические и прочие условия жизни, по сути дела приводит, как нам кажется, к отрыву биологической формы движения от более простых, более низких форм движения материи, с которыми биологическая форма неразрывно связана. Например, вместо того чтобы совершенно конкретный случай гибели данной особи (биологическое явление) объяснить недостатком влаги или воздуха (физико-химического фактора), поскольку то и другое было уже использовано в большей мере другими особями того же вида, более сильными и более приспособленными, вводится искусственное, сугубо гипотетическое допущение, что будто происходит «самоуничтожение» или «самоизреживание» этой особи в силу каких-то чисто биологических «соображений» (в интересах процветания вида).

Хотя такого рода допущения именуются иногда «законами», или даже «основными законами», это не делает их более научными и обоснованными. Действительный смысл этих допущений состоит в попытке избежать необходимости рассматривать данное биологическое явление со стороны его связи с физическими и химическими факторами и, следовательно, в попытке каким-то образом изолировать и даже, скажем резче, оторвать биологическую форму движения от физических и химической форм движения.

Такой отрыв толкает логически на придумывание особых, якобы чисто биологических факторов и понятий, вроде того, что гибель особей происходит путем «самоизреживания», совершающегося в целях развития вида, в интересах вида. Тем самым игнорируется единственно возможное, с точки зрения материализма, каузальное, детерминистическое объяснение явления (отвечающее на вопрос: «почему»), оно подменяется принципиально неверным, ненаучным и по сути дела телеологическим объяснением, которое пытается отвечать на вопрос не «почему», а «зачем».

Со времени естествоиспытателей XVIII в. и начала XIX в. (например, Ламарка), известно, что незнание действительных причин явлений природы (а тем более сознательный отказ искать и видеть их) неминуемо ведет к тому, что на месте каузального объяснения становится телеологическое как единственно возможное при такого рода исходных предпосылках.

Методологическим и гносеологическим источником (как в случае понятия «самоизреживания») уступок телеологизму служит здесь, как нам кажется, известный отрыв биологической формы движения от физических и химической форм движения. Поэтому приведенные выше допущения и вытекающие из них логические следствия не согласуются с исходным положением подлинного учения И. В. Мичурина — находить решения возникающих научных задач в признании единства среды и организма, их взаимодействия между собой, следовательно, в признании единства и взаимосвязи всех форм движения материи и прежде всего биологической формы движения с физическими и химической.

Придумывать для природы какие-то особые «цели» и «интересы», во имя которых якобы действуют организмы, значит объяснять соответствующие явления (например, гибель особей при «самоизреживании») не исходя из связи организма со средой (соответственно биологической формы движения с физическими и химической формой), а исходя из мнимых признаков и даже из каких-то устремлений, обособленных от этой среды и ее физических, химических, почвенных и прочих факторов, полагая при этом, что такие устремления и признаки вложены якобы в самые организмы в виде каких-то особых «сущностей» или «качеств».

Такого рода уступки телеологизму могут иметь место и при личном отвращении самого ученого к телеологизму и даже при оговорках о том, что никакой целесообразности (в телеологическом ее понимании) в природе нет и что природа развивается по строго определенным, объективным законам. Тем не менее, на деле, против воли самого ученого, уступки телеологизму становятся неизбежными, как только начинается отход от строго детерминистического объяснения явлений природы, как это мы видим на рассматриваемом примере.

Правильному выяснению возникшего вопроса может помочь учение И. В. Мичурина, учитывающее единство организма и среды, и соответственно исходящее из раскрытия соотношения между биологической, с одной стороны, физическими и химической, с другой стороны, формами движения материи.

Общая проблема соотношения форм движения материи в природе станет более определенной и сможет получить однозначное решение, если связать ее с дискуссиями по частным вопросам естествознания и показать, что от того или иного решения общей проблемы зависит то или иное решение этих частных вопросов.

Этим будет преодолен нередко наблюдаемый разрыв между тем, что высказывается на словах в форме принципиального согласия с общей проблемой, и тем, что в противоположность этому согласию проводится на деле при трактовке конкретных физических, химических или биологических проблем. Поэтому в данном случае представляется целесообразным сформулировать вопрос более конкретно. Например, вопрос ставится так: на определенный участок пространства (скажем, земли) попадает несколько зародышей особей одного и того же вида, причем их число заведомо больше, чем может существовать здесь тех же особей во взрослом состоянии. Если признать, что между ними нет внутривидовой «борьбы» за воздух, свет, влагу, питательные соки и т. д., что происходит «самоизреживание» в «интересах вида» или «в целях его процветания», то неясно, каким образом, какими именно органами, клетками и т. д. незрелые или уже созревшие организмы могут определить следующее:

во-первых, что на этом участке может существовать, скажем, только один индивид, а другие должны «самоуничтожаться», «самоизреживаться»;

во-вторых, что из всех этих особей должен остаться именно данный, вполне определенный индивид, который и останется жить как бы по взаимному согласию всех остальных и сам уже не применит к себе приема «самоизреживания», как это должны будут сделать все остальные особи, соседние с ним;

в-третьих, что «самоизреживанию» придется подвергаться не сразу, а только по выполнении определенной (например, охранной) функции по отношению к той, заранее уже избранной особи, которая одна должна будет остаться в конце концов на данном участке и которую, поэтому, должны охранять остальные особи, пока им не придет пора «самоизреживаться»;

в-четвертых, что, если, например, влаги ожидается в будущем немного, то «самоизреживаться» придется раньше, и это должны заранее уже определить для себя семена или молодые растения, хотя, как известно, даже самый лучший агроном или метеоролог, вооруженный самыми современными физическими приборами, не может заранее узнать в точности, какое будет лето;

в-пятых, что, если семена упали на хорошую почву, то число избранных особей, освобожденных от «самоизреживания», должно быть большим, чем если семена пали, скажем, на каменистую почву, и т. д. и т. п.

Короче говоря, спрашивается, почему не разовьются полностью и отомрут раньше времени некоторые особи данного вида и почему именно одни определенные особи, а не другие?

Если биологическая форма движения рассматривается в неразрывной связи с физическими и химическими движениями, то ответ будет простым, ясным, строго каузальным, в духе дарвиновского детерминизма, которым в свое время была опровергнута старая телеология: все перечисленные выше явления происходят в результате того, что влаги, света, воздуха, пищи, территории и т. д. оказывается недостаточно для всех особей, зародыши которых случайно оказались на данном участке, а потому, по причине недостачи того или иного внешнего — физического или химического — фактора, выживают из всех особей данного вида наиболее приспособленные; менее же приспособленные не могут обеспечить себя достаточным количеством света, воздуха, влаги и т. д. и именно вследствие своей меньшей приспособленности они гибнут. В результате и происходит естественный отбор.

Рассуждая иначе, неизбежно придется возвратиться к ошибочной ламарковской трактовке вопроса в духе старого телеологизма. Но тогда нельзя уклониться от поставленного выше вопроса: какими органами и как именно растительные особи и даже их семена, лишенные абсолютно какого-либо понимания, сознания, мышления и даже ощущения, могут определить, кому из них и когда надо отмереть «во имя интересов вида», причем сделать это или раньше или позже в зависимости от предстоящей погоды, от качества почвы и т. д.

Представим себе другой случай: в одну герметически закрытую банку посажены две мыши одного и того же вида, а в другую — тоже две мыши, но принадлежащие к разным видам. Допустим, что через некоторое время в каждой из банок сперва погибнет по одной мыши, причем, по-видимому, погибшей будет более слабая особь. Возникает вопрос: почему погибли эти мыши?

С точки зрения учета связи биологической формы движения (жизнедеятельности организмов) с физическими и химической формами, ответ ясен и строго детерминистичен: это произошло от одной и той же причины в обоих случаях — потому, что не хватило свежего воздуха для мышей, и слабейшая из двух особей погибла первой. Если бы банки не были после этого откупорены, то вскоре после гибели первых мышей погибли и оставшиеся еще в живых остальные мыши.

Но с точки зрения концепции «самоизреживания» в обоих случаях дело происходило прямо противоположным образом: в банке, где сидели мыши разных видов, между ними происходила «борьба» за существование (за воздух), и гибель одной из двух мышей была обусловлена недостатком воздуха. Но таи, где находились мыши одного и того же вида, никакой «борьбы» за воздух между ними не было, а просто одна из мышей, а именно слабейшая, как бы добровольно ретировалась, ушла из жизни, уступила место более сильной, поскольку-де в интересах данного вида должно происходить сохранение более сильных особей и «самоустранение» («самоизреживание») более слабых.

Б первом случае, при выяснении причины гибели мыши другого вида, было дано детерминистическое объяснение; во втором же случае, при выяснении причины гибели мыши одного и того же вида, объяснение дается явно натянутое, насквозь пропитанное ложным телеологизмом.

Если согласиться с тем, что во втором случае действительно имело место «самоизреживание» мышей, то и тогда нельзя избежать ответа на вопрос: каким образом более слабая мышь могла определить, что именно она должна «отмереть» первой? А определив это, каким образом она могла осуществить свое добровольное «отмирание»? Никакого вразумительного ответа на эти вопросы невозможно дать, так как сами вопросы поставлены, исходя из ненаучного, телеологического представления о каких-то целях, во имя которых может якобы гибнуть то или иное существо в природе. Вообще же к такой неверной постановке вопроса легко прийти, если искать объяснения явлений жизни только в ограниченной сфере специфически биологических понятий, игнорируя связь биологического движения с физическими и химическими движениями.

Только через раскрытие связи биологической формы движения с формами движения, действующими в неорганической природе, можно, как нам кажется, дать научные, а не чисто натурфилософские или телеологические ответы на вопросы о причинах тех или иных биологических явлений.

Нам кажется при этом, что нельзя рассуждать так, что внутри вида действует целесообразность (а потому одна особь данного вида способна «самоизреживаться»), а в межвидовых взаимосвязях проявляется нецелесообразность, Целесообразность есть категория общая, и она вовсе не пристегивается только к одним каким-либо отношениям в живой природе при полном ее исключении из всех остальных ее отношений.

Добавим к этому, что понятие «самоизреживание», на наш взгляд, надо понимать только в смысле обозначения естественно, т. е. в самой природе, протекающего процесса, без вмешательства человека, в противоположность искусственному изреживанию растений, которое осуществляется человеком. Никакого другого смысла в понятие «самоизреживание» и не вкладывалось первоначально практиками сельского хозяйства. При таком, на наш взгляд, совершенно правильном толковании этого понятия не может возникнуть каких-либо методологических неясностей или недоразумений, поскольку они не предполагает никакого противопоставления рассматриваемых процессов их причинному, детерминистическому объяснению. Напротив, оно исходит из того, что в одном случае (в случае «самоизреживания») причины наблюдаемого явления заключены в естественных факторах, действующих в самой природе, а в другом случае (в случае искусственного изреживания) они связаны с целенаправленной деятельностью человека. Следовательно, различие обоих понятий в точности соответствует различию понятий «естественный отбор» и «искусственный отбор».

О «целесообразности» в живой природе

Сказанное выше не означает, что категория целесообразности не имеет отношения к живой природе и что всякая ссылка на нее в естествознании свидетельствует о телеологизме. Целесообразность в живой природе существует, и каждый, кто сталкивался когда-либо с живой природой, может назвать множество фактов, свидетельствующих об удивительно целесообразном устройстве живых организмов и целесообразной направленности многих процессов жизнедеятельности. Достаточно назвать явление мимикрии, когда окраска и форма тела животного соответствует окраске или форме тел окружающей среды и меняется в зависимости от времени года.

Поэтому нельзя утверждать, будто «в природе нет и не может быть никакой целесообразности». Вопрос состоит вовсе не в том — существует или не существует целесообразность в живой природе, а в том, как объяснить ее наличие. Детерминистическая концепция вовсе не отвергает целесообразности и не противостоит ей, а выводит ее из конкретных закономерных связей и взаимодействий. Чтобы объяснить генезис отмеченной выше удивительной приспособленности окраски и формы тела животного к окружающей среде, с учетом изменчивого характера этой последней, детерминизм ищет в самой природе реальные факторы, действием которых можно было бы причинно объяснить наблюдаемую целесообразность в живой природе. Как известно, такой фактор, действующий строго закономерно, детерминистически, Дарвин обнаружил в естественном отборе; все организмы, менее приспособленные к окружающей среде (т. е. к условиям жизни), гибнут, а выживают лишь наиболее приспособленные к ней, которые передают по наследству свои свойства и закрепляют их в потомстве. Это составляет основу всего дарвинизма.

Поэтому в биологии нельзя противопоставлять два вопроса: «почему?» и «зачем?» (или «для чего?»). Ответ на второй вопрос целиком и полностью вытекает из ответа на первый вопрос. Когда же оба вопроса разрываются между собой и противопоставляются один другому, то в результате этого неизбежно возникают ошибки и недоразумения, так как нельзя выяснить, «для чего» происходит в природе тот или иной процесс, если заранее отказаться от рассмотрения, «почему» процессы природы происходят именно так, а не иначе. По этой причине, нам кажется ненаучным, методологически неправильным такой подход, когда говорят, что надо ставить вопрос «зачем?», а не «почему?». Это противопоставительное «а» здесь неуместно. Его надо заменить соединительным «и», обязательно связывая вопрос «зачем?» с вопросом «почему?», подобно тому как в общем случае следствие всегда должно быть связано с причиной, его породившей.

Действительно: ключ к пониманию соотношения целесообразности и причинности лежит именно здесь, в плоскости взаимосвязи следствия и причины. Целесообразность, т. е. соответствие, «сообразность» какой-то «цели», предполагает выработку в результате длительной эволюции у данного организма определенной приспособительной функции или приспособительного свойства. С того момента, когда такая функция, такое свойство оказались выработанными и наследственно закрепленными, развитие особей данного вида совершается таким путем, что в начале развития уже наперед оказывается предопределенным его результат, его конечный пункт, в котором и обнаружится у данного организма действие присущей ему приспособительной функции или проявление его приспособительного свойства. Например, только что родившийся зайчонок уже содержит в себе заранее способность приобретать серую окраску летом и менять ее на белую окраску зимой, что делает его незаметным на фоне белого снега. Эта его способность (функция или свойство) выработалась в результате всего предшествующего эволюционного, причинно обусловленного развития, как закрепленное следствие многократного действия одних и тех же или сходных причин. Но будучи однажды выработанной, эта способность в дальнейшем стала как бы предшествовать развитью вновь появляющихся живых существ; будучи следствием ранее действовавших причин эволюционного процесса, она теперь выступает как наперед присущая функция или свойство организма. Развитие организма протекает поэтому так, что создает впечатление, будто организм преследует какую-то поставленную цель, например, он линяет с той целью, чтобы сменить свою летнюю серую окраску на зимнюю белую. В действительности же в данном случае нет никакой «цели», а имеется лишь перенесение выработанного ранее следствия вперед по отношению к последующему индивидуальному развитию, что и создает впечатление наличия какой-то «цели». Последнее получается потому, что всякая цель есть осознанное планирование (предварительное установление) конечного пункта действий, к достижению которого и направляются эти действия. Если же такой «конечный пункт» вырабатывается стихийно, посредством естественного развития организма и если он, не будучи никем осознан, возникает уже в начале процесса развития, которое как бы направляется на его достижение, то мы имеем налицо внешнее сходство между двумя процессами: стихийно целенаправленным, когда конечный пункт движения не выступает в качестве осознанной цели, хотя движение к этому пункту и представляется целесообразным, и сознательно целенаправленный, когда конечный пункт движения выступает как осознанная цель, к которому сознательно направляется все данное движение.

Если начальный пункт движения обозначить буквой А, конечный — буквой В, стрелкой — направление движения, а заключением В в скобки—указание -на то, что В уже дано, заключено или определено в пункте А, то общая схема целенаправленного процесса может быть представлена следующим образом:

A (В) → B.

Эта схема охватывает собой все вообще явления целесообразных действий или целесообразного движения в живой природе, в человеческой деятельности и в машинной технике (в кибернетических машинах). Она выражает то общее, что присуще всем им. Различие (причем принципиальное!) состоит в следующем: в одном случае В заключено в A материально и стихийно как закономерное следствие всего предшествующего длительного процесса развития природы; в этом случае будем обозначать В, стоящее в скобках, индексом 0.

В другом случае В возникает в А идеально и сознательно как заранее намечаемая человеком цель, к достижению которой он стремится; в этом случае стоящее в скобках В отметим индексом 1; очевидно, что в этом случае B₁ будет обозначать то, что именуется целью в собственном значении этого слова.

В третьем случае В привносится в A (в машину) человеком в виде своей цели, которую машина, сконструированная соответственным образом, и достигает уже в дальнейшем независимо от человека, т. е. автоматически, без его вмешательства в ее работу. В этом случае стоящее в скобках В мы обозначим двойным индексом 01, что указывает на то, что сам объект (машина) своей собственной цели не имеет и действует автоматически, а цель ставит и привносит в него человек. При этом в голове человека такая цель возникает идеально, сознательно, затем она воплощается материально в фиксированное задание (программу), а машина уже автоматически выполняет эту программу, заданную ей человеком так же, как в живой природе стихийно задается В₀ в исходном А.

В итоге мы получаем следующую конкретизацию общей схемы А (В) → В для целенаправленных процессов:

1) А (В₀) → В (для процессов живой природы)

2) А (B₁) → В (для целенаправленной деятельности людей)

3) А (В₀₁) → В (для целенаправленной работы кибернетических устройств или машин)

Анализируя приведенные схемы, можно обнаружить, каким путем образуются различного рода методологические ошибки при оперировании понятиями «целесообразность», «целенаправленность», «цель».

Первая ошибка состоит в игнорировании различия между формулами 1 и 2, в их отождествлении. В таком случае природе, начинают приписываться какие-то «цели», к достижению которых якобы «направлены» те или иные процессы или будто бы «стремятся» те или иные организмы. Отсюда причинное, детерминистическое объяснение фактически подменяется телеологическим и вопрос «почему?» игнорируется вовсе, будучи подменен неправильно поставленным вопросом «зачем?», как это было у Ламарка и ламаркистов. Но решение данного вопроса нельзя искать в том, чтобы зачеркнуть вовсе формулу 1 и объявить, что никакой целесообразности в природе не существует. Вопрос, повторяем, не в том, существует она или нет, а в том, как ее объяснить: детерминистически (т. е. материалистически) или телеологически (т. е. в конечном счете с позиций идеализма). Ошибка же проистекает из того, что стирается качественное различие между (В₀) в живой природе, где отсутствуют какие-либо цели, и (B₁), т. е. осознанной целью, которую ставит человек в своей деятельности.

Вторая ошибка состоит в игнорировании различия между формулами 2 и 3, в их отождествлении. В таком случае автоматическая работа кибернетической машины приравнивается к сознательной целеполагающей деятельности человека, и машина объявляется в принципе способной сама ставить перед собой определенные цели (B₁) и сама их осуществлять вообще без всякой помощи со стороны человека, без его вмешательства в ее работу. Однако очевидно, что в конечном счете все «цели» ставит перед машиной сам человек, конструируя ее соответственным образом так, чтобы в начальный пункт ее движения A мог быть включен и в ее конечный пункт («цель»), к которому она стремилась бы в ходе дальнейшей своей работы. Здесь налицо сознательный элемент, целиком обусловленный целеполагающей деятельностью человека, но такой, который лишь извне вносится в самую машину ее творцом и создателем — конструктором и тем, кто дает ей задание (программирует ее работу). Сама же машина работает автоматически, без проявления какой-либо тени или намека на осознанную ею самой деятельность. Поэтому ошибка проистекает здесь из того, что стирается качественное различие между (B₀₁), присутствующим в кибернетической машине, и (В₁), т. е. осознанной целью, которую может ставить только человек в своей деятельности как сознательное, мыслящее существо^[3].

Третья ошибка состоит в игнорировании различия между всеми тремя формулами 1, 2 и 3, в подмене их общей формулой А (В) → В. Корень этой ошибки разобран уже выше, а потому мы не будем сейчас на ней останавливаться.

Сказанное по поводу целесообразности показывает, какое большое методологическое значение имеет эта проблема, причем не только для биологии, но и для других отраслей знания, в особенности для кибернетики. Здесь мы снова видим, как переплетаются между собой вопросы биологии и кибернетики.

Вопрос о наследственности с точки зрения соотношения форм движения материи

В связи со сказанным выше о соотношении форм движения в природе (и только в этой связи) затронем некоторые спорные вопросы, касающиеся проблемы наследственности, подходя к ним исключительно с точки зрения соотношения биологической и более низких форм движения материи.

Как известно, в первоначальном виде концепция о существовании особого — вечного, неизменного, бессмертного— наследственного вещества («зародышевой плазмы») как единственного носителя наследственности строилась на основе отрицания связи свойства наследственности со всем организмом, с его телом, а через тело — с материальными условиями жизни вообще (Вейсман). Это была, несомненно, метафизическая и вместе с тем прямо ведущая к идеализму концепция. Подобно витализму, она превращала одно из специфических проявлений биологической формы движения (наследственность) в нечто абсолютно оторванное от более простых форм движения материи, которые в действительности оказывают на живой организм постоянное воздействие извне, со стороны материальной среды, в которой живет организм и с которой он неразрывно связан.

Прямые опыты, проведенные самими же представителями так называемой формальной или корпускулярной генетики (например, облучение половых клеток ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами с целью вызывания искусственных мутаций), по существу опровергали первоначальные взгляды на наследственное вещество как якобы абсолютно автономное, независимое от внешних физических факторов. С другой стороны, их опровержение было дано И. В. Мичуриным.

Однако некоторые биологи, критикуя ошибочные положения и крайнюю односторонность старой формальной генетики, не сумели дать верного ответа на. спорные вопросы генетической науки и по сути дела впали в другую крайность. Признавая специфику живого, отрицая его сводимость к химическим и физическим движениям, т. е. исчерпание его сущности физикой и химией, они стали на путь фактического отрыва живого от более простых, низших форм движения материи в вопросе о наследственности так же, как и в вопросе о внутривидовой борьбе.

Более того, логически продолжая развивать такой взгляд, они пришли к отрицанию существования специфических материальных носителей наследственности, сосредоточенных главным образом в половых клетках, приписывая свойство наследственности только всему организму (всему телу).

Ошибка некоторых последователей Вейсмана состояла в том, что они ввели понятие гена в качестве «монополиста» наследственности, сводя всю проблему наследственности к комбинаторике генов.

Ошибка некоторых противников вейсманизма состоит, на наш взгляд, в том, увлекшись критикой указанной концепции, они вообще выбросили представление о специфических материальных носителях наследственности т. е. о таких материальных образованиях, в которых в основном локализуется (сосредоточивается) эта способность живого тела, хотя и не исчерпывается ими. В связи с этим отрицалась важность для понимания явлений и сущности наследственности таких открытий, как, например, хорошо известный факт расщепления признаков при передаче их потомству в отношении 3 к 1.

Когда некоторые сторонники Менделя пытались абсолютизировать это открытие, полагая, что оно якобы может исчерпать собою, если не в целом, то по крайней мере в основной ее части, проблему наследственности, то К. А. Тимирязев и И. В. Мичурин критиковали эти попытки.

В действительности эти законы, или, лучше сказать, эмпирически выведенные правила носят ограниченный характер: поэтому абсолютизировать их нельзя.

В конечном счете, хотя бы и опосредованно, решающая роль в процессах наследственности, как и во всем процессе жизнедеятельности, принадлежит материальным фактам среды. Наследственность является неотъемлемой частью жизнедеятельности. Свойство наследственности присуще самой жизни как ее существенно необходимая сторона. Нет и не может быть жизни без наследственности, а наследственности — без жизни. Поскольку же жизнь и ее материальные условия неразрывны между собой, постольку, в конечном счете, с этими условиями неразрывно связано и такое свойство живых существ, как наследственность.

Однако в пылу борьбы против абсолютизирования законов Менделя некоторые противники этих законов дошли до объявления самого факта такого рода расщепления признаков вообще не заслуживающим какого бы то ни было внимания. Поэтому этот факт не только не получал у нас за предшествующее время правильного истолкования, но попросту стал игнорироваться. Это было связано с общей установкой некоторых биологов на то, что бессмысленно искать каких-то специфических материальных носителей наследственности, ибо их-де не существует в природе, поскольку эта способность присуща только живому телу как целому, а потому проявляется в любой его клетке в равной степени.

Анализируя такого рода утверждение, можно признать, что свойство наследственности сосредоточено не только в одних половых клетках, но что в той или иной степени оно присуще и другим клеткам организма.

Но отсюда нельзя было бы делать поспешный вывод о том, что никакой «специализации» органов у высших живых существ не существует и что все их клетки в равной мере одарены способностью реализовать свойство наследственности.

Если неверно считать половую клетку «монополистом» наследственности, то ей, несомненно, принадлежит роль «специалиста» в этом отношении. Некоторые же противники старого вейсманизма с его понятием «зародышевой плазмы», критикуя односторонность и ложность этого учения, фактически приходили к умалению роли и даже отрицанию специфического материального образования, сосредоточивающего в себе свойство наследственности в большей степени, чем какая-либо другая клетка или ткань в живом организме.

С этим тесно связан вопрос, который уже прямо относится к проблеме соотношения биологической формы движения, с одной стороны, физических и химической форм — с другой. Положение, что наследственности как общее свойство живого имеет своего Материального Носителя, можно считать ныне доказанным. Но разногласия среди современных биологов возникают тотчас, как только они конкретнее пытаются выяснить, каким образом свойство наследственности фиксируется в этом материальном носителе и каков сам этот носитель.

Если исходить из единства и взаимосвязи биологической, химической и физических форм движения, то необходимо признать, что любые биологические изменения в организме должны находить свое отражение в структуре и группировке определенного рода молекул, входящих в вещество данного организма, безразлично, идет ли речь о веществе половых клеток или же о веществе других клеток, обладающих свойством наследственности.

Подобно тому, как белок (главный материальный носитель жизни) своей химической структурой и своим физическим состоянием (лабильностью, подвижностью, изменчивостью составляющих его химических связей и т. д.) реализует свою способность к органическому обмену веществ, т. е. к непрекращающемуся взаимодействию с внешней средой, так и свойство наследственности как биологическое свойство должно иметь свое особое физико-химическое выражение, хотя и не будет сводиться к нему. Так, если у организма под влиянием внешних (физических, химических и прочих) факторов меняется наследственность, то ее изменение должно найти адекватное отражение в изменении химического и физического строения тех или иных частиц вещества, участвующего в качестве материального образования в процессе осуществления свойства наследственности данным организмом.

Ничего ненаучного, а тем более антиматериалистического, как утверждают некоторые философы, в таком воззрении, разумеется, нет. Еще Энгельс писал про одно весьма важное свойство живых существ, — их способность ощущать: «Ощущение связано необходимым образом не с нервами, но, конечно, с некоторыми, до сих пор неустановленными более точно, белковыми телами»^[4].

Очевидно, что это пример, аналогичный тому, с чем мы встречаемся в случае наследственности: если ощущение как свойство живого должно быть связано, по мысли Энгельса, с определенным видом органического вещества, специфически приспособленным к выполнению данной именно функции, то почему заранее надо отвергнуть возможность того, что и наследственность тоже как свойство живого, может иметь свой особый материальный субстрат, специфическим образом выполняющий данную биологическую функцию. Нельзя же объявлять такой взгляд метафизикой, механицизмом и даже идеализмом, как это делается иногда в нашей литературе. Ведь тогда и взгляды Энгельса на материальную, вещественную основу ощущения пришлось бы квалифицировать столь же сурово и безосновательно, поскольку Энгельс приписывает способность ощущения не всему телу, а специфическому вещественному его компоненту.

Если допустить существование особого вещественного носителя наследственности, то отсюда встает задача: найти и проследить физико-химическую сторону или основу наследственности как биологического явления, раскрыть внутренний «механизм» наследственности, причем не только на клеточном уровне, например, путем выяснения деталей процесса оплодотворения и последующего деления участвовавших в нем клеток, но и на молекулярном и межмолекулярном уровнях путем изучения физико-химической стороны биологических процессов полового размножения и вегетативной гибридизации.

Такой подход прямо следует из признания связи и единства всех форм движения материи в природе, и прежде всего биологической, химической и физических форм движения, что теснейшим образом переплетается с учением И. В. Мичурина о неразрывности среды и организма.

С этой точки зрения невозможно представлять явление наследственности таким образом, что это свойство принадлежит только всему организму как целому и что оно не находит никакого выражения в физико-химической структуре соответствующих веществ. Например, невозможно с такой точки зрения допустить, чтобы совершенно одинаковые по своему химическому составу и по своей физической и химической структуре вещества, входящие в два различных организма, были бы связаны в одном случае — с одной наследственностью в другом случае — с совершенно другой.

Если под воздействием внешних факторов в наследственности появляются различия, то, на наш взгляд, обязательно должно возникать определенное различие в составе и физико-химической структуре веществ, точно соответствующее появившемуся различию в наследственности. Если бы это было не так, то свойство наследственности оказалось бы абсолютно оторванным от своего материального носителя, каким является вещественное тело, состоящее из определенных вещественных частиц.

Вместе с тем это означало бы, что биологическая форма движения материи в этом пункте оказывается совершенно оторванной от более простых форм движения, из которых она генетически возникла и под воздействием которых она не только существует и функционирует, но и изменяет присущее ей свойство наследственности.

Такова одна точка зрения по данному вопросу, на наш взгляд, правильная, научная.

Противоположным ей будет допущение, что никакой физико-химической основы у явления наследственности нет, никакого «механизма» наследственности не существует и что выражение «тело есть материальный носитель наследственности» следует понимать в смысле отказа от признания, что в области наследственности может быть какая-либо связь между биологической формой движения (представленной свойством наследственности), с одной стороны, и физическими и химической формами движения (представленными внутренней структурой вещества) — с другой стороны.

Отсюда проистекают расплывчатые представления о том, что при наличии совершенно одинаковых химических структур и состава вещества (например, клетчатки) наследственность может быть различна, поскольку она связывается не с веществами, образующими данное тело, а только со всем телом вообще, взятым как нечто целое. Тем самым полностью снимается самая задача исследовать с помощью физических и химических методов физико-химическую сторону или основу наследственности, ее внутренний «механизм», ее связь с более простыми формами движения материи, под воздействиями которых она как раз и изменяется.

Такова вторая точка зрения по данному вопросу, на наш взгляд, неправильная, ненаучная.

Исходя из второй точки зрения, нельзя конкретно объяснить и представить, каким образом в строении молекул и более сложных (например, коллоидных) частиц материи, входящих в данное тело и взаимодействующих между собой, отражается, например благоприобретение данным телом нового, передаваемого по наследству признака. Этот новый признак приписывается всему организму «вообще» и возможность обнаружения его в виде изменения молекулярной, атомной или электронной структуры вещества отвергается в принципе; более того, иногда даже самая постановка такого рода вопроса объявляется противоречащей «мичуринскому учению», хотя на деле она не только вполне согласуется с ним, но прямо требуется им.

Если стоять на основе признания связи — генетической и структурной — между высшей (биологической) и низшими (физическими и химической) формами движения, то нельзя a priori отрицать того, что любое изменение биологического характера должно при любых условиях так или иначе найти то или иное отражение в изменениях физических и химических форм движения, участвующих в жизнедеятельности данного организма. Иначе жизнь не была бы высшим синтезом всех более простых, более низких форм движения и в ней следовало бы искать какое-то особое начало, принципиально оторванное от физических и химических движений и не возникающее из них генетически.

К такому выводу волей-неволей, хотят они этого сами или нет, приходят те ученые, которые отрицают существование физико-химической стороны и внутреннего вещественного «механизма» у явления наследственности, отрицают, что свойство наследственности находит свое отражение также и в особого рода структуре и взаимодействии молекул, равно как и более сложных материальных частиц, образующих не только все данное тело в целом, но и его половые клетки, в которых по преимуществу сосредоточено данное свойство.

Точка зрения, отрицающая за физическими и химической формами движения способность отражать своим специфическим взаимодействием внутри организма любое биологическое свойство, в том числе и свойство наследственности, фактически открывает дверь нематериалистическим воззрениям, хотя бы при этом у ее сторонников имелось субъективное желание придерживаться принципов диалектического материализма. Но если действительно проводить эти принципы в научном исследовании, то никак нельзя было бы вместе со старыми ошибками формальной генетики выбрасывать из науки и самую постановку вопроса о физико-химической основе или стороне наследственности, как специфически биологического явления, о веществах, отражающих своим составом и своей внутренней физико-химической структурой особенности этого биологического свойства.

Существует мнение будто различие между ненаучной и научной теориями в современной генетике состоит в том, что ненаучная теория связывает наследственность с какими-то специальными ее материальными носителями и вообще с физико-химической структурой вещества, а научная — не связывает ее с ними. Такое мнение нам кажется неправильным.

Действительное различие, на наш взгляд, состоит вовсе не в этом, а в том, что научная теория генетики, исходя из признания единства и неразрывности организма и среды, а значит—неразрывности биологической и физико-химической сторон явления, признает влияние внешних материальных условий на наследственность как через все тело, так и при непосредственном их действии па половые клетки; напротив, ненаучная генетика игнорирует или же вовсе отрицает такую связь между наследственностью как биологическим свойством и внешними физико-химическими условиями.

А так как внешняя среда по отношению к организму выступает прежде всего в виде физических факторов (различные виды энергии) и химических факторов (различные химические вещества), то отрыв наследственности от среды, от материальных условий жизнедеятельности есть прежде всего отрыв биологической сущности явления от физико-химической стороны или основы того же явления, тесно связанной с его сущностью.

Если внешние условия (например, такие физические и химические факторы, как температура, свет, влага, воздух и т. д.), оказывающие определенное влияние на живое тело, вызывают в нем и в его свойствах и способностях какие-либо изменения, то эти изменения в пределах данного организма являются не только биологическими, но и физико-химическими, соответственно тому, что такой именно характер носят и те внешние факторы, которые вызвали данные изменения. Например, при этом может меняться структура белков или жизнеспособного компонента веществ, причем, если данные вещества участвуют в реализации свойства наследственности, то вызванные внешними физико-химическими факторами изменения в теле могут закрепляться наследственностью и передаваться последующим поколениям.

При этом внутренний «механизм» изменения наследственности можно представить следующим образом, по аналогии с обычными процессами обмена веществ, совершающимися в живом организме: вещества, поступающие извне, претерпевают прежде всего химические и физические изменения; например, молекулы кислорода, находящиеся в воздухе, попавшем в легкое данного животного, вступают как окислители во взаимодействие с органическими веществами, содержащимися в крови этого животного, и, соединяясь с их углеродом, образуют двуокись углерода: последняя уходит из организма.

Но так как биологическое явление (дыхание) неразрывно связано с химическими и физическими явлениями, которые в качестве «побочных» форм движения сопровождают его и лежат в его основе, то рассмотренный химический процесс мягкого окисления, составляющий химизм дыхания, тут же переходит в физиологический процесс или, лучше сказать, одновременно обусловливает собой и физиологическое действие.

Вполне естественно, что и в общем случае физическое и химическое воздействие, оказываемое извне на живой организм, вызывает прежде всего и непосредственно соответствующее изменение в физических и химических процессах и в структуре веществ, функционирующих в данном организме. Только опосредствованно затем, через эти физические и химические изменения, совершающиеся внутри организма и вызванные внешними влияниями на него, вызываются собственно биологические изменения, поскольку они в качестве главной (формы движения неразрывно связаны с более простыми формами, которые выступают по отношению к ней в роли «побочных» форм движения.

Схематически «механизм» внешних воздействий на живой организм, и их переход во внутренние изменения можно представить следующим образом (стрелки указывают последовательность воздействий и превращений внешнего во внутреннее, физико-химического в биологическое):

внешние физические и химические факторы → внутренние физические и химические изменения в организме → проявления и изменения биологических свойств организма

Другими словами, сначала происходит непосредственный переход от внешних физических и химических факторов к внутренним физическим же и химическим сторонам самого организма (обозначен в схеме первой стрелкой слева). Одновременно с этим уже внутри организма совершается переход от физических и химической форм движения к биологической (обозначен в схеме второй стрелкой).

Такой же «механизм» вполне может быть представлен и для объяснения свойства наследственности, поскольку он существует и обнаруживается в более общем процессе жизнедеятельности — в обмене веществ. Другими словами, можно допустить, что и здесь внешние воздействия могут переходить в соответствующие им внутренние аналогичные же изменения материальных вещественных носителей наследственности, а это затем проявляется уже как изменение самой наследственности.

С эрой точки зрения могут быть понятны и рационально объяснены экспериментально установленные и проверенные факты, касающиеся и таких химических и физических воздействий на организм, которые в обычных естественных условиях не имеют места по крайней мере в таких масштабах и с такой интенсивностью (например, воздействие мощных электромагнитных и корпускулярных излучений, особых мутагенных химических веществ и т. д.).

Отмечая необходимость и плодотворность самого широкого развития физических и химических методов исследования жизни организмов со всеми их свойствами, в том числе и свойством наследственности, следует иметь в виду также и всестороннее изучение действий таких физических факторов, как рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, радиоизлучения и другие, и таких активных в биологическом отношении химических веществ, как колхицин и другие.

Ничего идеалистического и метафизического в изложенном только что взгляде, как нам кажется, нет, и этот взгляд полностью согласуется с основным принципом учения И. В. Мичурина — с признанием единства среды и организма. Он согласуется также с общими положениями диалектического материализма, в частности, с положением о взаимосвязи всех форм движения материи, в том числе физических, химической и биологической.

Отказ от такого взгляда неминуемо ведет к противоречию с научной генетикой.

В самом деле, если отрицать изложенную выше научную точку зрения на взаимосвязь наследственности с ее физико-химической стороной или основой, то тогда невозможно с позиций материалистического детерминизма объяснить следующее явление: непосредственное воздействие внешних физических и химических факторов (тепла, света, влаги, воздуха и т. д.) оказывается либо на живое тело, либо на половые клетки, следовательно, и в том и в другом случае на совокупность веществ, обладающих определенной химической и физической структурой, образующих данный организм. Каким же образом это воздействие может не вызвать никаких изменений в физической и химической структурах веществ, составляющих живое тело и все его клетки, но вызовет изменение биологического свойства наследственности сразу и непосредственно у всего организма в целом?

Если бы это было так, то такое изменение должно было бы происходить каким-то совершенно непонятным образом, вне самих веществ, составляющих органы и ткани, соки и клетки данного организма.

Метафизика и агностицизм состояли именно в признании абсолютной обособленности «наследственного вещества» от внешних влияний, т. е. абсолютной обособленности биологической стороны или сущности явления наследственности от его реальных физико-химических сторон или основ. Но это не дает никакого права смешивать с такими ложными воззрениями научный подход к изучению физико-химических сторон наследственности на том лишь «основании», что в свое время Вейсман говорил о «наследственном веществе». Так как сейчас проводятся исследования вещественной, материальной основы наследственности, физико-химической ее стороны, то на этом основании иногда делается неправильный вывод, это есть простое повторение старого вейсманизма. Только в результате вольной или невольной подмены понятий можно подводить под прежний вейсманизм научное изучение физико-химической стороны или основы наследственности.

В настоящее время опровергнуто основное положение старого вейсманизма, утверждавшего полную независимость мнимого «наследственного вещества» от внешних условий и внешних воздействий. Потерпев явное поражение в этом пункте, некоторые из сторонников этого учения сделали шаг в сторону научной генетики и своими экспериментальными исследованиями доказывают, что они учатся на своих прежних ошибках. Более того, некоторые из них своими исследованиями сделали весьма существенный шаг в сторону раскрытия вещественного «механизма» воздействия внешних материальных условий на наследственную природу организма.

Некоторые же из противников старого вейсманизма пошли в сторону абсолютизирования биологической самобытности свойства наследственности, отрывая его так или иначе от его физико-химической стороны, а тем самым и от его конкретной вещественной основы, следовательно, отрывая биологическую сторону явления от его физико-химической стороны.

Пока в этом весьма существенном пункте не будет устранен наметившийся отрыв биологической формы движения от физических и химической форм движения, соответствующее биологическое учение не сможет обогащаться в должной степени за счет теоретического обобщения быстро накапливающихся фактов, которые раскрывают все глубже и полнее физико-химическую сторону наследственности.

Разумеется, физико-химическое строение вещества в живых организмах, в том числе и половых клеток, не исчерпывает сущности и биологической специфики самого свойства наследственности, а только показывает, как это последнее проявляется также через взаимодействие и взаимосвязь более простых (форм движения материи, которые здесь выступают уже только в виде «побочных».

Для раскрытия сущности и специфики данного явления его необходимо рассматривать как биологическое, хотя и имеющее физико-химическую сторону или основу, но не сводящееся к этой стороне. Это означает, в частности, что для раскрытия специфики наследственности нужно подойти к этому явлению не только со стороны существующих в нем структурных связей между биологической и другими, более низкими формами движения материи, но и со стороны свойств всего организма в целом, учитывая взаимодействие всех участвующих в его жизнедеятельности движений (химических и физических), причем, учитывая их во взаимосвязи с окружающими его материальными факторами.

Более того, один структурный подход здесь вообще недостаточен, а необходим генетический, или, лучше сказать в данном случае, исторический подход, учитывающий всю длительную эволюцию живого мира с момента его возникновения и до настоящего времени. Учет в совокупности всех этих моментов дает то, что называется биологическим анализом, опирающимся на физические и химические данные, но не сводящимся к ним.

По отношению к проблеме наследственности вполне приложимо то, что сказал Энгельс в отношении мышления. Перефразируя его слова, можно сказать: мы, несомненно, «сведем» (т. е. представим данный процесс с его физической и химической стороны) когда-нибудь наследственность экспериментальным путем к молекулярным и химическим движениям и структурам; но разве этим исчерпывается ее сущность?

Анализ проблемы наследственности, проведенный с точки зрения соотношения форм движения, показывает преимущество рассмотрения того или иного спорного естественнонаучного вопроса не только как узкоспециального, но и как связанного определенным образом с одной из наиболее общих и основных проблем не только всего современного естествознания, но и философии, к которой относится проблема соотношения форм движения материи в природе.

Сочетание структурного и генетического подходов при раскрытии «механизма» белкового синтеза и наследственности

Сказанное выше было написано в 1958 г., следовательно, до того, как были сделаны выдающиеся открытия, касающиеся выяснения — на молекулярном уровне — химизма процессов наследственности и образования белковых веществ внутри клеток при участии соответствующих нуклеиновых кислот.

Первые сообщения о начале этих замечательных открытий сделаны летом 1961 г. на V Международном конгрессе биохимиков в Москве. В марте 1962 г. было совершено открытие, которое произвело подлинный революционный переворот в биологии и соприкасающихся с нею других отраслях естествознания.

История открытия нуклеиновых кислот повторяла в общих чертах историю открытия органической клетки. В 1665 г. Роберт Гук в книге «Микрография» описал наблюденное им ячеистое строение некоторых растительных тканей (пробки, бузины, укропа и других растений); он ввел термин «клетка» для характеристики обнаруженного им строения. Однако это было лишь чисто эмпирическим наблюдением; действительная же роль клеток в жизни организмов долго оставалась неизвестной. Лишь в З0 х гг. XIX в. Шлейден и Шванн (до них к этому приблизился Пуркине), создали клеточную теорию, показав истинное значение клетки в строении и функционировании растительных и животных организмов. Этим они вновь как бы «открыли» клетку, существование которой было известно за 170 лет до этого.

Нуклеиновые кислоты были эмпирически выделены из ядерно-клеточного вещества примерно сто лет назад. Было установлено также, что они делятся на две группы: 1) рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые сосредоточиваются в цитоплазме клетки, и 2) дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), которые встречаются только в клеточном ядре. Но истинная роль тех и других кислот не была выяснена более или менее определенным образом до 1961 —1962 гг. Только в 1962 г. это удалось сделать; совершенное в данной области науки открытие призвано сыграть роль такого же великого открытия в естествознании XX в., каким было создание клеточной теории в естествознании ХГХ в. Нуклеиновые кислоты сейчас вновь «открыты» точно так же, как 130 лет назад была вновь «открыта» клетка благодаря Пуркине, Шлейдену и Шванну.

Рассматриваемое открытие целиком относится к той группе вопросов естествознания, где переплетаются между собой в глубоком внутреннем единстве и взаимосвязях различные формы движения б природе — физические, химическая, биологическая и кибернетическая.

Открытие, о котором идет речь, касается проникновения во внутренний вещественный «механизм» синтеза белка в клетках и явлений наследственности. Этот «механизм» был раскрыт далеко не сразу, да и сейчас, по сути дела, сделаны лишь первые серьезные шаги в этом направлении, когда в 1961—1962 гг. научные гипотезы прошли первую решающую опытную проверку и получили ясное подтверждение на практике.

О том, что ДНК и вообще нуклеиновые кислоты играют, по-видимому, весьма существенную роль в фундаментальных химико-биологических процессах, ученые стали догадываться уже сравнительно давно. В 50-х годах XX в. развернулись широкие экспериментальные биохимические и биоорганические исследования, направленные на выяснение роли ДНК и РНК в явлениях жизни. Предположительное объяснение «механизма» различных биологических явлений и их физико-химической основы исходило из взаимосвязи-—генетической и структурной — трех важнейших компонентов, участвующих в данных процессах: ДНК, РНК и белков. Известно было, что ДНК и РНК, будучи небелковыми (простетическими) образованиями, представляют собой полинуклеотиды, т. е. соединения нескольких нуклеотидов между собой (нуклеотиды — это сложные азотистые основания). Белки же образованы из аминокислот, т. е. органических соединений с двойной химической функцией — кислотной (СООН) и основной — аминной (NH₂).

Нуклеиновые кислоты имеют в своей основе только четыре различных нуклеотида в качестве своих структурных элементов: адеин, гуанин, урацил или тимин и цитозил. Различная последовательность в соединении этих четырех структурных элементов образует практически бесконечное число самых различных молекул нуклеиновых кислот.

Здесь до известной степени повторяется на более высокой основе то, что мы видим в органической химии: там тоже четыре элемента, в данном случае, четыре химических элемента —С, Н, О и N (так называемые органогенные элементы) — дают своими различными сочетаниями неисчислимое множество разнообразных органических соединений. Точно так же, как и в более простом случае образования качественно различных органических соединений, в случае нуклеиновых кислот различные комбинации четырех ид структурных элементов (нуклеотидов) дают возможность образования практически бесконечного разнообразия отдельных молекул ДНК и РНК.

Каким же образом структура молекулы ДНК может направлять процесс белкового синтеза, т. е. построения живого тела, развивающегося или уже развившегося организма? Гипотеза намечала следующую генетическую связь: ДНК → РНК → белки. (Стрелки в этой схеме указывают на образование одного из другого или воздействие одного на другое.) Если исходить из приведенной схемы, то гипотетический ответ на поставленный выше вопрос должен был, естественно, члениться на две части: во-первых, каким образом молекула ДНК, находящаяся в клеточном ядре, может влиять на молекулу РНК, находящуюся в цитоплазме? Во-вторых, каким образом молекула РНК может влиять на процесс синтеза белка, совершающийся в цитоплазме? В обоих случаях речь шла о выяснении «механизма» этих влияний, т. е. о раскрытии сущности данных явлений на молекулярном уровне.

Ответ на обе части вопроса сводился, очевидно, к установлению соответствия между структурами ДНК, РНК и белков. Другими словами, объяснение генетических связей надо было искать в существовании еще неизвестных структурных отношений и связей у компонентов данной системы. Эта идея лишний раз демонстрировала важность анализа соотношения и взаимосвязи между генетическим и структурным разрезами закономерной зависимости различных явлений природы.

Рассмотрим сначала первую половину поставленного вопроса: каким образом молекула ДНК сообщает клетке сведения о своей структуре (а вместе с ней и заключенную в ней программу для строительства самого живого тела). Было предположено, что длинные цепочки молекул ДНК состоят из ряда звеньев, где попарно соединены отдельные структурные элементы (нуклеотиды). Ко при этом здесь существуют строго избирательные отношения между самими этими элементами: каждый из них может сочетаться лишь с одним определенным партнером, но не с каким-либо иным.

Введем для них цифровое обозначение; обозначим адеин цифрой 1, гуанин цифрой 2 и т. д. В таком случае отмеченное правило избирательного, попарного сочетания можно выразить так: нуклеотид, стоящий под четным числом, соединяется только с четным же, а нечетный— только с нечетным; отсюда получаются четыре возможных сочетания: 1—3, 3—1, 2—4, 4—2. Последовательность соответствующих звеньев в общей цепи, т. е. молекуле ДНК, определяет собой качественную специфику всей молекулы, а значит и заключенной в ней программы для последующих реакций вещества (его «действия») в живом теле.

При определенных условиях молекула ДНК может двоиться, раскалываясь как вдоль всей своей длины; при этом каждая пара нуклеотидов (1—3, 3—1, 2—4, 4—2) разрывается на две части, но так, что между всеми разорванными половинками сохраняется та же последовательность, которая существовала в исходной молекуле ДНК. Например, если исходная последовательность была

то после раздвоения молекулы ДНК получатся две половинки

(Здесь точки над или под цифрами показывают разрыв соответствующих связей.)

Затем, после разрыва, образовавшиеся половинки исходной молекулы ДНК начинают достраиваться путем присоединения к каждой свободной связи соответствующего недостающего здесь партнера: к 1 подсоединяется 3, к 3—1 и т. д. В результате восстанавливается вновь исходная структура молекулы ДНК, но только уже не в одной, а в двух молекулах:

(Здесь в скобках поставлены те нуклеотиды, которые подсоединились к остаткам расколовшейся исходной молекулы ДНК).

Так как ДНК и РНК различаются между собой тем, что в качестве углевода у первых выступает дезоксирибоза, а у вторых — рибоза, то в результате соответствующей химической реакции одна из новых молекул, образовавшихся из исходной молекулы ДНК, может стать молекулой РНК совершенно аналогичного строения в полинуклеотидной своей части, как и исходная молекула ДНК, из которой она образовалась. Другая же молекула воспроизведет исходную молекулу ДНК полностью.

Так можно было пока еще только гипотетически представить «(механизм» повторения структуры ДНК в образованной из нее РНК. Таков, следовательно, «механизм» передачи от ДНК к РНК заключенной в ДНК информации о программе дальнейших реакций.

В отличие от ДНК, молекулы РНК легко проникают за пределы клеточного ядра и переходят в цитоплазму. Вместе с ними проникает туда и информация, заложенная в ДНК.

Таков был гипотетический ответ на первую половину поставленного вопроса.

Вторая половина требовала выяснения того, каким путем проникшая в цитоплазму молекула РНК может управлять синтезом белка, который совершается в клетке (в ее рибосомах)? Ведь число различных нуклеотидов (азотистых оснований, играющий роль структурных элементов РНК) равно четырем, а число различных аминокислот, из которых строятся белки, равно 20. Если последовательность расположения нуклеотидов в молекуле РНК соответствует определенной последовательности в чередовании аминокислот в белковой молекуле, то как может четырехзнаковый (или «четырехбуквенный») алфавит РНК соответствовать 20-знаковому алфавиту белковой молекулы? Приходилось допустить, что соответствие здесь носит более сложный, так сказать, опосредствованный характер: каждой отдельной аминокислоте в белковой молекуле отвечает не отдельный нуклеотид, а некоторый их комплекс (триплет), состоящий из трех нуклеотидов — разных или одинаковых. Тогда чередование таких триплетных звеньев в молекуле РНК будет соответствовать чередованию аминокислот в молекуле белка, причем каждой аминокислоте будет отвечать свой специфический для нее триплет нуклеотидов.

Такова была гипотеза. Она предположительно указывала на искомый двухзвеньевой «механизм» перехода информации (программы) от ДНК к РНК, соответственно от хромосомы клеточного ядра к рибосоме цитоплазмы (первое звено) и от молекулы РНК к молекуле синтезируемого белка (второе звено).

Но оставалось неизвестным самое главное: какая конкретная комбинация нуклеотидов (т. е. какой именно их триплет) отвечает той или иной аминокислоте? Речь шла, таким образом, о дешифровке определенного кода, существующего в самой природе. И пока это оставалось неизвестным, можно было выдвигать лишь научные предположения, хотя и весьма вероятные, правдоподобные. Для превращения гипотезы в подлинную научную теорию необходимо было ее экспериментально проверить и расшифровать код РНК для всех без исключения 20-ти аминокислот. Именно в такой расшифровке кода РНК и состояло то выдающееся открытие, о котором говорилось выше.

Прежде чем рассмотреть, как был получен ответ на поставленный наукой вопрос, отметим, что нередко открытие или нахождение истины в одной области знания совершается сходным образом с открытием, которое было сделано в совершенно другой области знания и, казалось бы, ничем не походила на данное.

Например, хорошо известен рассказ Эдгара По «Золотой жук», повествующий о том, как была расшифрована запись о спрятанном богатстве: по частоте повторения и расположения букв в английских словах удалось последовательно, буква за буквой, разгадать зашифрованную запись и перевести ее содержание с условных знаков на буквы обычного алфавита. Началось с буквы «е», которая в английском языке встречается чаще других и нередко удваивается (следует два раза подряд).

Метод, который был применен при расшифровке того, что было закодировано человеком, оказался в принципе применимым и к расшифровке кода, выработанного природой в результате длительного эволюционного развития. Например, было экспериментально проверено действие простейшего полинуклеотида — полиурацила (условное цифровое обозначение образующего ее триплета нуклеотидов будет 333). Синтезированный при участии этого полимера белок оказался образованным только из одной аминокислоты — фенилаланина (альфа-амино-бета-фенилпропионовой кислоты).

Таким образом было установлено, что триплету 333 отвечает именно данная аминокислота; поэтому, если на определенном месте полимерной цепи белковой молекулы встречается фенилаланин, то в цепи нуклеотидов ему отвечает триплет 333, стоящий на соответствующем же месте в молекуле РНК.

Продолжая экспериментальные- исследования, химики и биохимики включили в полиурацил новый нуклеотид — аденин, так что получился новый триплет (с условной формулой 331); когда с его помощью вновь произвели синтез белка, то оказалось, что полученный белок состоял не только из фенилаланина, но включал в себя и другую аминокислоту — изолейцин (принадлежащую не к ароматическому ряду, как первая аминокислота, а к жирному ряду). Тем самым была расшифрована вторая буква алфавита: включение в цепь белковой молекулы изолейцина вызывается присутствием в соответствующем месте молекулы РНК триплета, который в нашем условном цифровом обозначении имеет шифр 331.

Таким строго экспериментальным путем удалось найти для каждой из 20-ти аминокислот, образующих белковые молекулы, соответствующую ей «букву» в триплетном алфавите, из которого строятся отдельные «слова» (звенья) молекулы РНК.

Продолжая ту же далеко идущую аналогию между буквами алфавита и химическими звеньями молекул, обозначим буквой а триплет 333 (триурацил) и буквой А — соответствующее ему звено (аминокислоту) в структуре белка (фенилаланина). В таком случае можно показать, каким образом структура белка (например, фенилаланина) повторяет структуру полиурацила, только, конечно, в иной форме, при наличии иных структурных элементов:

Полиурацил: … — а — а — а — а — а — а — …

Фенилаланин: — А — А — А — А — А — А — …

Далее обозначим триплет 331 буквой b, а соответствующую ему структурно аминокислоту буквой В и т. д. В итоге мы получим два ряда букв (новых условных обозначений), полностью соответствующих один другому в структурном отношении, но различающихся тем, что структурными элементами в первом ряду (триплетном) служат отдельные триплеты нуклеотидов, а во втором ряду — отдельные аминокислоты:

а b с d е f g h i j k I n m u p q r s t (триплеты)

A B C D E F G H I J K L N M U P Q R S T (аминокислоты)

Здесь мы вновь обнаруживаем исключительно интересную и важную особенность структурных отношений между различными объектами природы: при различии вещественного содержания отдельных объектов (звеньев) порядок их чередования (т. е. общая структура системы) оказывается аналогичной, повторяющей на более высокой (белковой) основе то, что уже сложилось на более низкой (триплетной, нуклеотидной) основе. Например, если молекула РНК имеет в своем составе следующий участок: асеео…, то в соответствующем месте белковой молекулы, которая синтезируется под влиянием и при участии данной молекулы РНК, возникает аналогичный участок с тем же точно чередованием элементов, но только иного содержания: AСЕЕО…

Так, исследуя биологические явления на молекулярном уровне, ученые добились замечательных результатов, которые в ходе экспериментального изучения, т. е. на практике в основном подтвердили выдвинутую ранее гипотезу.

Расшифровка кода РНК для всех 20-ти аминокислот явилась experimentum crucis для названной гипотезы. В настоящее время она уже вышла из стадии гипотезы, и эта гипотеза перешла в более высокую стадию научного познания, в стадию теории, проверенной на опыте и доказанной экспериментально.

Конечно, многое еще остается невыясненным. Нельзя еще сказать, почему и как именно определенные звенья молекулы РНК (триплеты) способны в ходе синтеза белка ставить на определенное место в строящейся белковой молекуле именно эту, а не какую-либо другую аминокислоту? Каков конкретный «механизм» такого включения аминокислоты в белковую постройку под воздействием данного триплета, входящего в молекулу РНК? Даже вопрос о том, в каком порядке сочетаются и следуют друг за другом отдельные нуклеотиды внутри того или иного их триплета, еще не выяснен. Например, триплет, имеющий эмпирическую (числовую) формулу 331, соответствует не только изолейцину, но еще и другой аминокислоте— тирозину; кроме того, он имеет отношение к лейцину, для которого специфичны еще триплеты 334 и 332. Очевидно, что здесь различие надо искать уже не в составе триплета, а именно в порядке следования отдельных нуклеотидов внутри каждого триплета; можно предположить, например, что в одном случае эту последовательность выражает структурная формула 331, а в другом — 313.

Все это — дело будущих исследований, путь к которым в области молекулярной биологии указан сделанным открытием. Это последнее с полным правом можно поэтому сравнить по своему значению с созданием клеточной теории в прошлом веке. Тогда наука проникла в область биологических явлений, совершающихся на клеточном уровне, теперь — в область тех же биологических явлений, совершающихся уже на молекулярном и межмолекулярном уровне. Здесь конкретизируется общее положение марксистской диалектики о движении познания от явлений к сущности и от сущности менее глубокой к сущности все более и более глубокой.

При анализе сделанного открытия нельзя обойти роли кибернетики. Ведь речь здесь идет о передаче информации от ДНК к РНК и от РНК к белкам, к процессу их синтеза.

Такая передача носит ясно выраженный кибернетический характер: дело касается именно управления процессом белкового синтеза, и роль нуклеиновых кислот здесь состоит в накоплении и хранении соответствующей информации о передаче ее по всей цепи в данной системе от исходного пункта (ДНК) через посредника (РНК) к конечному пункту, где и совершается управляемый процесс (синтез белка).

Но без обратной связи данная система управления не могла бы функционировать; в зависимости от условий порядок синтеза белков должен меняться, синтез одних из них должен временами усиливаться, а синтез других— замедляться и даже прекращаться вовсе. Поэтому должен существовать «механизм» воздействия внеклеточного вещества на внутриклеточное, следовательно, тут должна действовать и обратная связь. Такая связь реально обнаружена, и ее «механизм» раскрывается столь же конкретно и детально, как и «механизм» прямой связи (передачи информации от ДНК через РНК к пунктам белкового синтеза). Обратная же связь состоит в передаче информации от внеядерных веществ через РНК или другие компоненты системы в хромосомы (ДНК); в результате этого в хромосомах возникают новые процессы, например, прекращается раздвоение одних молекул ДНК и начинается раздвоение других. В связи с этим вновь образуемые молекулы РНК начинают вызывать синтез новых белков, а синтез прежних белков приостанавливается или прекращается вовсе.

Вскрытый «механизм» химико-биологических процессов, совершающихся внутри клетки, дает ключ к расшифровке сущности важнейших явлений жизни и свойств организмов на молекулярном уровне, таких как синтез белков, образующих собственно живое тело, как свойство наследственности, как обмен веществ и других.

Анализируя основные теоретические и методологические посылки, приведшие к выдвижению рассмотренной гипотезы, а затем и к ее экспериментальной проверке, напомним следующее: эти посылки основаны на идее о существовании четырех структурных элементов, из которых образуются как сами молекулы ДНК и РНК, так и те триплеты в молекулах РНК, которые составляют код РНК при выполнении программы белкового синтеза. Мы уже отмечали, что в этом отношении есть что-то общее у молекулярной биологии и органической химии, строящей органические соединения из четырех элементов-органогенов.

В более общей, натурфилософской форме эта же по сути дела идея была выдвинута еще древними философами. Эмпедокл учил, что все многообразие вещей в мире возникло из сочетания четырех «корней» (земли, воды, огня и воздуха), которые могут сочетаться между собой в различных количествах и в различном порядке. По Аристотелю, четыре элемента (или качества) — тепло, холод, влажность и сухость, попарно соединяясь друг с другом (при исключении возможности соединяться противоположным качествам между собой), дают те же четыре стихии, которые Эмпедокл называл «корнями». Взаимное слияние четырех стихий, взятых в различных пропорциях, приводит, далее, к возникновению всех вещей мира. Не находит ли сейчас эта старая-престарая диалектическая идея известное подтверждение в том факте, что четыре органогенных химических элемента дают путем различных своих сочетаний все качественное многообразие органических соединений, что четыре попарно сочетаемых нуклеотида дают практически бесконечное разнообразие молекул ДНК и РНК, а сочетание по три (триплеты) тех же нуклеотидов — исходный пункт для синтеза практически тоже неисчерпаемого разнообразия белков? А поскольку из белков строятся все живые тела, то и их качественное многообразие, равно как и многообразие всех форм и видов живой природы, в конце концов обусловливается именно различными, сложившимися в ходе эволюционного развития природы и удержавшимися в ней сочетаниями по два или по три исходных четырех структурных элементов (нуклеотидов). Здесь обнаруживается своеобразие процессов развития в природе, связанных с процессами построения все более и более сложных ее материальных образований: всякое развитие включает в себя переход от прежнего, более простого и низкого качественного уровня материи к другому, более высокому и сложному, качественно отличному от предыдущего. Такой переход совершается всякий раз только в результате накопления соответствующих количественных изменений. Эти количественные изменения носят двоякий характер: во-первых, они предполагают увеличение числа элементов, участвующих в данном процессе или в данной схеме; во-вторых, изменение взаимного отношения, например, взаимного расположения или последовательного порядка сочетания одних и тех же структурных элементов между собой. Когда из четырех органогенных элементов образуются различные органические соединения или когда из четырех нуклеотидов при попарном сочетании образуются нуклеиновые кислоты, а в триплетах образуются структурные прообразы всех возможных белков, то здесь происходят количественные изменения обоих родов, приводящие к коренным, качественным изменениям. В этом состоит, в частности, диалектика живой природы, и эту диалектику — в очень наивной, натурфилософской форме—отразили древнегреческие мыслители. Но только сейчас эта диалектика стала раскрываться по- научному и в полной мере в области биологии благодаря тому, что изучение химико-биологических процессов стало успешно осуществляться на молекулярном уровне.

Повторяем, многое еще в этих представлениях не уточнено и даже не выяснено. Иначе не могло и быть, раз само открытие далеко еще не завершено. Но нельзя на этом основании ставить под сомнение то главное, что уже достигнуто, ссылаясь, например, на тот факт, что до сих пор еще не удалось выделить ДНК в химически чистом виде. Это была бы позиция не научного оптимизма, а зряшного скептицизма. Попытаемся теперь представить общую картину развития основных форм движения в природе с точки зрения соотношения физических, химической и биологической форм движения.

Допустим, что развитие исходит из простейшей физической формы движения, из движения элементарных частиц, например электронов. Всюду в природе, где движутся электроны, будет присутствовать соответствующая физическая форма движения.

В порядке усложнения форм движения, вслед за электронами и атомными ядрами возникают атомы; движение атомов внутри молекул, вызывающее изменение в составе и структуре самих молекул, выступает как химическая форма движения материи.

Между физической и химической формами движения существует то же соотношение, как между атомом и входящим в его состав электроном: атомная оболочка возникает из электронов и состоит из электронов. Этому соответствует такое же соотношение между обеими формами движения материи: химическая форма возникла из физической (генетически) и включает ее в себя (структурно).

Если данный процесс совершается на ступени движения свободных электронов (на электронном уровне), то физическая форма движения будет главной; если же процесс поднялся на более высокую ступень, когда из электронов и ядер образовались атомы (атомный уровень), а из атомов — молекулы (молекулярный уровень), то движение электронов внутри этой системы будет, конечно, продолжаться, но утратит свой самостоятельный характер, будет превзойдено более сложным движением, а именно химическим. Поэтому на данной ступени развития материи и форм ее движения главной будет уже химическая форма движения, а исходная физическая превратится уже из главной в «побочную», т. е. в ту более простую форму движения, которая сопровождает главную и входит в нее.

Точно так же на еще более высокой ступени развития, когда процесс вступит в область биологического движения, в «побочную» превратится не только физическая, но и химическая форма движения, которая будет сопровождать биологическую как более сложную, более высокую форму движения и входить в нее, причем на этой ступени главной становится именно биологическая форма движения.

Но гак как сама химическая форма движения образовалась в процессе усложнения физической формы движения и включила в себя эту последнюю, то вместе е химической формой движения в биологическую форму войдет и физическая форма движения в качестве «побочной» по отношению к химической форме и тем более — к биологической форме движения.

1. «Контрольные цифры развития народного хозяйства СССР на 1959—1965 годы». М., 1958, стр. 105. ↑
2. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 391. ↑
3. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в нашей книге «Естествознание и общество», причем главное внимание там обращено на соотношение различных значений понятия «цель», соответственно тому, как они выступают в кибернетике и в человеческой деятельности, т. е. как они выражены выше формулами 2 и 3. ↑
4. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 81. ↑