5. Четвертая аксиома

Эта аксиома была предложена Н.В. Тимофеевым-Ресовским. Вообще говоря, из третьей аксиомы должно вытекать, что, так как изменения генетических программ происходят случайно и не направленно, то, накапливаясь из поколения в поколение, они должны были бы разрушать и генетическую информацию, и в целом фенотип, который формируется под влиянием внешней среды и генетической программой. В реальной же эволюции всех видов живого этого не происходит: структуры живых организмов сохраняются от поколения к поколению, и, более того, на длительном отрезке времени происходит значительное усложнение структур и, можно сказать, их совершенствование. В чем здесь дело?

Это противоречие, которое возникает при рассмотрении смысла эволюции Больцмана и эволюции Дарвина, в значительной мере обусловлено представлениями классической термодинамики и ее второго начала, что хаос победит, в конце концов, структуру, порядок, организованность, усреднит сложность, низведет ее до печальной для нас мертвящей простоты. Синергетические представления нелинейного развития сложных самоорганизующихся термодинамически открытых систем "обязывают" динамический хаос порождать в диссипативных структурах порядок, более сложно организованные части хаотической системы, что и позволяет на каком-то этапе эволюции материи в пространстве и времени ожидать возрастание сложности, переход от простых клеток к более высокой иерархии организованности человеческого организма.

Мы знаем, что изменения в генотипе происходят случайно и в фенотипе, эволюция живой природы оказывается принципиально не предсказуемой. Но мы знаем из опыта наблюдений приспособления живых организмов к окружающей среде, что естественный отбор способствует размножению тех особей, которые лучше приспособлены к конкретной окружающей среде и передали эту адаптацию своим потомкам.

Объяснение этого содержится в четвертой аксиоме биологии, сформулированной Тимофеевым-Ресовским как принцип усиления, который также базируется на матричной основе передачи генетической информации:

• Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды.

Расчет такого усиления, выполненный В. Ратнером(1978), приводит Б.М. Медников (1982). Допустим, какая-то клетка, носительница мутации гена, кодирующего важный для жизни фермент, в процессе роста и развития превратилась в 10¹⁵ клеток, соответственно умножились и гены. Предположим, что каждый ген производит 100 молекул тРНК, а на каждой молекуле тРНК образуется 100 молекул фермента. Считаем также, что при этом каждая молекула фермента осуществляет 10⁴ актов какой-либо реакции в минуту. Тогда, учитывая все эти количественные прикидки: 10¹⁵ ■ 10² ■ 10² ■ 10⁴ = 10²³, мы получаем, что в 10²³ раз усиливаются результаты одного квантового скачка одной мутации. Этот коэффициент усиления 10²³ сравним с постоянной Авогадро, равной числу молекул в одном моле вещества. С таким ощутимым коэффициентом усиления естественный отбор работать уже может. В данном случае мы переходим от микроуровня к макроуровню эволюции т.е. к фенотипу, где отбор действует не впрямую на генетические программы, а на фенотипы, в которых каждое изменение усилится в миллиарды миллиардов раз.

В нашем случае именно естественный отбор Дарвина пропускает в следующее поколение такие организмы, изменения в которых дают более высокие шансы на выживание и размножение.

Но все рассмотренные аксиомы не дают ответа на главный вопрос, куда движется эволюция материи и генетических систем как вершины информационных взаимодействий от атома до человека? И что представляет собой человек как материальное тело и сложная информационная система в общей картине материального мира – во Вселенной?