ГЛАВА ВТОРАЯ
ДВЕ ЭВОЛЮЦИИ
(c) РАЗЛИЧИЯ
1. Первое различие между обеими рассматриваемыми нами эволюциями является генетическим и касается вопроса о вызывающих их силах. "Виновником" биологической эволюции служит Природа, технологической - человек. Описание "старта" биоэволюции вызывает и по сей день наибольшие трудности. Проблема возникновения жизни занимает видное место в наших рассуждениях, ибо ее решение означало бы нечто большее, чем просто установление причины некоего исторического факта из далекого прошлого Земли. Нам интересен не сам этот факт, а его следствия - следствия, как нельзя более важные для дальнейшего развития технологии. Развитие это привело к тому, что дальнейший путь стал невозможен без точных знаний о явлениях чрезвычайно сложных - столь же сложных, как и явления жизни. И дело опять-таки не в том, чтобы научиться "имитировать" живую клетку. Мы не подражаем механике полета птиц и все же летаем. Не подражать мы стремимся, а п_о_н_я_т_ь. Но именно попытка "конструкторского" понимания биогенеза встречается с огромными трудностями.
Традиционная биология в качестве компетентного судьи призывает здесь термодинамику. Та говорит, что типичное развитие идет от явлений большей к явлениям меньшей сложности. Но возникновение жизни было обратным процессом. Если даже принять в качестве общего закона гипотезу о существовании "порога минимальной сложности", преодолев который материальная система способна не только сохранять имеющуюся организацию, но и передавать ее в неизменном виде организмам-потомкам, то и это не объяснит биогенеза. Ведь когда-то какой-то организм должен был сначала перешагнуть этот порог. И чрезвычайно существенным является вопрос, как это произошло: по воле так называемого случая или же в силу причинности. Иными словами: чем был "старт" жизни - явлением исключительным (подобным главному выигрышу в лотерее) или явлением типичным (каким в лотерее является проигрыш)?
Биологи, взяв слово по вопросу о зарождении жизни, говорят, что такое зарождение должно было представлять собой постепенный процесс; оно слагалось из ряда этапов, причем осуществление каждого отдельного этапа на пути к появлению праклетки обладало определенной вероятностью. Возникновение аминокислот в первичном океане под действием электрических разрядов было, например, вполне вероятным; образование из них пептидов - немного менее, но также в достаточной мере осуществимым; но зато спонтанный синтез ферментов, этих катализаторов жизни, кормчих ее биохимических реакций, составляет - с этой точки зрения - явление сверхнеобычное (хотя и необходимое для возникновения жизни). Там, где правит вероятность, мы имеем дело со статистическими законами. Термодинамика демонстрирует именно такой тип законов. С этой точки зрения вода в кастрюле, поставленной на огонь, закипит, но не с абсолютной достоверностью. Возможно, что вода на огне замерзнет, хотя эта возможность астрономически мала. Однако аргумент, что явления, термодинамически самые невероятные, в конце концов все же происходят, если только запастись достаточным терпением, а развитие жизни располагало достаточным "терпением", поскольку длилось миллиарды лет, - такой аргумент звучит убедительно лишь до тех пор, пока мы не положим его на рабочий стол математика. В самом деле, термодинамика может еще "проглотить" случайное возникновение белков в растворе аминокислот, но самозарождения ферментов она уже не стерпит. Если бы вся Земля представляла собой океан белкового бульона, если бы она имела радиус в пять раз больший, чем на самом деле, то и тогда массы бульона было бы еще недостаточно для случайного возникновения таких узкоспециализированных ферментов, какие необходимы для "запуска" жизни. Количество возможных ферментов больше количества звезд во всей Вселенной. Если бы белкам в первичном океане пришлось дожидаться спонтанного возникновения ферментов, это могло бы с успехом продлиться целую вечность. Таким образом, чтобы объяснить реализацию определенного этапа биогенеза, необходимо CHAPTER TWO
TWO EVOLUTIONS
(c) DIFFERENCES
1. The first difference between the two evolutions we are considering is genetic and concerns the question of the forces that cause them. The "culprit" of biological evolution is Nature, technological - man. The description of the "start" of bioevolution causes the greatest difficulties to this day. The problem of the origin of life occupies a prominent place in our reasoning, because its solution would mean something more than simply establishing the cause of a certain historical fact from the distant past of the Earth. We are interested not in this fact itself, but in its consequences - consequences that are most important for the further development of technology. This development led to the fact that the further path became impossible without accurate knowledge of extremely complex phenomena - as complex as the phenomena of life. And again, the point is not to learn to “imitate” a living cell. We do not imitate the mechanics of bird flight and still fly. We do not strive to imitate, but to_n_y_t_t. But it is precisely the attempt at a "constructive" understanding of biogenesis that encounters enormous difficulties.
Traditional biology as a competent judge calls for thermodynamics here. She says that typical development goes from phenomena of greater to phenomena of less complexity. But the emergence of life was the opposite process. Even if we accept as a general law the hypothesis of the existence of a "threshold of minimum complexity", overcoming which the material system is able not only to preserve the existing organization, but also to transfer it unchanged to descendant organisms, then this will not explain biogenesis. After all, once upon a time some organism had to step over this threshold first. And an extremely important question is how this happened: by the will of the so-called accident or by virtue of causality. In other words: what was the "start" of life - an exceptional phenomenon (like the main winning in the lottery) or a typical phenomenon (what is a loss in the lottery)?
Biologists, taking the floor on the question of the origin of life, say that such generation must have been a gradual process; it consisted of a number of stages, and the implementation of each separate stage on the path to the emergence of a practical cell had a certain probability. The emergence of amino acids in the primordial ocean under the influence of electrical discharges was, for example, quite probable; the formation of peptides from them is a little less, but also quite feasible; but on the other hand, the spontaneous synthesis of enzymes, these catalysts of life, feeding its biochemical reactions, constitutes - from this point of view - an extraordinary phenomenon (although necessary for the emergence of life). Where probability rules, we are dealing with statistical laws. Thermodynamics demonstrates exactly this type of laws. From this point of view, the water in a pot set on fire will boil, but not with absolute certainty. It is possible that water will freeze on fire, although this possibility is astronomically small. However, the argument that phenomena, thermodynamically most improbable, do happen in the end, if only with enough patience, and the development of life had enough "patience", since it lasted for billions of years - such an argument sounds convincing only as long as we do not put it on the mathematician's desk. Indeed, thermodynamics can still "swallow" the accidental appearance of proteins in a solution of amino acids, but it will no longer tolerate spontaneous generation of enzymes. If the whole Earth was an ocean of protein broth, if it had a radius five times larger than it actually is, then the mass of the broth would still not be enough for the accidental emergence of such highly specialized enzymes, which are necessary to "start" life. The number of possible enzymes is greater than the number of stars in the entire universe. If proteins in the primordial ocean had to wait for the spontaneous emergence of enzymes, this could successfully last forever. Thus, to explain the implementation of a certain stage of biogenesis, it is necessary Смотрите также: | |
