участвует, так сказать, в «программном обеспечении» построения белков, а 97% не являются источниками информации, они выполняют роль матричной копировальной машины. По выражению российского биолога B.C. Репина, «вся биологическая информация разбросана крошечными островками смысла, вкрапленными в океаны бессмыслицы и информационной пустоты материнских и отцовских хромосом».

Возникает два вопроса. К чему такая избыточность ДНК, не несущей непосредственно информации для конкретной клетки? Зачем так настойчиво хранится и материализуется этот огромный резерв ДНК, который участвует в функционировании клетки, особенно если учесть всеобщие для природы принципы оптимальности расходования энергии, требуемой для укладки огромного количества ДНК в объем клеточного ядра? Но, как сказал В. В. Маяковский, «если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно».

Ответы на эти вопросы должны дать специалисты по молекулярной биологии.

344

Интересен еще один вопрос: почему малое количество генов обеспечивает почти бесконечное функциональное разнообразие клеток? Предполагают, что одна и та же молекула мРНК дает от 5 до 20 разных белков за счет перестановки элементов матрицы

— заготовки ДНК. В мире белков клетка действует как архитектор, создавая по двумерным чертежам трехмерные, объемные конструкции. Плазматическую мембрану клеток можно сравнить с клавиатурой рояля или дисплеем ЭВМ, которые сортируют всю поступающую информацию от случайных сигналов для принятия решений. Мембрана выступает в качестве своеобразного биочипа.

Если же продолжить сравнения, то клетку можно представить как высокоспециализированный завод, выпускающий биомолекулы по плану, выработанному природой в процессе эволюции, фабрикой по производству жизни, где каждый элемент клетки имеет свое функциональное предназначение. Мембрана — это пропускные ворота, куда подается полуфабрикат, а вывозится «готовый продукт». Белки — ферменты, которые регулируют выполнение плана, выполняют роль заводоуправления. Главным «технологом» является ДНК, которые осуществляют через молекулы РНК план реализации технологии биосинтеза белков с участием ферментов и нуклеиновых кислот, следят за технологическими условиями водной среды клеток, температурой, давлением, электрическим потенциалом. А самоорганизация выступает в роли сбалансированного общего технологического процесса.

Жизнь любого организма поддерживается энергетическим потенциалом клеток и их взаимодействием, а благодаря информации живая система сохраняет целостность и гармонию своих элементов в процессе своей жизнедеятельности. Клетки, как элементарные самоорганизующиеся системы, функционируют По принципу достижения оптимальных результатов в условиях жизнедеятельности. Механизмы целесообразного саморегулирования жизнедеятельности клетки формируются в процессе ее развития и изменяются под влиянием более высоких уровней организации со стороны тканей, органов и всего организма.

Генетиками был разработан метод, с помощью которого можно определить биологический возраст человека, зная энергетический заряд клеток. Оказалось, что наши клетки могут подсказать каждому человеку, как себя вести, чтобы прожить более активную и долгую жизнь, поскольку их энергонасыщенность меняется в ответ на повреждающие или стимулирующие факторы, на-

345

пример алкоголь, кофе, спорт, закаливание. Воздействие этих факторов обусловлено изменением электропотенциала ядер — клеток так называемого буккального эпителия. Этим методом можно также определить на клеточном уровне влияние режима труда, отдыха, связи болезней с лечением, воздействия внешних физических полей. Открытие биофизических свойств ядер клеток позволяет на микроуровне изучать связь живого с энергией.

12.5. Роль асимметрии в возникновении живого

Математик играет в игру, правила которой он изобретает сам, а физик — где их изобретает Природа. Но постепенно становится все более очевидным, что правила, которые математика считает интересными, совпадают с теми, что задаёт Природа.

П. Дирак

В науки -мы можем знать только как произошло что-нибудь, а не почему и для чего.

И. Гёте

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Развивая представления, рассмотренные в гл. 8 относительно понятий симметрияасимметрия в природе, рассмотрим несколько подробнее их значение для живого организма. Проявление фактов асимметрии в живой природе отмечались уже давно. Асимметрию организмов прослеживают не только в морфологических формах, но и в движениях: например, некоторые виды поколений бактерий двигаются или по левым, или по правым кругам — в зависимости от вида. Известны различия в функционировании конечностей, левого и правого полушарий человеческого мозга. Установлено, что правая рука управляется левой половиной мозга, она же «отвечает» за способность человека к изучению языков, правая половина мозга — за музыкальные эмоции. Топография мозга у «левшей» несколько иная, чем у «правшей». Любопытно, что процент левшей у выдающихся теннисистов и боксеров выше нормы, это связывают с более высокой скоростью их реакции. Таких примеров для живых организмов можно привести много.

Из теории полов известно, что мозг мужчин более асимметричен, чем у женщин. Половой диморфизм по асимметрии мозга может помочь в объяснении различия в способностях и наклонностях мужчин и женщин. Женщины чаще приспосабливаются к

346

ситуации за счет воспитуемости, обучаемости, в целом адаптивности, а мужчины чаще берутся за новые, неординарные задачи. Только их находчивость, сообразительность и изобретательность могут обеспечить выживание в дискомфортных условиях.

Как указывал В.А. Кизель [66], зрительное восприятие Мадонны Рафаэля существенно меняется при отражении ее в зеркале. Специфические свойства симметрии влияют, например, на зрительное восприятие храма Покрова на Нерли. Отметим также, что «правши» явно предпочитают изображения со сдвинутым вправо центром интереса и этот эффект усиливается с увеличением асимметрии картины. Если же картины почти симметричны, то «правши» воспринимают изображенные на них объекту смещенными немного влево, что обусловлено асимметрией их собственного внимания и врожденной функциональной асимметрией полушарий мозга. Было также установлено, что человек (его система восприятия) чувствителен в различении симметричного и асимметричного. Если имеются малейшие черты симметрии в наблюдаемой хаотической системе, человек идентифицирует их достаточно четко, выделяет эти элементы яснее. Здесь сказывается предыстория человеческого сознания, имеющийся у человека опыт. Если человек уже знает, что в наблюдаемой хаотической конфигурации элементов есть какая-то структура, то он видит эту структуру сразу и отчетливо.

Асимметрия структуры компонентов клеток имеет большое значение для обмена веществ, так как повышает энергетический уровень вещества, обеспечивает более высокую скорость протекания реакций в живом организме и в целом способность к химическому взаимодействию. Впервые нарушение симметрии в строении органических молекул по сравнению с неорганическими отмечал еще Л. Пастер. Исследуя строение веществ биологического происхождения он установил, что эти вещества способны отклонять поляризованный луч света и поэтому они являются оптически активными веществами. В неорганических молекулах этого не наблюдается, они построены совершенно симметрично.

12.5.1. Оптическая активность вещества и хиральность

Физическое явление поляризации света, открытое в 1808 г. французским физиком Э. Малюсом (1775 — 1812), заключается в нарушении осевой симметрии света в плоскостях, перпендикулярных направлению светового луча. Свет — это поперечные колебания векторов напряженности: электрического Ε и магнитного В. В зависимости от условий падения и отражения световой

347

волны эти величины в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны, будут различными, что мы воспринимаем как ослабление или усиление света. Это легко проверить, если наблюдать прохождение света через две тонкие слюдяные пластинки, поворачивая их относительно друг друга. Для каждого прозрачного вещества имеется угол, называемый углом полной поляризации или углом Брюстера, при котором наблюдается полное гашение света, т.е. вещество становится полностью непрозрачным, что происходит, когда плоскости отражения, например, пластинок из слюды, перпендикулярны друг другу.

Электромагнитные колебания в световом луче, отраженном под углом Брюстера,

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.