Александр Никонов - Эволюция на пальцах

Запомните: в сахарнице — сахароза!

Кроме сахарозы существует глюкоза — более простой по конструкции сахар. Именно глюкоза растворена в крови и служит топливом для работы наших клеток.

Рис. 16. Вот как устроена самая мелкая частичка кондитерского сахара

Лактоза— молочный сахар.

Фруктоза— фруктовый сахар.

Мальтоза— сахар, который содержится в солоде, то есть пророщенном зерне.

Целлюлоза— это древесина.

Уловили закономерность? Сахара узнать просто: если в названии химического вещества есть «оза» — это сахар.

На свете огромное количество сахаров. Далеко не все из них сладкие — попробуйте пожевать древесину или вспомните вкус молока. Но некоторые сахара не только не сладкие, но ещё и смертельно ядовитые! И тут самое время вернуться к Бутлерову, который наблюдает, как в колбе с раствором творится что-то непонятное — формальдегид превращается в сложную смесь разных сахаров, эта смесь постепенно густеет и карамелизуется, застывая и каменея.

Почему биологи обратили внимание на реакцию Бутлерова? Потому что основными носителями биологической информации (то есть информации о жизни) служат уже известные нам молекулы ДНК и пока ещё неизвестные нам молекулы РНК — рибонуклеиновой кислоты. ДНК — это книга записей обо всех свойствах организма, архив. А РНК помогает считывать наследственную информацию из этого архива. Именно эти две молекулы умеют накапливать и передавать при копировании информацию в виде набора биологических «букв». Но почему они так называются — рибонуклеиновая кислота и дезокси рибонуклеиновая кислота? Корень «рибо-" в их названиях образовался от слова « рибоза».

Чувствуете, куда ветер дует? «Оза»! Да, рибоза, которая лежит в основе РНК и ДНК, — это сахар. А каким образом в химических реакциях могут образовываться, размножаться и отбираться сахара, мы уже знаем — из формальдегида в смеси с соединениями кальция. Формальдегида в природе полно, он даже в космосе найден! Да и с соединениями кальция проблем нет, они в земной коре повсюду.

В последнее время стало ясно, какие именно природные примеси помогают отбирать нужные сахара и выводить из реакции ядовитые, помогая выживать именно тем, из которых теперь устроена основа нашей жизни. Эти вещества-помощники называются силикатами, и они тоже очень распространены в природе. Более того, экспериментируя с реакцией Бутлерова, учёные уточнили, что добавлением самого обычного апатита (природного минерала) реакцию Бутлерова удаётся сместить к накоплению почти одной только рибозы!

Но мы помним, что каталитические реакции идут только в присутствии катализатора, в том числе и реакции автокаталитические. Откуда же взялась затравка для реакции — самая первая молекула автокатализатора? На это есть ответ — первичные простые сахара, с которых начинается «сахарная эволюция», могут образовываться в растворе формальдегида, облученном ультрафиолетом. А ультрафиолет в изобилии излучает Солнце.

Так что в условиях Земли жизни просто некуда было деваться, кроме как возникнуть!

Вторая часть этой книги получилась коротенькая — всего из двух глав. И слава богу! Описывать здесь сложную химию и биохимию, а также функции клеточных РНК, чтобы подробнее очертить предбиологическую эволюцию, означало бы потерять читателей. А я читателей ценю, поэтому перехожу к вещам более интересным.

Эволюция, то есть процесс усложнения и построения из систем надсистем, есть процесс природный. Поэтому с появлением человека разумного он не закончился. Эволюция пошла дальше, шагнув на ступень вверх и перейдя на уровень социальных организмов — государств. А внутри социальных систем на базе разума параллельно идет эволюция техники. Она идет настолько успешно, что многим учёным представляется, будто судьба не только нашей планеты, но и всей вселенной будет неразрывно связана с эволюцией разума, создающего технику. Учитывая, что разумный вид покорил всю планету, меняет с помощью техники её ландшафты и климат, эта идея не представляется такой уж фантастической. Но к ней мы ещё вернёмся, а сейчас поговорим о разуме. Что это за феномен и почему он возник в результате эволюции? Только ли человеку присущ разум? И можно ли быть разумным без разума, точнее, без мозгов?

На последний вопрос мы уже частично отвечали, помните? Безмозглая природа умеет находить вполне разумные решения сложных задач, не зная ни математики, ни физики и не умея даже сформулировать задачу. Она действует, вслепую, путём проб и ошибок, выдавая мириады случайных ответов, безжалостно отсеивая неудачные и сохраняя случайные удачные варианты. Вернее, не сохраняя их целенаправленно, а просто получая результат — удачные варианты сохраняются сами, поскольку точно попадают в условия среды.

Люди на протяжении всей истории тоже постоянно что-то изобретали. Они пользовались для этого головой, но действовали при этом отчасти стихийно — путём творческого поиска, то есть перебирая возможные варианты решений. Но они перебирали варианты не в реальности, как природа, а в виртуальности — в собственной фантазии, в недрах своего «бортового компьютера». И вот в середине XX века впервые была предпринята попытка формализовать творческий разумный процесс, алгоритмизировать его. (Алгоритм — это способ решения типовых задач. Ключ, который можно воткнуть в замочек задачи, и с его помощью её решить).

Казалось бы, техническое изобретение — это каждый раз решение уникальной и совершенно нетипичной задачи, ведь области техники совершенно разные, проблемы разные… Тем не менее изобретатель Генрих Альтшуллер решил классифицировать, разбить на группы весь спектр задач, найдя в них что-то общее, и выработать типичные способы решения для разных групп задач. Он хотел избавиться от «полуприродного» метода перебора, сразу определив направление, в котором нужно думать, и сузив таким образом коридор возможных блужданий.

Для этого Альтшуллер проанализировал десятки тысяч (!) изобретений и разработал теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ). Но начав изучать общие закономерности изобретательства, он ещё не знал, что изучает не что иное, как общие законы эволюции — только не на материале биологии, как Дарвин, а в области развития технических систем. Они эволюционируют по тем же законам, что и системы социальные, биологические, химические, экономические. В мире неразумном эволюция идёт по тем же законам, что и в мире разума.