10* Лазеры жизни и новая картина мира

Излучение живого вещества крайне слабо и достигается «лазерной» конструкцией: много молекул вместе излучают общий квант. В такой кооперации (являющей собою одну из форм сродства) Воейков и видит специфику живого.

Ho есть и другой (в биопоэзе он, видимо, был основным) путь получения большого кванта - погасить свободный радикал АФК, возникший сразу как целое - например, за счет механохимических свойств воды (п. 7-3) - т.е. спарить неспаренный электрон. В обоих случаях стоит вспомнить с благодарностью про «холодное пламя» Бернала.

Можно утверждать, что «жизненный порыв» на молекулярном уровне получил первое описание в форме структурной энергии, создающей самые малые ДС организма (внутриклеточные потоки постоянно заменяемых “батареек"). Можно и сказать иначе: структурная энергия обеспечила появление в природе новой - биологической - формы активности.

Наконец, есть третий путь получения большого (притом - неограниченно большого) кванта: взять его из внешнего излучения. Об этом пути надо сказать подробнее. Лет 40 назад радиобиологи неожиданно для себя обнаружили, что малые дозы радиации полезны для всех организмов, ибо действуют принципиально иначе, чем большие (возбуждая электроны и почти не ионизируя вещество). А еще лет через 20 стало выясняться, что сверхмалые ее дозы для жизни просто необходимы. Выясняя механизм данного явления, патриарх радиобиологии А.М. Кузин (опираясь на работы коллег в

России, США и Франции) пришел к выводу, что действие радиации на живое вещество в корне отлично от действия на неживое:

«Как известно, в молекулах при возбуждении электроны...

Поляритоны, медленно распадаясь, испускают в ультрафиолетовом диапазоне синхронные лучи, чем обеспечивают вторичное биогенное излучение, наблюдаемое у всех организмов; его частным случаем являются, по всей видимости, лучи Гурвича (там же). Cm. Дополнение 2.

По Кузину, эти «лучи жизни» обеспечивают механизм целостности - то самое биополе, которое есть у всех организмов [Кузин, с. 58-62]. Добавлю: они же, вероятно, обеспечивают энергией те (видимо, очень немногие) биохимические акты, для которых нехватает мощности иных квантов.

К сожалению, Кузин ничего не сказал о буйной жизни в гидротермах - неужели ничтожных концентраций обычных радиоактивных изотопов там достаточно? Или там есть свой источник жёстких излучений? Вероятно, речь может идти об источниках радоновых вод.

В предисловии к посмертной книге Кузина почти прямо сказано, что у него речь шла о новой картине мира. Обсудим этот вопрос.

Кроме всего, на что указывал Бернал (п. 7-4), акт перехода неживого в живое (химии в биохимию) состоит в появлении нового пути синтеза необходимых молекул - того пути, на котором они становятся возбужденными и организованными в молекулярные ансамбли. Теперь мы знаем - эти ансамбли характерны тем, что излучают синхронно, как лазер.

Важно, что их удалось наблюдать в неживой системе, в растворе аминокислот. Воейков показал, что в этих растворах молекулы синхронно вступают в реакции полимеризации (а не добавляются к полимеру с одного конца), синхронно излучают (Воейков В.Л.

Можно сказать, что Воейков пытается протянуть связь между химической и биологической формами активности. Для обнаружения этой связи

необходимо, чтобы сама химия обладала подходящей познавательной базой. Предлагаемая мною в данной книге идея эволюции как последовательного усложнения форм активности является картиной мира (о картинах мира см. пп. 5-16, 6-14, 6-15, а также недавнюю статью: Чайковский Ю.В. Картины мира и познавательные модели // Экология и жизнь, 2006, № 4). Ее в разные времена держались некоторые мыслители, но она никогда не овладевала обществом, не становилась познавательной моделью. В п. 5-3 я предположил, что активностная ПМ в будущем может появиться. Из отдельных наук зачатки ее лучше всего видны в химии.

Идея активности в форме идеи сродства присутствовала в химии всегда, но лишь с утверждением атомизма (вторая половина XIX века) она смогла из натурфилософского принципа начать обращаться в основу конкретных теорий - теорий химических реакций. Различные ПМ чередовались при этом в своем обычном порядке. (При изложении я опираюсь на факты, заимствованные из трех вышедших томов (задумано было шесть) «Всеобщей истории химии» - М., Наука, 1980-1983, ред. Ю.И. Соловьев.)

До Ньютона сродство понимали чисто знаково (первая ПМ): что с чем может соединяться. Ньютон понимал его как аналог гравитации, а другие - как аналог электростатики (вторая ПМ). Затем наступил период исследования балансов реакций (третья ПМ). Переход к системности (четвертой ПМ) можно видеть в том, что многовалентный атом перестали рассматривать как набор одновалентных (т.е. субатомов), а признали, что молекула как система определяет свойства входящих в нее атомов и, стало быть, в разных молекулах один и тот же атом может иметь разную валентность.

Замечательно, что системная (четвертая) ПМ завоевала химию практически одновременно с диатропической (пятой) в те годы (3-я четверть XIX века), когда в целом наука едва осваивала четвертую ПМ при господстве третьей. Были предложены гомологические ряды углеводородов (позже послужившие Копу, а затем Вавилову аналогом для гомологических рядов в биологии) и самая красивая диатропическая схема - периодическая система Менделеева. Причина столь быстрого продвижения видится мне в том, что разнообразие веществ является для химиии главным объектом исследования. Вскоре начала развиваться и собственно химическая концепция активности - различные теории элементарных актов реакций.

Первая из них - теория соударений - появилась в начале XX века и носила примитивно механическую форму (считалось, что химическую связь образуют те атомы, энергия столкновения которых преодолевает энергетический барьер реакции). Однако в 1935 году Генри Эйринг (США) придал теории реакций чисто активностную форму, введя понятие активированного комплекса - промежуточного возбужденного состояния (конфигурации) группы атомов, в котором и происходит элементарный акт реакции. Последующие 70 лет развития квантовой химии являют собой, на мой взгляд, процедуру понимания действия этого комплекса.

Любопытно, как этот комплекс, в сущности один и тот же, разные авторы трактуют в понятиях той ПМ, какая им близка эмоционально. В недавней статье двух биофизиков видим чисто механическую трактовку:

«центральная идея: ферменты... являются молекулярными машинами - конструкциями, молекулярная механика которых производит химические реакции и синтез биомолекул. Энергия такой машины, по Блюменфельду, создается в неравновесной конформации... именно она является макроэргом, первичным носителем, который затем преобразует “механическую” энергию в химическую» СБучаченко AJI., Кузнецов ДА. Магнитный изотопный эффект магния - ключ к механохимии фосфорилирующих ферментов... // МБ, 2006, № I, с. 12).

Однако действие этих машин «остается загадкой», и вот в 2002 году биофизик Г.

«Эта реакция сразу вызывает протест, она невероятна и, действительно, в обычных условиях не происходит. Ho именно в этой реакции объединяются молекулярная механика и химия» (там же, с. 14), т.е. она возможна лишь как системный эффект в ферментном комплексе.

В чем же общий смысл открытого ими «ключа»? Авторы выстраивают ряд сходных реакций (как бы готовясь применить пятую ПМ), но опять пытаются всё свести к механике, и общий смысл остется (для меня) тайной. На мой взгляд, механическая модель тут полезна не более, чем была полезна планетарная модель атома при становлении квантовой теории спектров.

Видимо, прав Бульенков, полагая, что понимание принципа действия «мотор-доменов» белков, в том числе ферментов, требует не выяснения новых деталей, а новой ПМ (Бульенков Н.А. Роль модульного дизай на в изучении процессов системной самоорганизации // Биофизика, 2005, № 5). Он не называет ее, но в беседе со мной сказал, что она - активностная.

Многие натурфилософы утверждали, что вписать биопоэз в общую картину мира можно только путем смены самой картины мира, и, по всей видимости, они тоже правы. Другое депо - какую картину мира принять. Можно делать это, оставаясь в рамках привычной рациональной науки и лишь меняя исходные пункты рассуждений. Таковы, например, позиции Янча и Воейкова. Расширяя эти рамки, мы в данной книге пользуемся единым принципом активности, так что биопоэз предстает как вырастание биологической формы активности из химической.

Описанный Воейковым раствор выглядит живым, но с важным ограничениями: образующийся полимер неустойчив и вне активного раствора быстро распадается, а реакция полимеризации затухает через несколько часов, Живая система, наоборот, умеет сама себя сохранять. Следовательно, в растворе аминокислот возникает не сама жизнь, а лишь некое поле жиз

ни полимера, в пределах которого идет полимеризация. Замечательно, что Воейков, начав с представлений витализма (что жизнь - первичное понятие, ни из чего не выводимое), пришел к модели, позволяющей вывести разбираемое им свойство жизни из неживого вещества (в этом и состоит тезис Воейкова). Тут мы переходим от химических форм активности к биологическим - в рамках активностной картины мира.