Герман Смирнов - Под знаком необратимости (Очерки о теплоте)

Молекулы одной из этих кислот — дезоксирибонуклеиновой (ДНК) — будучи самыми крупными в природе молекулами, являются в то же время наименьшими из всех магнитных лент, на которых может быть записана информация, необходимая для воспроизведения организма и всех его частей. Молекулы других кислот — рибонуклеиновых (РНК) — это наименьшие из всех технологических блоков, способные по программе, записанной в ДНК, изготовлять все детали и части живого организма — молекулы всевозможных белков.

Таким образом, живой организм есть не просто самодействующая, самосохраняющаяся и самовоопроизводящаяся система, но предельная, наименьшая из всех возможных подобных систем. Именно в этом предельном переходе и состоит главный секрет жизни, ибо именно он все многообразие живого мира сводит всего к 24 деталям: четырем нуклеотидам и к двадцати аминокислотным остаткам. Из четырех нуклеотидов комбинируется все многообразие молекул ДНК — этих законодателей живой материи, а из двадцати аминокислотных остатков — все многообразие белков — великих исполнительных механизмов жизни.

Теперь, понимая, что не в функциях, а в процессе минимизации, в предельном переходе суть жизни, мы можем в полной мере оценить проницательность Ф. Энгельса, который около ста лет назад определил жизнь как «способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь». Это определение сохраняет свою силу и по сию пору, хотя, конечно, мы очень много узнали и глубже поняли, в чем состоит этот самый «способ существования белковых тел» и что означает этот «постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой…»

В 1945 году австрийский физик Э. Шредингер выпустил книгу «Что такое жизнь с точки зрения физики?»— запись лекций, читанных им в Дублине в 1943 году. В этой книге Шредингер впервые обратил внимание биологов на то, что обмен веществ и обмен энергии, то есть процессы, которыми они так привыкли оперировать, по сути дела, ничего не объясняют.

«Представляется нелепостью, — писал он, — чтобы существенным был именно обмен веществ. Любой атом азота, кислорода, серы и т. д. так же хорош, как и любой другой того же рода. Что могло бы быть достигнуто их обменом? В прошлом некоторое время наше любопытство удовлетворяли утверждением, что мы питаемся энергией… Нечего и говорить, что если понимать это буквально, это такая же нелепость… Так как каждая калория, конечно, имеет ту же ценность, что и любая другая, то нельзя понять, чему может помочь простой обмен этих калорий».

Эти слова как будто сводят на нет ценность энгельсовского определения жизни. В самом деле, какой смысл менять один атом на другой, точно такой же? Или одну калорию на другую, точно такую же? И тем не менее Энгельс был прав. Сами по себе ни обмен веществ, ни обмен энергии ничего не значат, но именно в этих взаимосвязанных процессах состоит «способ существования белковых тел» — могущественнейший механизм приспособления живой материи к окружающей среде…

Чтобы уяснить смысл этого утверждения, вернемся к крабу, описанному в предыдущей подглавке. Вдумайтесь, какое поразительное и трагическое противоречие скрыто в его судьбе! По заложенной в его блок управления программе он может монтировать прекрасных новых крабов, может «вдыхать в них душу живу», передавать им скопированную со своей собственной программу продолжения всего крабьего рода. Но на какой тонкой нити висит его собственное существование! Каждая вмятина, каждое повреждение, каждый изъян его организма — это уже навсегда, навечно, на всю жизнь. Случись маленькое, ничтожное повреждение сустава ноги — и крабу уже грозит смерть. Пригори контакт — и он слеп и беспомощен.

Как можно защитить от таких напастей организм отдельного, данного, конкретного краба? Очевидно, надо воспользоваться той магнитной лентой, на которой записаны устройство и технология сборки нового краба, и применить всю эту информацию к ремонту краба-родоначальника. Ведь технологический блок, с помощью которого краб собирает из готовых деталей себе подобную молодежь, можно использовать и для самообслуживания, когда понадобится самому себе заменить панцирь, фотоэлемент, ногу. Благодаря такому простому приему жизнь краба практически перестанет зависеть от качества и долговечности деталей. Пусть любая из них работает день, час, минуту. Но если запись на магнитной пленке точна и технологический блок в порядке, жизнь краба гарантирована. В принципе он может даже не дожидаться, пока та или иная деталь выйдет из строя, а осуществлять непрерывный «обмен деталей», подобно тому как в технике сменяют узлы, выслужившие ресурс, не дожидаясь, пока они выйдут из строя.

Таким образом, принцип «обмена деталей» позволяет получить организмы более долговечные, чем любая из их деталей. Такой организм, находясь в состоянии непрерывного разрушения и созидания, обретает свойство в любой момент быть совершенно новеньким, поэтому с ним не может сравниться механизм, собранный из самых прочных, самых долговечных, самых надежных элементов. И дело не только в перманентной новизне самообновляющегося организма…

Хотя «обмен деталей» в механическом крабе хорошо поясняет суть обмена веществ в живом организме, он не проливает никакого света на сомнения Шредингера. Ведь атомы в отличие от деталей краба не ломаются и не изнашиваются. Заменять их просто так, ради торжества принципа едва ли целесообразно. Очевидно, в обмене веществ должен быть какой-то другой глубокий и важный смысл. Какой же?

Оказывается, «обмен деталей» гораздо более совершенный метод сохранения первоначальной структуры и формы организма, чем изготовление его из самых прочных материалов и самых надежных деталей. В сущности, прочность и стойкость употребляемых веществ не играют в самообновляющемся организме особой роли, ибо не от них зависит его целостность. Секрет структуры и формы записан на магнитной пленке, запрятанной глубоко в теле механического краба и не подвергающейся тем грубым внешним воздействиям, которые деформируют и истирают конструктивные детали — панцирь, ноги, инструменты и т. д.

Поэтому если в результате несчастного случая краб потеряет какую-нибудь деталь — не беда. Ведь через минуту, через час, через день она все равно была бы в порядке «обмена деталей» отброшена и заменена новой. А раз так, то крабу надо только подождать минуту, час, день, и на место потерянной детали автоматически станет точно такая же новенькая…

Но если надежность отдельной детали не дает предела долговечности всего крабьего организма, то что может помешать нам сделать такой организм вечным? Что может положить предел бесконечному «обмену деталей», бесконечному самообновлению?