РАЗВИТИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ БИОМАТРИЦЫ

За последние годы усиливается дискуссия между сторонниками  синтетической теории эволюции и другими эволюционными теориями, которые, казалось, уже забыты и не принимаются большинством ученых. При этом вопросы онтогенеза или индивидуального развития отошли на второй план.

Однако, если мы придем к мысли, что эволюция творится в онтогенезе, то нам придется свыкнуться с такими положениями, что ни гены, ни дарвинский отбор не являются ведущими факторами в любом развитии живой материи: ни в историческом, ни в индивидуальном плане.

Можно сколь угодно долго заниматься вопросами эволюции на молекулярном, генном или биохимическом уровне и брать в основу действие отбора, но без интегрирующего и направляющего механизма, определяющего основной путь прогрессивного эволюционного развития и его конечную цель – проблему решить невозможно.

Как ни странно ведь до настоящего времени не решены вопросы индивидуального развития, также как и проблемы связанные с эволюцией. Люди не знают, каким образом в нашем трехмерном пространстве создается живое тело. Нам только кажется, что мы можем это объяснить, некоторые считают, что форма живых существ заложена в генах, ничего подобного, мы все еще на том же уровне, как и 200 лет назад, когда Шарль Боне спрашивал: «Так скажите мне, пожалуйста, каковы механизмы, управляющие формированием мозга, сердца, легкого и столь многих других органов?». Ведь все эти органы развились в процессе эволюции, значит где-то есть эта программа, для осуществления эволюции? Основная мысль такова –  эволюция живой материи, также как и индивидуальное развитие – преформированы, предопределены.

Я отчетливо понимаю, что сотни читателей сразу же спросят: Кем? Другая сотня сразу же скажет, не новость, разве уже существующие теории автогенеза, номогенеза  не говорят об этом. В указанных теориях уже подчеркивается и наличие закономерностей филогенетического развития, и их телеологическое завершение.

Первой группе читателей ответ будет простой, если они признают строение атома и других элементарных частиц, то почему они нисколько не сомневаются и не ищут законы, согласно которым устроены эти частицы, ведь они принимают это как должное. Но те же самые физики или биологи не могут спокойно отнестись к наличию законов филогенетического развития. Они сразу же стараются объяснить, как идет эволюция, пользуясь примерами, которые бросаются сразу в глаза, и тем, что лежит на поверхности.

Самое трудное ответить, как и кем была создана информационная база законов филогенетического развития. Что принял участие Творец? Это не все могут воспринять – проще, конечно, предположить, что «все кусались, дрались, делали все, что хотели», «куда кривая не вывезет», смотришь, а тут и люди современные ходят, и города стоят. А почему бы ни признаться, что не знаем мы еще законов эволюционного развития, мы только делаем попытку очертить основные блоки механизма, управляющего эволюцией.

Второй группе читателей ответить сложнее. Вот этой группе и будет дан ответ ниже, что нового вносит понятие преформированной эволюции. Прежде всего, – эволюция материально не творится в небе, она творится в онтогенезе, а управляет этой эволюцией, та преформированная, дискретная информационная программа, в которой заложен весь путь развития живой материи. Такой подход позволяет вскрыть проблемы эволюции с информационной точки зрения и одновременно представить филогенез и онтогенез как единое целое.

Борьба мнений между теорией преформация и эпигенеза в эмбриологии длилась столетиями. Все это напоминает то, что творится сейчас с теорией эволюции. Но вернемся к эмбриологии. Сначала побеждали преформисты. Видите, говорили они, в половых клетках уже все заложено развернуться нужно только тому маленькому «человечку», который там заложен, дорасти до нужных размеров. Затем теория преформации была заменена, как казалось, более прогрессивной теорией эпигенеза. Все строится заново в развитии, все пространственно разворачивается.…Вдруг возникает такая наука как генетика, что значит все развитие организма преформировано генами – опять преформизм. И здесь мне вспоминается мой старый профессор Василий Васильевич Попов, вот он читает нам лекцию на биофаке МГУ «Ребята – говорит он, – я за преформированный эпигенез». Прошли годы, многие эмбриологи, изучающие индивидуальное развитие, встали на эту точку зрения, а вот в теории эволюции многие так и остались эпигенетиками. Все как-то развивается само собой, или за счет отбора в борьбе за существование (Дарвин), или за счет тренировки органов и стремления к совершенству (Ламарк), но это только видимая часть айсберга. Получается, что организмы приспосабливаются к окружающей среде – это адаптационизм. Среда формирует организмы, и стремится к прогрессивному развитию живого, зачем это нужно неживой  окружающей среде?

Пришло время нового информационного подхода к эволюции. Теоретический и экспериментальный анализ полученных биологических данных уже позволяет сказать: «Друзья, я за теорию преформированной эволюции, которая творится дискретно в онтогенезе за счет реализации информации заложенной в пространственных матрицах, набор которых уже дан, и этот набор усложняющихся информационных корпускул определяет путь дальнейшего развития живого во времени».

Сходство форм у живых организмов с древних времен поражало воображение человека, позднее оно было названо конвергенцией (от латинского – convergo – схожусь, приближаюсь). Ввел этот термин Ч.Дарвин, позднее биологи учение о конвергенции перенесли из морфологии в область физиологии (физиологическая конвергенция) и даже в область биоценологии, для объяснения явления, когда в местах разобщенных во времени и пространстве, появляются целые биоценозы, включающие ряды конвергентных видов. Например, в Австралии эволюция сумчатых привела к формированию многих видов сумчатых животных, конвергентных к видам плацентарных животных: там есть сумчатые крысы, сумчатые волки (может быть, и сохранились), сумчатые белки, но это все только конвергентные формы, они совсем не родственники нашим белкам и крысам. Основное объяснение развития сходных признаков, которое принимается даже часто безоговорочно, – конвергенция возникает у разных групп организмов под влиянием сходных условий внешней среды.

На первый взгляд действительно создается впечатление, что конвергенция возникает у организмов под влиянием сходных условий внешней среды. Достаточно вспомнить быстро плавающих под водой ихтиозавров, дельфинов и рыб, их торпедообразную форму, сходные плавники, все у них направлено на преодоление сопротивления водной среды, на гашение турбулентных завихрений.

Вслед за этим вспоминается пружинящий механизм, направленный на преодоление силы тяжести Земли у прыгающих животных. Здесь в одном ряду окажутся и тушканчик, относящийся к грызунам, и попрыгунчик, но уже из отряда насекомоядных, и, наконец, двухметровое кенгуру. Так как же у них образовался этот пружинящий механизм, способный бросить их тело на несколько метров вперед при толчке задними ногами? Он, что, возникал тысячелетиями в процессе постепенного отбора или здесь были уже использованы готовые заготовки, преформированный план строения скелета и мышц, который организму нужно было только выполнить?

Если бы все изменялось в течение тысячелетий, постепенно в результате отбора, а по наследству должен был бы передаваться не один какой-то признак, а весь комплекс признаков ответственных за создание пружинящего механизма, тогда совсем невозможно было бы объяснить, как в борьбе за существование происходит комплекс мутаций для возникновения необходимых признаков. Вспомним, ведь в синтетической теории эволюции считается, что мутации возникают случайно и отбираются в борьбе за существование, а здесь мутации должны быть не случайные, а строго определенные и они дальше должны возникать все в тех же генах. Представим себе попрыгунчика, маленькое существо, похожее на мышь, еще не способное прыгать, за которым охотится огромный степной кот. Выживет тот, кто дальше прыгнет.

По теории Дарвина положительный признак накапливается в процессе отбора постепенно и передается дальше по наследству, он же положительный, он способствует выживанию особей в популяции. Теперь представим себе, что появился попрыгунчик с положительным признаком, он прыгнет от кота на сантиметр дальше, чем его собратья. Но, к сожалению, кот не знает, что в процессе эволюции потомки этого «рекордсмена» должны будут дать настоящих попрыгунчиков, он схватит его, не обратив никакого внимания на лишний сантиметр дальности прыжка, и по наследству положительный признак передан не будет.

Совершенно по иному пойдет эволюция, если будущий попрыгунчик воспользуется информационной  пространственной матрицей, позволяющей ему дать рывок в формообразовании, когда измениться весь комплекс признаков, и он действительно после этого будет иметь преимущество в прыжке перед своими сородичами и передаст его по наследству.

Использование уже готовых онтогенетических заготовок, которые мы условно называем пространственные информационные биоматрицы, можно найти и в микромире. Очень просто объяснить сходство строение крыла у летучих мышей и ископаемых летающих ящеров, у них одна задача, опереться на воздух во время полета. Однако возникновение конвергентных форм в микромире у совсем не родственных организмов без проигрывания одинаковых пространственных биоматриц, едва ли возможно.

Нас может поразить сходство между строением раковин у простейших животных – фораминифер и раковинами моллюсков. При этом конвергенция очень велика, хотя условия, в которых обитают простейшие и моллюски настолько различны, что о влиянии среды на формообразование однотипных раковин у одноклеточных и многоклеточных животных не может быть и речи. Одинаковые формы можно найти у многоклеточных и одноклеточных, а также и у отдельных клеток. Так сперматозоиды многоклеточных организмов сходны по строению с простейшими-жгутиковыми, а отдельные структуры в гаметах микроскопических существ практически полностью перенесены в гаметы многоклеточных животных не только по форме, но и по функции. Например, у некоторых десятиногих раков спермии проникают в икринку за счет выстрела. На оболочку икринки садится, как ракета на треноге, спермий. У него есть аппарат, который делает выстрел ядром спермия в икринку. Выстрел бывает настолько силен, что ядро пробивает оболочку икринки, оказывается внутри цитоплазмы яйцеклетки и способно слиться с женским ядром. Происходит оплодотворение.

Так вот стреляющий аппарат спермия рака по своему строению похож на «патрон» цисты одноклеточного жгутиконосца – поликрикуса. Вся разница в том, что спермий рака выстреливает ядром с генетическим материалом, а циста поликрикуса стреляет стрекательной нитью. Патроны у одноклеточного существа и у рака изготовлены как по одному чертежу. Откуда же взят этот чертеж? Что, рак сохранил в своей генетической программе память о нем, в таком случае в генетической программе надо хранить память обо всех структурах. Может и мы, люди, в генетической записи храним «чертеж» о том, как сделан патрон у спермия рака? Это маловероятно и  никакой генетической программы не хватит, чтобы хранить информацию о строении и функционировании организмов, прошедших тот или иной путь эволюции. Можно  представить, что спермий рака создался в процессе эволюции, путем постепенного отбора, при одинаковых условиях: водная среда, микроскопические клетки, необходимость проникать ядру сквозь оболочку яйцеклетки. Вот он и стал похож по строению и функции на то, что уже ранее было создано жгутиконосцем-поликринусом. Казалось бы, все могло выполняться по теории Дарвинского отбора. Но не может! Потому что пока бы совершенствовался механизм, стреляющий ядром спермия в яйцеклетку, раков бы не стало, ядро при выстреле не пробивало бы оболочку яйцеклетки и оплодотворения не происходило бы. Нужен был сразу «патрон» способный стрелять ядром, а описание его устройства находилось в том же «банке данных», которым в свое время воспользовался жгутиконосец – поликринус, создавая свою цисту, стреляющую стрекательной нитью.

Концепция о запрограммированности эволюции развивалась также нашим биологом Л.С.Бергом в 1922 году. Она была подхвачена рядом ученых, занимающихся вопросами исторического развития живой природы, получила дальнейшее развитие и сложилась в другую теорию эволюции – номогенез, в отличие от дарвинской теории в номогенезе утверждается принцип целесообразности живого и развертывание жизни по определенным, изначально заложенным законам. Если придерживаться этой теории, то необходимо признать, что путь эволюции предопределен. Номогенез не отрицает дарвинизма, действительно происходит отбор наиболее приспособленных особей к данной среде, но это только последний этап эволюции, способствующий адаптации организмов к окружающей среде. Он не является движущим и определяющим основной путь исторического развития жизни на Земле.

Ряд биологов и философов говорят об «информационном банке», из которого организмы в процессе эволюции черпают сведения для развития тех или иных живых систем. Сразу же следует подчеркнуть, что «банк информации» введен нами гипотетически, без него невозможно было бы объяснить, где хранится информация, используемая живыми организмами в процессе эволюции. Становится очевидным, что записи на генах не хватило бы для размещения огромного количества информации. По подсчетам Х.Равена на ДНК человека может быть записано 10¹⁰ бит информации, а для развития даже одной клетки организма требуется 10²⁵ бит. Второй вопрос о носителях информации в этой своеобразной библиотеке, где хранятся онтогенетические матрицы, предопределяющие путь развития организмов в историческом плане? Ответить на этот вопрос мы пока не можем, но и исключить существование «библиотеки» биоматриц тоже нельзя, потому что значительная часть информации поступает при формообразовании организмов именно из этого таинственного хранилища.

Мысль о существовании хранилищ пространственной информации возникла еще в древние времена. Мыслители ушедших цивилизаций Китая, Индии и Арабского Востока в свое время создали даже учение о наличии «информационного банка», где хранятся сведения о будущем. В наше время исследователи не оставляют идеи о хранилищах информации, где имеются сведения, предопределяющие ход развития и решения некоторых проблем, которые встают перед человеком и животными в экстремальных условиях. Так профессор МГУ В.В.Налимов считал, что существуют континуальные потоки информации, из которых можно черпать необходимые сведения, надо только уметь подключаться или иметь способность связываться с информационными потоками. Именно эта связь и дает возможность рождаться новым идеям, ученым открывать новые законы, а музыкантам создавать неповторимые произведения. Видимо, мозг человека и животных, а возможно и любая живая ткань, способна к восприятию континуального информационного потока.

Окончательно выдвигаемую концепцию преформированной эволюции можно представить так, – путь эволюции предопределен и в информационном плане обеспечен пространственными онтогенетическими или информационными матрицами, сведения из которых живые организмы используют во время своего индивидуального развития, переходя все более и более сложным матрицам по мере реализации информации на уже использованных индивидуальных программах. Не исключается возможность, что при панспермии сразу с планеты на планету передается вся программа развития жизни, которая затем осваивается живой материей в течение тех миллионов лет, за которые проходит эволюция на нашей Земле. В теории эволюции и в формообразовании в информационном плане есть пустые «клеточки», как при открытии Менделеевым Периодического закона элементов, когда ему удалось предсказать наличие не открытых еще элементов. Так и в нашем случае, информационные биоматрицы должны быть, ведь информация должна придти к ДНК с определенным шифром, характерным для каждого развивающегося из одной клетки организма, а ниоткуда она взяться не может.

Статья опубликована в рамках гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.

Литература

Безант А., Ледбитер Ч. Мыслеформы. М.: Новый центр, 2001.

Белоусов Л.В. Основы общей эмбриологии. М.: Из-во МГУ. 2005.

Берг Л.С. Номогенез или эволюция на основе закономерностей. Петроград, 1922.

Гурвич А.Г. Теория биологического поля. М. Советская наука, 1944.

Дарвин Ч. Происхождение видов. М.: Просвещение, 1987.

Кастлер Г. Возникновение биологической организации. М.: Мир, 1967.

Назаров В.И. Эволюция не по Дарвину. М.: Ком. Книга. 2005.

Налимов В.В. Вероятностная модель языка. М.: Наука, 1978.

Равен Х. Оогенез. М.: Мир, 1965.

Симаков Ю.Г. Животные анализируют мир. М.: Рипол классик, 2003.

Симаков Ю.Г. Информационные матрицы и морфогенез. Тоннель, Вып. 21, № 1. 2003

Симаков Ю.Г. Биоматрица и морфогенетическое поле. Palmarium Palmarium Academic Publishing, 2013. – 424 с.

Уоддингтон К. Основные биологические концепции. //На пути к теоретической биологии. М.: Мир. 1970.

Ю.Г.Симаков,
доктор биологических наук, профессор

.
.
.