Книга: Разум побеждает: Рассказывают ученые

Наука о живом

Наука о живом

Живая природа всегда поражала человека своим многообразием, сложностью, целесообразностью, беспрерывным и быстрым изменением. От невидимого мира и микроорганизмов, бесчисленных простейших, лишайников, мхов, трав, кустарников и деревьев до мира животных — насекомых, рыб, земноводных, птиц, млекопитающих — такова цепь жизни, которая тянется к венцу природы — человеку, единственному из биологических существ, способному изучать и осмысливать закономерности природы.

На протяжении тысячелетий жизнь, ее зарождение и развитие, удивительная приспособляемость, наконец, сам человек с его разумом — все это казалось людям таинственным, необъяснимым, сверхъестественным. Загадка жизни всегда была прибежищем идеализма и религии. У всех религий имеется своя трактовка происхождения и сущности жизни.

Согласно христианско-иудейской Библии, бог создал все живые существа одним словом. В другом варианте библейской легенды он творит человека из «праха земного», вдувая ему в уста «дыхание жизни» (Бытие, гл. 2, ст. 7). В Коране сказано: «Хвала Аллаху!.. Он — тот, кто сотворил вас из глины…» (Сура 6, ст. 1–2). В другом месте этой священной книги мусульман утверждается: «О Боже, царь царства!.. Ты… выводишь живое из мертвого, и выводишь мертвое из живого…» (Сура 3, ст. 25–26).

Немало столетий прошло, пока человек накопил достаточно знаний для научного понимания мира живой природы. Для этого понадобилось развитие физики и химии, познание законов строения живых организмов, деятельности их органов и тканей, умение заглянуть внутрь организмов, проникнуть в мельчайшую их структуру. Пытливая мысль и эксперименты многих и многих поколений естествоиспытателей привели к заключению о постоянном развитии всего многообразия растительных и животных видов в процессе смены бесчисленных поколений белковых тел.

Какой сложной психологической перестройки потребовал такой взгляд даже от выдающихся умов! Еще в середине XVIII в. молодой Дени Дидро писал, что, склоняясь к неверию, возвращается к мысли о бытии бога, как только вспоминает о целесообразности живого: «Разве божество не запечатлено столь же ясно в глазу насекомого, как способность мыслить в произведениях великого Ньютона?» Но уже вскоре религиозному представлению о целесообразности живого был нанесен решающий удар — Чарльз Дарвин создал теорию происхождения видов путем естественного отбора. «Дарвин положил конец воззрению на виды животных и растений, как на ничем не связанные, случайные, «богом созданные» и неизменяемые, и впервые поставил биологию на вполне научную почву»[25], отмечал В. И. Ленин.

В наши дни мысль о последовательном развитии животного и растительного мира под воздействием естественных факторов, изменчивости и наследственности стала хрестоматийной. Современная биология идет гораздо дальше — в глубь живой материи, изучает самые сокровенные ее структуры. Сегодня это обширная область знаний, она включает много специальных направлений, изучающих жизнь во всех ее проявлениях, во всем бесконечном многообразии.

Еще совсем недавно биология не считалась достаточно точной наукой, нередко ее выводы, хотя и базировались на эксперименте, носили общий, весьма предположительный характер. Но уже Ф. Энгельс, констатировавший, что применение математики в биологии равно нулю[26], высказал идею о формах движения материи, начиная от самой простейшей — механической и кончая наиболее сложными — биологической и социальной как неотъемлемых ее структурах. Согласно его точке зрения, биологическая форма движения — такое же естественное свойство материи, как и физическая или химическая. «Материя, — говорил Ф. Энгельс, — во всех своих превращениях остается вечно одной и той же… ни один из ее атрибутов никогда не может быть утрачен…»[27].

Так философия диалектического материализма, обобщая данные естествознания, раскрыла качество жизни как одно из свойств материального мира, не сводимое к низшим формам движения, но органически из них вытекающее при определенных условиях на тех или иных этапах развития Вселенной. Так было покончено с религиозной фетишизацией явления жизни, а биологические процессы оказались вовлеченными в круг феноменов, исследуемых с такой же точностью, как и в других естественных науках.

Эти теоретические предпосылки все в большей степени реализуются современной наукой. Сегодня уже совершенно точно известно: биологическая форма движения вырастает на плечах физико-химических взаимодействий, осуществляющихся в живом организме и свойственных только ему. И исследование этих процессов ведется методами, принятыми в физике и химии микромира при помощи самой совершенной электронной аппаратуры, с применением математики и электронно-вычислительных машин.

Использование этих методов и средств позволило перенести фронт исследования жизни в сферу самых «интимных» ее процессов. И если еще совсем недавно фронт познания биологической формы движения проходил по рубежу, главными вехами которого были проблемы происхождения видов, целесообразности, тайны психики, то сегодня материалистическая наука здесь уже подходит к рубежам, механизм познания которых позволит узнать самую суть живого, управлять жизнедеятельностью, даже синтезировать живую материю.

Но некоторые современные биологи делают попытки свести представления о живой системе к «простым» исходным элементам или структурам. Это приводит к механистическому подходу в изучении живого, при котором единство мира превращается в его единообразие. Известный французский биолог, сделавший ряд выдающихся открытий в молекулярной биологии, лауреат Нобелевской премии Ж. Моно в своей книге «Случайность и необходимость. Исследование натурфилософских проблем современной биологии» сравнивает клетку с машиной, отрицает эволюцию внутри структуры и эволюцию самих структур, считая, что основной базой в биологии служит не принцип эволюции, а генетический код, изолированный, неспособный получать информацию извне.

На почве метафизически ограниченного механистического мышления естествоиспытателей в их философских выводах возникает идеализм. Возрождение представлений о «жизненной силе», о «тенденции к самоусовершенствованию» (развитие живого нельзя объяснить только посредством мутаций, возможно, возникновение жизни обязано принципу «тенденции к самоусовершенствованию» — по мнению известного американского биолога А. Сент-Дьердьи) — это дань идеализму в современной биологии. Это теневая сторона успехов быстро развивающейся науки.

Применение методов физики, химии, кибернетики в исследованиях живых систем привело к появлению представления о «живых молекулах» первоначальных единицах живого, обнаруживающих особые «витальные свойства».

Это тоже возвращение к идеям о «жизненной силе», к витализму.

На протяжении веков в сознании естествоиспытателей воздвигался мировоззренческий и психологический барьер — убеждение, что между неорганическим и органическим миром существует непроходимая пропасть: мол, биологические закономерности или не имеют ничего общего с законами физики и химии, или содержат в себе нечто к ним несводимое, — «жизненную силу».

Успехи молекулярной биологии не оставляют места для таких представлений. Само появление этой науки стало возможным лишь в результате преодоления метафизической концепции, лежащей в основе и механицизма, и витализма. Согласно молекулярной биологии, качественно новый уровень организации материи — жизнь возникает не в результате добавления нематериальных факторов извне, а на основе уже предшествующих элементов, соединенных в новую целостность, благодаря новому типу противоречивых связей и отношений между этими элементами.

Современные разновидности идеализма в биологии отражают реальные противоречия и трудности процесса познания явлений жизни. Это — главная причина, почему под влиянием религиозных представлений или идеалистической философии находится ряд известных ученых-биологов — Г. Шрамм (ФРГ), А. Портман (Швейцария), Э. Синнот (США), не говоря уже о тех, кто является дипломированными теологами, совмещающими теологию с занятиями наукой, — И. Хаасе, Ф. Дессауэре (ФРГ), Д. Бландино (Италия).

В течение нескольких последних десятилетий в науке достигнуты рубежи, отметающие прежние представления о сущности жизни. С помощью молекулярной биологии исследователи перешли от изучения целых организмов, органов и тканей к изучению мира клетки, ее органелл — митохондрий, рибосом, отдельных молекул. Был сделан ряд выдающихся открытий, позволивших поднять науку о жизни до уровня точных наук. Эти открытия повлияли на систему всего биологического знания в целом и на ряд его отраслей, в частности на развитие генетики. Так как генетика — наука о наследственности и изменчивости, а эволюционная теория Ч. Дарвина изучает суммарное действие трех основных факторов эволюции — наследственности, изменчивости и естественного отбора, то становится видна внутренняя связь между эволюционной биологией и генетикой, вытекающая из общности предмета исследования. Таким образом, молекулярная биология способствовала дальнейшему развитию дарвиновского эволюционного учения, то есть с развитием ее появился новый уровень познания эволюции.

Современная генетика понимает эволюцию как появление резких, полезных для вида, наследственных изменений — мутаций, подхваченных естественным отбором. В естественных условиях мутации редки, но необходимо учесть огромное количество живых организмов почти в каждом из видов и миллиарды лет, в течение которых эволюция происходила и происходит, причем совсем не в тех пределах, которые «придумал господь бог» при «сотворении мира».

Один из крупнейших естествоиспытателей, Джон Бернал, писал: «Благодаря успехам биохимии и молекулярной биологии удалось понять, что жизнь на Земле почти наверняка представляет собой единство. Не только все организмы генетически родственны друг другу, как это предположил Дарвин, но и самые молекулы, из которых они построены, представляют собой комбинации небольших молекул абиогенного происхождения — потомков тех первичных молекул, которые присутствовали в «первичном бульоне», или, что кажется более вероятным, тех полимеров, которые возникли из этих молекул на втором этапе, когда впервые появился решающий по своей важности процесс молекулярной репликации»[28].

Биохимическая универсальность молекул живой клетки позволяет им оставаться неизменными и создавать основу для бесконечной повторяемости от поколения к поколению, от вида к виду тех биохимических «начал» жизни, без которых ее невозможно представить.

В 1953 г. английскими исследователями Дж. Уотсоном и Ф. Криком была расшифрована структура двойной спирали ДНК и предложена гипотеза о ее информационной роли. В настоящее время известен весь «алфавит», кодирующий наследственную информацию. Раскрытие тайны генетического кода произошло так стремительно, что это достижение науки не имеет себе равных. Удалось искусственно синтезировать молекулу ДНК, синтезировать первый ген для транспортной РНК дрожжей, выделить чистый ген из молекул ДНК живой клетки.

Универсален механизм биосинтеза белка, нуклеиновых кислот и других соединений для всех организмов. Принципы организации процессов жизнедеятельности и их регуляции (несмотря на различие регуляторных систем у низших и высших организмов) на молекулярном уровне также универсальны.

Но принцип единства всего живого неотделим от принципа развития. Поэтому молекулярная биология неразрывно связана с проблемами эволюции и с диалектикой, общей наукой о развитии. Вместе с тем успехи молекулярной биологии привели к выводу, что существуют определенные границы в применении физико-химических методов и концепций в науке о живом, за пределами которых возникает необходимость в иных способах, найденных при исследовании надмолекулярных уровней организации живого. Многие естествоиспытатели, в том числе и Дж. Бернал, поддерживают точку зрения А. Сент-Дьердьи, что «для понимания мышцы необходимо спуститься на электронный уровень, законы которого регулируются квантовой механикой», и что предстоит еще открыть значительную область науки, находящуюся пока за рамками современной биохимии и биофизики.

В чем сущность биологической формы движения материи? Вопрос этот пока открыт, но из этого вовсе не следует, что для его решения необходимо искать помощи в области сверхъестественного.

Упорядоченность, организованность в процессах жизнедеятельности, наследование потомством свойств родителей, развитие организма из одной клетки и т. д. — все это религия активно использовала в прошлом и использует в настоящем для обоснования идеи о сверхъестественности жизни, о. божественном ее происхождении. Однако научные данные говорят о том, что синтез белков в клетке определен (несмотря на всю его сложность и организованность) физико-химическими факторами, и никакого сверхъестественного элемента здесь не обнаружено. Высокая упорядоченность достигается благодаря взаимодействию электронных оболочек атомов и молекул.

«…Химическая эволюция происходила одновременно с биологической эволюцией. Первые стадии химической эволюции должны были происходить до формирования совершенных внутриклеточных структур», — писал Джон Бернал в книге «Возникновение жизни» (стр. 98). Известный голландский исследователь М. Руттен говорит о происхождении жизни: «В этих процессах нет ничего божественного, сверхъестественного, мистического, виталистического или хотя бы неестественного. Чтобы уяснить себе обыденный характер этих процессов, надо помнить, что в основе своей они не отличаются от всех других неорганических процессов, в том числе и тех, что идут по сей день. Например, от природы процессов образования облаков, отложения кристаллов соли в лагунах, высыхающих на жарком солнце, или, скажем, процессов ржавления железа»[29].

Дж. Бернал остроумно заметил: «…трудно представить себе какое-либо божество, занятое созданием посредством какой-то духовной микрохимии молекулы дезоксирибонуклеино-вой кислоты, которая дала организму с первичной последовательностью возможность расти и размножаться»[30].

На данном этапе развития науки еще не удалось понять и воспроизвести тайну перехода из неорганического мира в органический, но наука на пути к разгадке. При современных темпах развития науки, возможно, мы станем свидетелями ее триумфа — разгадки тайны жизни.

Однако, несмотря на все успехи современной биологии, защитники религии здесь, как и в других областях науки, весьма широко используют то обстоятельство, что на любом этапе своего прогресса человеческое познание не может до конца исчерпать предмет исследования, вечную, постоянно изменяющуюся материю.

Религиозно-идеалистические спекуляции в науке о живом оказываются возможными еще и потому, что обыденное массовое сознание с трудом воспринимает сложный язык современной науки, ее положения, которые нередко весьма далеки от наглядных повседневных истин. Религиозные же утверждения в этой сфере гораздо проще, более доступны, к тому же им ныне придается убедительность при помощи наукообразной формы, ссылок на якобы неопровержимые «научные» аргументы, намеков на какие-то якобы подтверждающие догматы религии открытия и т. п.

Вот почему в атеистической пропаганде совершенно необходима широкая популяризация подлинного смысла современных достижений биологической науки, а они убедительно подтверждают истинность диалектико-материали-стического взгляда на мир.

Как уже отмечалось, фронт исследований живого сегодня поистине необъятен. Рассказать популярно обо всем, что в этой области делается, в одном, сравнительно небольшом, разделе книги не представляется возможным. Читатель познакомится лишь с несколькими «горячими точками» современной биологии — с исследованиями проблемы жизни у самых ее истоков, на молекулярном уровне. Эта тема имеет особо важное значение в борьбе науки с религиозным миропониманием, так как именно здесь находится ответ на вопрос: что представляет собой жизнь? Какова ее сущность? Как она появилась на Земле?