Предисловие автора

В конце 80-х годов 20 века, я, будучи школьником старших классов, интересовался формами движения материи, их эволюцией. Мне тогда было известно несколько основных форм движения материи: физическая, химическая, биологическая и разумная (7). От моего папы, профессора биологии, мне было известно, что формы движения материи эволюционируют. По моим представлениям наиболее простые формы – физические, за ними следуют химическая, затем биологическая, а потом и разумная форма движения материи. По моим представлениям тогда, эти формы отличали друг от друга качественные скачки, такие примерно, как при ароморфозе у живых организмов. Мне вдруг стало ясно тогда, что механизм таких скачков должен быть одинаков для всех форм движения материи. Я тогда увлекался химией, биологией. Жизнь считал продолжением химии, в физике мне особенно нравился раздел термодинамики, помимо школьного курса, помню, читал популярную книгу по термодинамике Пауля Эткинса «Порядок и беспорядок в природе» (14), знаком был с понятием энтропии, знал об антиэнтропийных свойствах жизни. Читал книгу академика Опарина Александра Ивановича о происхождении жизни из коацерватных капель (3). В помощь были журналы «Наука и жизнь», «Техника молодёжи», «Химия и жизнь» в которых также тема зарождения жизни поднималась. Настольной книгой была «Вселенная, Жизнь, Разум» Иосифа Самуиловича Шкловского в трёх изданиях, где многое было посвящено представлениям о жизни, разуме и их космической роли (1). Труды Владимира Ивановича Вернадского не обходил стороной и кое-что читал тоже (2). Восхитила меня книга Эрвина Шредингера «Что такое жизнь с точки зрения физика» (4). Идея моего отца о том, что «жизнь – это иерархия ферментных систем», легла на подготовленную почву. Уроки биологии, которые вёл замечательный молодой учитель Дмитрий Вадимович Дубиковский тоже будоражили ум. Новизна, с которой он подходил к преподаванию, разбор альтернативных теорий эволюционного процесса, зарождения жизни. Запомнил одну его фразу: «В результате эволюции в мире умножается любовь». В общем, всё это, что сейчас вспоминаю, а может что-то ещё, чего не упомнил, родило во мне определение жизни. МОЁ. Эти мысли до сих пор являются для меня одними из самых главных, я довольно медленно, наскоками, развивал их в отдельных заметках и записях, но не высказывал в сколь-нибудь цельной форме для широкой публики. Они были как моё сокровенное дитя, которое не взрослело и не дряхлело, но которое всё таки хочется выпустить в свет, а не держать в коробочке, как это делал Царь Горох со своей Горошинкой. Потребовалось время, чтобы я для этого созрел. Мысли видоизменились, обогатились, но суть их остается прежней. Для меня, советского школьника написать сколь-нибудь серьёзный мировоззренческий и философский труд было тогда непосильной задачей. Задачи передо мной стояли тогда вполне утилитарные – окончание школы, поступление в ВУЗ, получение высшего образования, профессия врача. И это, конечно, отвлекло меня от моих школьных открытий, отвлекло, но не предало их забвению.

Я давно уже занимаюсь вопросами, далёкими и от эволюционной биологии и вообще от теоретической медицины и тем более кибернетики и связанных с ней наук. Многие годы занимаюсь судебной и общей психиатрией. На этом поприще какое-то время занимался даже подобием научной работы, но не слишком преуспел. А страсть возвращает дилетанта на прежнюю стезю! И я не слишком стесняюсь этого. Хоть и могу представить улыбки людей сведующих, профессионалов, которые вдруг решать прочесть мой труд. Я понимаю, что есть целые научные школы, занимающиеся и теорией языка и эволюционной биологией и нейропсихологией и много чем ещё. Но, зная, к примеру, свой предмет, могу почти с уверенностью сказать, что при всей напыщенности и "строгости" тех знаний, которыми я руководствуюсь в повседневной практике, при всех лидерах мнений и их недюжинном интеллекте, при всех классификациях международных и локальных, пройдёт ещё лет пятьдесят, а то и меньше и психиатрия изменится до неузнаваемости и в своих воззрениях и в методах лечения и во многом другом, что ещё вчера казалось незыблемым. Я вижу сколь много в ней опоры на авторитетов, сколь много банального конвенционализма, сколь много неясного, спекулятивного, что просто живёт как знание, вовсе не точное, потому что другого ещё не появилось. Но завтра всё может развалиться как карточный домик, но тогда лишь, когда появится достойная замена. Новое знание, подходящий инструмент – знание ведь прежде всего адаптивный механизм для человека. Износился один – появился другой. И хорошо. В понимании психики, её природы, тем более путей её эволюции, а ещё и в связи с эволюцией общества мы тем более скользим по поверхности. И многое из того, что преподносится сегодня как часть научного знания людьми авторитетными, не более чем сплав спекуляций с конвенционализмом, что собственно зачастую и не скрывается. Люди выражают своё мнение. Разного качества, конечно. Мнение мнению рознь. Вот и я набрался наглости сказать о том, о чём думал, то возвращаясь, то убегая мыслью, годами. И сведение отдельных заметок, мыслей, фраз в единое целое стало делом довольно трудным, но как много удовольствия оно мне принесло! И я хочу, чтобы чтение этого труда принесло удовольствие и вам, дорогие читатели!

Что такое жизнь с точки зрения автора. Некоторые закономерности в эволюции форм движения материи.

Вообще, как я слышал когда-то, давать определение жизни в среде биологов – моветон. Дескать, "не строй из себя умника". Но мне было лет семнадцать, папа биолог, я половину детства провёл на кафедре биологии. К тому же у меня настал такой период жизни, который у некоторых заканчивается философической интоксикацией, чего со мной, слава Богу не случилось – "старик Катамнез" показал, а просто я остался довольно любознательным человеком, который стремится составить более или менее цельное представление о том, что его окружает.

Так вот, я дал определение жизни.

«Жизнь есть система упорядоченных химических реакций» – такое определение я дал жизни, будучи учеником старших классов школы. Потом я немного его уточнил: «Жизнь есть система упорядоченных во времени и пространстве химических реакций». Обозначая этим не только направленность химических процессов в биологической среде, но все эти органеллы, мембраны, компартменты, митозы, мейозы и прочее, прочее, что и обеспечивалось этой упорядоченностью. Это означало, на мой взгляд, что система эта открытая, упорядоченность её такова, что система самоподдерживающаяся. Упорядоченность понимается мною в духе представлений о порядке в термодинамических системах (14). Дальше. Почему именно химических реакций, да потому, что жизнь, по моим представлениям, произошла из химических реакций. Мне нравилось также и другое определение жизни, данное профессором Богдановым В.Р. – "Жизнь – это иерархия ферментных систем". Оно очень точно отражает сущность той жизни, которую мы знаем на планете Земля и конечно содержит в себе мысль об упорядоченности химических реакций. Потому что ферментные системы – это системы биохимического катализа. А термин "иерархия" сам по себе указывает на упорядоченность. Но моё определение мне кажется более общим, оно предполагает, что могут быть и другие формы жизни, о которых мы ещё не знаем, построенных на других биохимических принципах, не имеющих в своей основе нуклеиновые кислоты и протеины, самое главное качество у которых – это упорядоченность химических реакций.

Формула упорядоченности химических процессов навела меня на мысль о том, что же любая последующая форма движения материи представляет из себя по отношению к предыдущей, к предшественнице. Это упорядочивание нового качества вещества, которое появилось. Химические реакции сделали возможным существование молекул, многократно увеличили количество сочетаний элементарных частиц и атомов, уменьшили энергозатратность этих процессов. Если количество химических элементов, рождаемых физической формой движения материи, исчисляется десятками, то количество химических соединений даже косной материи – сотнями и тысячами, не говоря уже об органической химии биологической и техногенной. И вот этот ароморфоз – когда в реакцию вступает не весь атом, а электронные облака, и родил химическую реакцию в подходящих условиях, на подходящем этапе расширения Вселенной. Упорядочивание во времени и пространстве физических процессов. Как для жизни ключевой является химия углерода, так для химии ключевым стало появление атомов с электронными облаками, это и есть тот новый порядок физических взаимодействий, родивших химические реакции. Из огромного числа элементарных частиц и их объединений именно атомы стали углеродом для химии. Зажгли огонь химических реакций. Я уже тогда находил слабые места в своих определениях, но они мне нравились, к тому же объясняли мне лично эволюцию материи от физических форм до биологических, а в перспективе и до разумных и сверхразумных форм. Потом я пустился в частности. Раздумывал о физических реакциях, думал о вирусах – живые они или нет. Решил всё же, что жизнь их факультативна, они дуалистичны по своей природе, их нельзя рассматривать вне связи с клеткой, вне которой, как известно, жизни нет. Мы для удобства рассматриваем их, с чисто практических больше соображений, как живые. Но по факту вне клеток они не живут. Это геномы вне клеток, в подходящих условиях модифицирующие геномы клеток бактериальных или многоклеточных организмов и конкурирующие с ними за клеточную организацию. А цель этой конкуренции – выигрыш в вертикальном забеге по передаче генетической информации. Вирус – паразитический геном, он не живой, как не живой любой геном вне клетки. Так получилось эволюционно, что часть геномов научилась сохраняться вне клетки. Это дегенеративный путь жизни и, наверное, первая дегенерация, которая случилась в живом мире. И вирусы не дали, конечно, того многообразия, что мы увидели впоследствии у многоклеточных организмов. Но они живы и поныне! Живее живых и победители живых, если вспомнить хотя бы последнюю пандемию коронавирусной инфекции. Они не аутсайдеры, эти спутники живого, их стратегии весьма успешны, и они неистребимы, пока жива жизнь.

Ясно, что для жизни, для этой химической фабрики нужен компартмент – коацерватная капля ли, бактерия ли, синезелёная водоросль или ещё какой простейший организм. И упорядоченность на этой химической фабрике такова, что химические процессы в ней поддерживаются сами, а энтропия стремится к нулю или минимальна. Порядок химических превращений на фармацевтической фабрике тоже довольно велик, но это не делает её живой – химические процессы там не могут сами себя поддерживать и без участия технологии, порождённой разумом, не в состоянии жить и воспроизводиться, как только технологический процесс остановился, всё превратится в косный хаотический процесс с неуклонным нарастанием энтропии.

Потом, понятно, занимал меня вопрос как от бактерий и синезелёных водорослей произошли эукариоты, и что это, эукариотическая клетка – простейший двуклеточный организм с двумя разными геномами, первая химера? Первый паразит – симбионт и почему у такого типа клеток появился потенциал для возникновения в последующем многоклеточных организмов? И что это такое, многоклеточные организмы? С чего начинать? Со жгутикового вольвокса? С губок? С пресноводного полипа гидра? С червей? Ясно, что были промежуточные формы, часть из которых нам известна и поныне. И не факт, что эти ныне живущие «промежуточные формы» существовали тогда как переходные этапы на пути ароморфозов. Может это вновь возникшие в недавнем прошлом клеточные ассоциации. Для меня было ясно, что многоклеточность появляется с дифференцировки клеток в первую очередь, с этого момента начинается простейший многоклеточный организм, а потом уже интеграция только нарастает, появляются ткани, органы, функциональные системы органов и тканей. В отличие от Шкловского Иосифа Самуиловича (точнее его поздних воззрений), я считал, что появление разумной жизни закономерно столь же, сколь закономерно было появление химических реакций и биологической жизни. Но что такое разум по отношению к жизни? Ключевым моментом, на мой взгляд, являлось то, что появился разум в многоклеточном организме. Воспроизводство химических компартментов – это первое свойство, которое она получила свыше химических превращений. Второе свойство – это дифференцировка компартментов, их объединение в ткани, органы, организмы при непрекращающейся всюдности, теперь уже биохимических процессов, в любых этих, уже биологических процессах. Жизнь как упорядоченная система химических реакций родила самовоспроизводство, дифференцировку и объединение биохимических систем, которые уже нельзя было свести только лишь к химическим процессам, хотя все эти свойства жизни оказались неотделимы от упорядоченных химических реакций. Количество разнообразных материальных форм, которые возникли благодаря системам упорядоченных химических реакций, колоссально, количество новых органических химических соединений возросло колоссально, системы упорядоченных химических реакций преобразовали за время своего существования атмосферу, литосферу, гидросферу, обусловили дрейф материков и многое другое (15), дав пищу учёным, создавшим палеонтологию, палеогенетику, эволюционную биохимию, биогеохимию, эволюционную теорию и многие другие дисциплины. Без физики электрона в атомах химических элементов химические реакции невозможны, но молекулы и надмолекулярные образования несводимы уже к энергетическим состояниям электрона в атоме.

И следующее качество жизни, которое появилось именно в многоклеточном организме – это межклеточные взаимодействия. Гуморальные, электрические, носящие характер сигналов. Появление специальных участков, восприимчивых к воздействию сигналов – рецепторов, каналов, а потом и синапсов. Нервная ткань, неделящаяся у многих высших организмов или почти неделящаяся, весь свой ресурс тратит на межклеточные взаимодействия – электрические и химические. Где нет митоза на первый план выходит электрогенез.

Много позже, в соавторстве с профессором Селедцовым Александром Михайловичем, я написал статью для студенческого сборника: «Ионы кальция, церебральные пароксизмы, эпилептогенез, митоз и апоптоз» (9). Мы считали тогда, что кальций-кальмодулиновый комплекс и монооксид азота являются одними из наиболее древних внутриклеточных мессенджеров. Регуляция ионизированным кальцием апоптоза – одна из его важнейших функций в нервной системе. Некоторые эффекты воздействия ионов кальция на нервную ткань организованы во времени пароксизмально – это относится прежде всего к патологическим феноменам (эпилептические пароксизмы, актуализация патологического влечения к алкоголю). Несмотря на существующую антикальциевую защиту клетки, у позвоночных, которые имеют кальциевый скелет, возникает большое количество патологических процессов, в происхождении которых важное значение имеет гиперкальцигистия – повышенное содержание ионов кальция внутри клетки. Они организованы во времени как пароксизмально (эпилептические приступы, актуализация влечения к алкоголю, некоторые сердечные аритмии), так и непароксизмально (аффективные расстройства, артериальные гипертензии). Мы полагали, что пароксизмы при гиперкальцигистии представляют собой процесс избавления клетки (нейрона) от эксайтотоксичности, ведущей к апоптозу. Наиболее ярко это видно на примере моторных эпилептических приступов. В этих случаях химическая энергия эксайтотоксичности трансформируется в механическую. Лёгкость такой трансформации обусловлена общностью онто – и филогенеза нервной и локомоторной систем – в частности, трансформатором химической энергии в электрическую в нейроне служит кальций-кальмодулиновый комплекс, а электрической в механическую в скелетной мускулатуре – кальций-тропониновый комплекс. И в том и в другом случае ведущую роль в трансформации энергии играют ионы кальция и близкие по строению белки – кальмодулин и тропонин. Иногда эпилептический механизм лишь отчасти препятствует апоптозу – часть нейронов гибнет, что клинически может проявиться в виде паралича Тодда, известного клинического феномена. Таким образом, эпилептогенез и апоптоз мы рассматривали как альтернативные процессы для нейронов, подвергшихся кальциевой эксайтотоксичности. Это роднит эпилептогенез с митозом, который также рассматривается как альтернатива апоптоза. Нейроны эпилептического очага (как и любые другие нейроны) не способны к митотическому делению, поэтому, подвергшись кальциевой (или любой другой – например глутаматной) эксайтотоксичности, избавляются от неё "навязывая" аномальную электрическую активность всей мозговой ткани. В этом смысле нейроны эпилептического очага ведут себя подобно раковому узлу, "навязывающему" себя организму иначе – через аномальное клеточное деление. Эпилептогенный очаг, как и опухолевый узел, обладает известной автономией, клетки и того и другого аномальны – в случае опухоли мы имеем дело с тканевым и клеточным атипизмом, в случае эпилептического очага часто наблюдаются нейрональные микродистопии. Следовательно, в их энергетической организации есть много общего. Возможно, таким организационным сходством объясняется феномен "зеркальных" очагов при эпилепсии – своего рода "энергетических метастазов".