В механизмах воспроизведения жизни, хранения и передачи наследственности, кодирования синтеза белка и обмена веществ центральное место занимают ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая), открытые нобелевскими лауреатами Дж.
Уотсоном (р. 1928) и Ф. Криком (р. 1916). Участок молекулы ДНК, служащий «матрицей» синтеза белка, называют геном. Гены расположены в хромосомах. Важнейшее значение имеет механизм передачи генетической информации от ДНК к морфологическим структурам. В клетках — «заводах» жизни каждый вид транспортных РНК захватывает один вид аминокислот и несет в рибосомы — «сборочный цех», ставя там на соответствующее место согласно полученной информации. Здесь постоянно включена своеобразная петля обратной связи (Ж. Моно и Ф. Жакоб) — необходимые белки и клетки в нужном количестве получаются благодаря тому, что ген-регулятор после достижения нужной кондиции производит молекулу — репрессор, выключающий процесс. Интереснейшее открытие принес первый год нового тысячелетия. Расшифровка структуры хромосом показала, что у человека она наполовину совпадает со структурой хромосом у дождевых червей, что лишний раз подтверждает общность основания пирамиды всего живого на Земле. В ходе зарождения, воспроизведения и эволюции живого постоянно сочетаются, в форме самоорганизации, автокатализ, кросскатализ, автоингибиция. Особая роль в жизненных процессах принадлежит мутациям, которые в генетике аналогичны физическим флуктуациям. Мутация — это частичная перестройка структуры гена, с соответствующим изменением свойств белков, сохранением и накоплением изменений. Вызываясь радиацией, химическим воздействием, тепловым излучением, стечением случайных факторов, мутации, с одной стороны, могут рассматриваться как роковые опечатки в «переизданиях книги жизни», подлежащие устранению. С другой — мутация может оказаться благоприятной, и тогда она постоянно будет в дальнейшем включаться в книгу жизни данного вида организмов. Так протекает процесс эволюции59. Существенно, что природа экспериментирует только с мужскими хромосомами, не затрагивая женские; это грозило бы нарушениями в миллионами лет отлаженном механизме наследственности. Таким образом, и здесь мы сталкиваемся с явлением самоорганизации. Чем сложнее система, тем больше у нее эмерджентных свойств, т. е. таких, которых нет у частей и которые являются следствием целостности системы (будь это метеорологические явления, искусственный интеллект или жизнь). В сформировавшейся, отлаженной системе преобладают гомеостатические связи, которые стремятся свести внешние воздействия к нулю (например, постоянство температуры тела), т. е. действует отрицательная обратная связь. А вот в процессе формирования, наоборот, действует своеобразный механизм целеполагания, сочетания положительной и отрицательной обратной связи. Получается, будто система преследует определенную цель и, имея перед собой стратегическую задачу, строит гибкую тактику, обеспечивающую ее выполнение.
Это дало повод X. Дришу (1867-1941) применить к живым системам аристотелевское понятие энтелехии (от греч. entelecheia — имеющее цель в самом себе) — целенаправленности как движущей силы. Как замечает И. Пригожин, на первых стадиях эволюции к жизни возникают механизмы, выталкивающие систему в сильнонеравновесные условия. В свое время Дж. Максвелл приводил образ «демона», который открывает дверцу для быстрых частиц и закрывает для медленных, обеспечивая различные концентрации частиц по скоростям и, соответственно, уменьшая энтропию. В живых системах роль «демона» выполняют ферменты. Организм ведет себя как молекула, вступающая только в те реакции, где ее свободная энергия понижается (за счет получения информации). Уже на самых ранних стадиях зарождения органических веществ действует механизм отбора того, что наиболее пригодно к дальнейшему усложнению и упорядоченности как обеспечивающих преимущество для выживания. В дальнейшем такой же отбор производит организм. Скорее, происходит не приспособление организма к среде, а повышение организованности и устойчивости системы в целом. В этом и состоит различие «чехарды адаптации от упорядоченной эволюции»: «суетятся» организмы, а закономерно эволюционируют виды, роды, семейства. Эволюция выступает как сочетание катастроф и адаптации. Продолжая аналогию с молекулой, можно сказать, что открытая система ведет себя как молекула, вписанная в график функции от многих переменных. Такая «молекула живого» и «график ее действия» ведут активный диалог, где «график» считается с «правами» и даже «капризами» своей партнерши по сценарию. Рассматривая в таком ключе дальнейшие стадии эволюции, можно сказать: рыба не потому имеет обтекаемую форму, что живет в воде, а живет в воде, потому что для нее это оптимальная среда. На всех стадиях эволюции действует своеобразный закон «необходимого разнообразия». Диатропика (наука о разнообразии) показывает, что не только среда определяет систему, но и система — среду. Соединяя систематику с морфологией, диатропика позволила создать своего рода периодическую систему для животных (Л. Окен). Основной причиной эволюционных изменений выступает своеобразный физиологический дискомфорт (по разным причинам). При разрушении сложной системы в первую очередь гибнут механизмы поддержания целостности и части системы приобретают некую самостоятельность, что дестабилизирует систему. Разрушаясь, она как бы ищет, за что зацепиться, и тогда волна изменчивости, рост неравновесное™ находит «нишу». Поиск новых возможностей сопровождается утратой старого, что, правда, не может длиться долго и приводит к новым формам структурно-системной организации. При диатропи- ческом подходе удается объяснить массовые и резкие вымирания целых видов, а вместе с тем как бы увидеть эволюцию «целиком».