KSE4 (1153100), страница 6
Текст из файла (страница 6)
enantios — противоположный и morphe — форма), т.е. являются зеркальнымиотражениями друг друга. Он заметил, что, по-видимому, с этим геометрическимсвойством связано отсутствие прямых линий и ярко выраженная кривизна форм жизни.поэтому, вероятно, мы имеем право допустить в биологическом пространстве внутриорганизмов проявление геметрических свойств, отвечающих всем трем формам геометрии- Евклида, Лобачевского и Римана. Правильно ли такое заключение, логически вполненеоспоримое, покажет дальнейшее исследование.Второе отличие, которое характеризует живые организмы — биологическое время(Вернадский был первым в науке, кто применил к живому этот термин). Явления жизнинеобратимы во времени, что тоже резко отличает их от безжизненных явлений, длякоторых время обратимо.Положение о необратимости эволюции было впервые сформулировано Дарвином,который считал, что вид, раз исчезнувший, никогда не может появиться снова, если быдаже снова повторились совершенно тождественные условия жизни — органические инеорганические.А.Р.
Уоллес также, независимо от Дарвина, пришел к выводу о необратимостиэволюции. Бельгийский палеонтолог Л. Долло в 1893 г. так сформулировал закон о необратимости эволюции: «Организм ни целиком, ни даже отчасти не может вернуться ксостоянию, уже осуществленному в ряду его предков».В.И. Вернадский ставит вопрос о необратимости биологического времени болеешироко. Пространство и время рассматриваются им не в узком физическом, и не в узкомбиологическом аспекте, а с точки зрения целостного подхода как фундаментальныехарактеристики живой и неживой природы, раскрыть которые помогает геохимия.Это обусловлено тем, что геохимия занимается историей химических элементов,сводимых к истории атомов, — основных структурных элементов материи.
Геохимия под-ходит к проблеме времени в аспекте изучения жизни как одного из факторов химическогомеханизма биосферы. Жизнь сводится в ней в первую очередь к изучению строящих ееатомов ж их истории, т.е. проявляется в том же разрезе времени. Атомы существуют невечно, а определенный срок, или как пишет Вернадский, атомы характеризует«закономерная бренность их существования».Эту мысль о закономерной бренности атомов он выражает в такой форме: время естьодно из основных проявлений вещества, неотделимое от него содержание.Процесс, определяющий бренность атомов, является необратимым процессом. Он идетнеизбежно и непреодолимо в строго определенном, всегда в одном и том же направлении.Вернадский отмечает, что этот же процесс характерен и для структурных единиц жизни— другого объекта геохимии.
И здесь для каждой формы организмов есть закономернаябренность ее проявления: определенный средний свой срок жизни отдельного организма,определенная для каждой формы своя ритмическая смена ее поколений, необратимостьпроцесса.Для жизни время с геохимической точки зрения выражается в трех разных процессах:• время индивидуального бытия особи;• время смены поколений, без изменения формы жизни-,• время эволюционное — смены форм одновременно со сменой поколений.На каждом уровне жизни ее конец неизбежен и неотвратим.Естественная история Земли, открытая в описательных науках о жизни и геологическихдисциплинах, заполненная длительностью, которая должна быть названа биологическимнеобратимым временем, в течение которого согласно принципа Реди организмы или ихпоколения происходили только от таких же организмов или их поколений. Пространствовнутри живого вещества на протяжении всех этих эпох характеризовалосьдиссимметрией, т.е.
резким неравенством количества правых и левых изомеров, синтезирующихся в организмах молекул.По сути дела, — замечает Вернадский, — перед нами две стороны одного и того же —жизненного процесса Рассмотренные во временном аспекте, они представляются намнеобратимыми, т.е. асимметричными, идущими в одном направлении и никогда — вобратном. Рассмотренные в другом — пространственном аспекте, они представляютсянам диссимметрич- иыми, т.е.
лишенными симметрии, диктуемой физическимизакономерностями, т.е. с нарушенной симметрией.Оба явления действуют на нашей планете без всяких изменений неимоверноеколичество лет, длительность которых не сознавалась прежними теоретиками. «Это биологическое время отвечает полутора-двум миллиардам лет, на протяжении которых намизвестно на Земле существование жизни, начиная с археозоя».
Биологическое время ипространство создаются в процессе жизни; в деятельности живого вещества биосферы ониимеют свою непосредственную и действующую причину. С оформлением этого взглядана две основные категории, наиболее концентрированно выражающие научную картинумира — время и пространство, а фактически именно биологическое время-пространство,— учение о биосфере из частной дисциплины на стыке биологии, химии и геологиипревратилось в фундаментальное знание.В учении Вернадского биологическое время есть единственное время, что означает:никакого времени, кроме того, какое образуется в биосфере, не существует. И в светеосновного теоретического представления Вернадского о вечности жизни мы получаем,что в мире и есть только одно биологическое время.
Все остальные времена, которыекогда-либо и в каком-либо аспекте фигурируют в науке, представляют собой способизмерения времени, но не генератор, не производитель времени как феномена природы.Время для Вернадского есть естественное явление, а не слово, не понятие и как таковое неможет быть всеобщим, идущим и появляющимся всегда и повсюду, а имеет вполнеконкретную причину — жизнедеятельность. И если принцип Реди — все живое от живого— верен, стало быть, жизнь столь же верно продуцирует время и создает особое состоя-ние пространства, в каком мы существуем наравне со всеми остальными явлениямиприроды.Единственность биологического времени следует с неизбежностью из принципакосмичности жизни.
Вернадский догадался, что не может быть случайностью, что всеосновные свойства времени-пространства как такового совпадают с временными ипространственными свойствами биоты.Единство времени и жизни выражается в следующем: время и жизнь — однонаправленны, идут только из прошлого через настоящее вбудущее; время и жизнь одинаково необратимы; время имеет количефгвенные стороны и жизнь имеет твердыеколичественные основания своего прохождения; в р е м я и ж и з н ь — т р е х м е р н ы и имеют характерные особенности —диссимметрическое состояние, которое является начальным, инициативным.Выходя из живого, вещество теряет диссимметричность, становится рацемичным, т.е.равновесным по отношению к правому-левому, некоторое время сохраняет трехмерность,а потом теряет и его.
Все структуры, если их не включить в жизненный цикл, обречены нараспад, они бренны, согласно терминологии Вернадского.В сочетании с его принципом космизма и вечности жизни биологическое времяпринимает характер абсолютного. На этой основе В. И. Вернадский строит свое понимание космоса: «жизнь неотделима от Космоса, ее изучение должно отразиться — можетбыть, очень сильно — на его научном облике».4.2.2. Понятие биологического времени в хронобиологииБиологическое время представляет собой центральную проблему хронобиологии (отдр.-греч.
xpovoq — время) — иауки, которая исследует временную организацию биологических систем, периодические (циклические) феномены, протекающие у живыхорганизмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам. Хронобиологияявляется междисциплинарной наукой, включающей методы и представления другихестественно-научных дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биофизики,биохимии, морфологии и др.). Она использует достижения точных наук, таких какматематика, физика и химия.История хронобиологии начинается в XVIII в., когда были обнаружены циркадные(суточные) ритмы в движении листьев растений.
В 1751 г. шведский ботаник и натуралист К. Линней сконструировал даже настоящие биологические часы, используянекоторые суточные ритмы цветущих растений.В 1860-е гг. К. Э. фон Бэр (1792—1876), один из основоположников эмбриологии исравнительной анатомии, президент Русского энтомологического общества, написал обиологическом времени и его различии у различных видов животных.А. Чижевский (1897—1964), один из основателей космического естествознания,основоположник космической биологии и гелиобиологии в своих работах «Эпидемиологические катастрофы и периодическая активность Солнца», «Земное эхо солнечных бурь»и ряде других, описал циклы у живых организмов в связи с солнечным циклом и цикломлунных фаз.Во второй половине XX в. исследователи из различных областей науки обнаружили,что они изучали одни и те же феномены.
Тогда и было положено начало хронобиологиикак современной науке.В последние десятилетия растет число работ, посвященных исследованию времени вбиологических системах. В этих работах выявляется специфика биологического времени,описываются и раскрываются функциональное значение биоритмов (биологические часы),связь функций во времени, процессы приспособления организма к внешнему времени ит.д.Биологическое время является внутренним временем биологических систем, так каконо связано с биологическими часами, т.е. существует через отношение биологическихпроцессов в живых объектах. Физическое время является по отношению к биологическимсистемам внешним временем, так как оно определяется по часам, находящимся внеорганизма.Время функционирования биологических систем может быть выражено как вфизическом, так и в биологическом времени.Биологическое время измеряется «событиями», происходящими в биологическихсистемах, — интенсивностью обменных процессов, частотой биологических ритмов, скоростью переработки информации.
И поскольку в пределах одного интервала физическоговремени на разных стадиях развития организма может произойти не одно число «событий» в биологической системе, то биологическое время, измеряемое количеством такихсобытий, не будет совпадать с физическим временем.На основании многочисленных исследований было установлено, что временнаяориентация биологических организмов базируется на так называемых «биологическихчасах», при помощи которых устанавливаются в этих организмах суточные, сезонные игодовые ритмы различных физиологических процессов.Стойкая суточная ритмичность была найдена у многих растений и животных. Часто онасохранялась, даже когда они удалялись из определенного окружения, с которым этипериодические изменения давали им возможность бороться.