Рудольф Баландин
100 великих парадоксов
Деление – как умножение
Может ли деление стать умножением?
Всё зависит от того, что и как считать, какие операции производить. Если разделить 10 на 2, получим 5. Разделив надвое палку, получим две палки, хотя каждая будет вдвое меньше первоначальной.
В геометрии деление отрезка на отдельные части приводит к их умножению. Правда, увеличение количества сопровождается уменьшением качества (если принять за качественную характеристику длину отрезка). То же можно сказать о дроблении неживых объектов.
Иная ситуация с одноклеточными организмами, которые размножаются делением. Им даровано природой потенциальное бессмертие путём, можно сказать, естественного клонирования. Возникает новая парадоксальная ситуация: если клетка делится надвое, она перестаёт существовать, и это можно назвать её смертью. Однако отсутствует тело былого существа, а появились два новых организма с одинаковыми признаками и подобные исходному существу. Таково размножение живых организмов.
…Завершая работу «“Я” и “Оно”», Фрейд провозгласил инстинкты секса-эроса и разрушения-смерти основой жизни, вообразив даже эротику простейших: «Извержение сексуальной материи в сексуальном акте до известной степени соответствует разделению сомы (не половых клеток. – Р.Б.). Отсюда сходство состояния после полного сексуального удовлетворения с умиранием, а у низших животных – совпадение смерти с актом зарождения. Эти существа умирают при размножении, поскольку после выключения Эроса путём удовлетворения инстинкт смерти получает полную свободу осуществления своих намерений».
Вольный полёт фантазии в статье, вроде бы научной. У здоровых мужчин и женщин сексуальное удовлетворение сходно не с умиранием, а с утомлением после сильного напряжения, порой многократного. И разве организмы, делясь, умирают? Разумно ли говорить о смерти, если нет трупа?
Клонирование одноклеточных – это не рассечение живого существа на две части, а появление из одного организма двух таких же.
Среди многоклеточных потенциально бессмертна крохотная медуза Нутрикула (Turritopsis Nutricula). Обычно медузы погибают после процесса размножения. Нутрикула, достигнув зрелости, обновляет клетки, прикрепляется к донному субстрату и превращается в полип. В общем, то ли медуза превращается в полип, то ли полип становится медузой.
Клеткам даровано потенциальное бессмертие путём естественного клонирования
Из этого «бесконечного» цикла периодически отделяются новые медузы этого вида, каждая из которых затем оборачивается полипом. Биологический вечный двигатель!
В сущности это одна и та же особь, время от времени транслирующая себе подобных. Отсутствие мёртвых тел свидетельствует о том, что организм не стареет и не умирает. Нутрикула из Карибского бассейна стала распространяться в другие тёплые зоны Мирового океана. Скорее всего, это связано с экологическими изменениями в результате загрязнения морских вод и рыбным промыслом.
…Согласно Зигмунду Фрейду, одноклеточные умирают из-за чрезмерного сильного эротического акта, когда ими овладевает инстинкт смерти. Такая схема придумана только для того, чтобы подтвердить на словах, за отсутствием фактов, излюбленную концепцию автора.
В биологии размножение делением принято толковать как отсутствие смерти: вместо одного организма появляются два. Смерть прекращает обмен веществ. А тут он становится вдвое интенсивнее. Какой же это инстинкт смерти?
Каждый из нас на эмбриональной стадии был оплодотворённой клеткой, которая постоянно дробилась. Неужели рост клеточной массы сопоставим с умиранием?
Правда, клетки каждого органа нашего организма со временем отмирают, порой быстро, но взамен появляются новые с теми же свойствами. В целом наши клетки обновляются каждые семь лет. Это не означает, что за такой срок тело наше отмерло.
В том-то и особенность живого организма: для него деление – или умножение (живого вещества), или сохранение жизни. В.И. Вернадский подчёркивал, что этим определяется колоссальная геологическая активность живого вещества. Скорость размножения организмов колеблется в широких пределах и в идеальных условиях (отсутствующих в природе) достигает скорости звука.
Бактерия холеры, например, способна (теоретически) за тридцать часов покрыть сплошной плёнкой всю поверхность планеты. Крохотная инфузория туфелька может за пять лет выработать массу протоплазмы, по объёму в десять тысяч раз превышающую нашу планету. Одноклеточная водоросль диатомея за восемь дней способна образовать массу материи, равную объему Земли, а в течение следующего дня удвоить эту массу.
Эти фантастические возможности не реализуются из-за ограниченного плацдарма жизни, заполненного живым веществом с оптимальной плотностью. Как писал Вернадский, живое вещество «вечно разрушается и создаётся – главным образом, не ростом, а размножением. Поколения создаются в промежутки от десятков минут до сотен лет. Ими обновляется вещество, охваченное жизнью. То, которое находится в каждую минуту в наличности, составляет ничтожную долю созданного в году, так как колоссальные количества создаются и разрушаются даже в течение суток.
Перед нами динамическое равновесие. Оно поддерживается трудно охватываемым мыслью количеством вещества».
Итак, умножение делением – парадоксальная реальность живого вещества, определяющая жизнь и развитие Биосферы.
Живое – из неживого
Киноплёнку, запечатлевшую производство сосисок, начиная с живой свиньи, можно прокрутить в обратном порядке. Получится появление живой свиньи из сосисок. Парадокс. Небывальщина.
Демонтаж автомобиля, показанный «вспять», не вызовет удивления: получится нормальная сборка машины из деталей. Таково принципиальное отличие живого организма от неживого механизма.
Можно ли из неживых частей сотворить живое существо? Откуда возьмётся то необычайное качество, которое мы называем жизнью?
Со времён алхимиков древности продолжаются попытки создания техногенного (от греческого «техне», означающего искусство, ремесло), искусственного организма. Не похоже ли это на желание осуществить нечто похожее созданию свиньи из сосисок?
Мы привыкли противопоставлять всё, что возникло по законам природы (или, как прежде говорили – по Божьей воле), от созданий рук и ума человека. Люди преуспели в техническом творчестве. И решили бросить вызов природе, сотворив живое существо.
Произведены миллиарды опытов с огромной затратой сил и средств, продолжаются теоретические исследования возможности искусственного синтеза живого организма. Однако решающего успеха пока ещё нет, и будет ли он, неизвестно.
В XVII веке итальянский медик и натуралист Франческо Реди высказал смелую мысль: «Живое – от живого». Тогда бытовало общее мнение, что организмы, в частности черви, насекомые, рождаются из гнили. Реди усомнился в этом. Он проводил опыты, доказывающие, что самозарождение живого существа невозможно. Но только во второй половине XIX века французский учёный Луи Пастер более точными экспериментами окончательно утвердил правоту итальянского натуралиста.
В.И. Вернадский в начале ХХ века назвал «принципом Реди» эмпирическое обобщение «живое – от живого». Он был убеждён, что опровергнуть это не удастся:
«1) В течение всех геологических периодов не было и нет никаких следов абиогенеза (появления живого организма из косной материи. – Р.Б.).
2) Никогда в течение всего геологического времени не наблюдались азойные (лишённые жизни) геологические эпохи.
3) Отсюда следует, что, во-первых, современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох и что, во-вторых, в течение всего этого времени условия земной среды были доступны для его существования, т. е. непрерывно были близки к современным.
4) В течение всего этого геологического времени не было резкого изменения в какую-нибудь сторону в химическом влиянии живого вещества на окружающую его среду; всё время на земной поверхности шли те же процессы выветривания, т. е. в общем наблюдался тот же средний химический состав живого вещества и земной коры, какой мы и ныне наблюдаем.
Средневековые алхимики пытались создать гомункула – искусственный технологический организм
5) Из неизменности процессов выветривания вытекает и неизменность количества атомов, захваченных жизнью, т. е. не было больших изменений в количестве живого вещества (есть только признаки небольших колебаний около некоторого среднего).
6) В чём бы явления жизни ни состояли, энергия, выделяемая организмами, есть в главной своей части, а может быть и целиком, лучистая энергия Солнца. Через посредство организмов она регулирует химические проявления земной коры».
Верность пункта № 5 вызывает сомнение. Более миллиарда лет назад на Земле обитали только микроорганизмы. Их общая биомасса вряд ли была велика. Не было тогда пышной наземной растительности, лесных массивов, крупных животных.
Однако энергия, химическая активность микроорганизмов в тысячи, а то и миллионы раз выше, чем у крупных многоклеточных существ. С биохимической и энергетической точек зрения живое вещество далёкого прошлого вряд ли заметно отличалось от современного.
Казалось бы, так могло продолжаться и впредь. Разнообразие микробов огромное, активность их колоссальная. Что заставило их меняться, превращаться в простейших одноклеточных, а затем и многоклеточных? Естественный отбор? Но именно одноклеточные наиболее приспособлены к самым разнообразным условиям Биосферы, включая горячие источники вулканических вод и ледяные пустыни Антарктиды.
Как могли возникнуть живые организмы на Земле? Вернадский высказал мнение, которое не разделяет большинство современных учёных: «Признавая биогенез, согласно научному наблюдению, за единственную форму зарождения живого, неизбежно приходится допустить, что начала жизни в том космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого космоса. Жизнь вечна постольку, поскольку вечен космос, и передавалась всегда биогенезом. То, что верно для десятков и сотен миллионов лет, протекших от архейской эры и до наших дней, верно и для всего бесчисленного хода времени космических периодов истории Земли. Верно и для всей Вселенной».
Можно возразить: ссылка на авторитетного учёного ещё ничего не доказывает. Прошло почти сто лет с тех пор, как он высказал это мнение. Если до сих пор синтез живого организма не удался, не исключено, что это произойдёт в ближайшее время. Появились сообщения о том, что было создано нечто подобное упрощённому вирусу.
Биологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха взяли в качестве основы ДНК бактерий Caulobacter crescentus, содержащую больше 4000 генов. Из них жизненно необходимых сравнительно немного – 680. Они включают 780 тысяч нуклеотидов, выстроенных в сложно организованную цепочку.
Очистив эту ДНК от «лишних» и повторяющихся генов, исследователи получили искусственную молекулу, несущую генетическую информацию, необходимую для создания живого организма.
Вполне вероятно, вскоре мы узнаем, что такой синтез осуществлён. И что это докажет? Что для создания техногенного живого организма необходимо появление Солнечной системы, эволюция Земли как планеты с образованием первичной Биосферы.
Затем требуется появление в этой среде естественным путём живых организмов; эволюция животных, которая завершилась в линии приматов и человека разумного; эволюция техники, знаний, общества, религиозной, философской и научной мысли, успехи физики и химии, миллиарды сложнейших опытов по синтезу белковых молекул и прочих элементов живого организма и наконец – успешный финал.
Парадоксальность ситуации в том, что даже если будет синтезирована живая клетка, способная к размножению, принцип Реди останется в силе. Ведь и на этот раз живое произойдёт от живого существа, овладевшего научными знаниями и техническими умениями.
Возможность происхождения Жизни из неживой материи по-прежнему останется проблематичной.
Чем меньше, тем сильней
Замечательное зрелище: вереница муравьёв-листорезов движется, держа в лапах огромные, в сравнении с их размерами, плотные листья дерева. Они напоминают яхты в кильватерной колонне.
Муравей способен поднять груз в 50 раз больше массы своего тела. Если б такой силой обладал человек, он поднимал бы 3–4 тонны.
Членистоногие обладают феноменальной силой, если учитывать их размеры. У них фантастические результаты по прыжкам в высоту. Блоха – вредное существо размером в 4 мм – подскакивает почти на 20 см. В каком-то популярном издании было сказано: если бы человек прыгал при своих размерах как блоха, то мог бы перемахнуть через Эйфелеву башню.
Блоха – природный прыгун-рекордсмен
В Интернете дано пояснение: «Раньше предполагали, что блоха прыгает при помощи мощных мышц задних и отчасти средних ног. Но расчёты показали, что мускулы блохи, какой бы силой они ни выделялись, всё равно забросить так высоко и так далеко тельце насекомого не смогли бы. Секрет оказался в другом.
Дело в том, что у основания каждой из задних лапок блохи находится эластичная подушечка, состоящая из белка резилина, у которого упругость выше, чем у самых лучших сортов резины. Именно этот белок и помогает блохе устанавливать её рекордные достижения».
Сравнительно недавно выяснилось, что превосходит блоху в прыжке пенница слюнявая (для своей личинки она устраивает кокон из пены). При длине 5–6 миллиметров она подпрыгивает на высоту до 70 сантиметров. Если бы человек так прыгал, то мог бы с земли вскочить на крышу двухсотметрового небоскрёба.
Пояснение из Интернета: «В отличие от блохи пенница достигает таких высоких результатов благодаря мощным задним конечностям, мышечная масса которых достигает 11 % общего веса насекомого».
Из млекопитающих человек (рекордсмен) преодолевает высоту почти в 2,5 м. Среднего роста кенгуру прыгает на полметра выше. Считается, что пума способна подпрыгнуть на 5 м. Но скорее всего, она (да и рысь тоже) допрыгнет до пищи, которая находится на такой высоте.
Неужели мышцы у млекопитающих настолько слабей мышц насекомых? Да и какие там мышцы у муравья или у пенницы? Тоненькие ниточки. Никакого сравнения с мышцами атлета! Структура и физиология мышечных клеток насекомых ничуть не лучше, чем у высших животных.
Чтобы понять, в чём тут дело, надо подумать: почему только в сказках бывают великаны высотой с водонапорную башню?
Всё дело в особенностях нашего трёхмерного пространства. Она определяет диспропорцию в увеличении размеров линейных, плоскостных и объёмных. Сказывается и сила земного притяжения.
Фантазия людей, воспринимающих пространство абстрактным, создала великанов ростом выше больших деревьев. На Земле подобные двуногие невозможны. Если человека увеличить, сохраняя пропорции, в 10 раз, его рост, ширина, толщина – всё увеличится вдесятеро, а объём в 10 × 10 × 10 = 1000 раз. Человек ростом 2 м и весом 100 кг, став великаном высотой 20 м, будет весить (в земном пространстве) 100 тонн!
Самые крупные животные за всю историю планеты – голубые киты – обитают в море. Подобные великаны на суше беспомощны, придавленные к земле силой гравитации.
Слоны в наше время – самые большие сухопутные существа. Вес самца может достигать 7 тонн, а рост – 3,5 метра. В геологической истории бывали наземные животные крупнее, но не в несколько раз.
Синий кит – это не просто самое большое и тяжёлое современное животное. Вероятно, он является самым крупным животным из всех когда-либо живших на планете. Длина его тела может достигать 33 метров, а вес превышать 200 тонн. Сердце кита размером с легковую машину, а язык – с взрослого слона. Такой гигант обитает только в воде, где находится фактически в невесомости.
Когда сравнивают прыгучесть мелких насекомых и человека, удивляясь силе мышц пенницы и эластичным защёлкам блохи, забывают о том, что блоха высоко прыгает благодаря своим крохотным размерам.
Если она в 1000 раз меньше человека, её вес будет в 1 000 000 000 раз меньше! Сила мышц при прочих равных условиях зависит от их поперечного сечения, которое уменьшится в 1 000 000 раз. Получается, что при ничтожном весе блохи её мышцы работают в тысячу раз эффективней, чем мышцы человека.
Таковы особенности реального трёхмерного пространства. Линейные размеры тела растут в арифметической прогрессии, а его площадь – в квадратичной. При этом объем (значит, и масса) возрастает ещё стремительней: в кубической прогрессии.
По этой причине в тяжёлой атлетике соревнуются атлеты разных весовых категорий. Более тяжёлые штангисты поднимают самые тяжёлые спортивные снаряды. Это естественно. Однако представитель самой лёгкой весовой категории при весе 55 кг толкает 166 кг (три собственных веса), а гигант весом 160 кг толкает «всего» 264 кг, немногим более полутора своего веса.
Братья наши старшие
Счастлив тем, что целовал я женщин,
Мял цветы, валялся на траве,
И зверьё, как братьев наших меньших,
Никогда не бил по голове.
Сергей Есенин использовал выражение «меньшая братия», которым обозначали представителей низших социальных слоёв. С лёгкой руки поэта животных стали называть нашими меньшими братьями.
Однако тут есть над чем задуматься. Человек – самозваный хозяин на Земле, царь зверей. Но разве он их старший брат? В религиозных текстах человек представлен как «венец творения», высшая форма живого существа. Но с научных позиций наш биологический вид имеет множество дефектов и отличается только развитым головным мозгом, способностью создавать орудия труда и чрезвычайной молодостью.
Среди всех зверей человек современного вида поистине младенец. Ему не более 50 тысячелетий, а прочие виды существуют сотни тысяч, миллионы лет. Они по праву должны считаться нашими старшими братьями.
В мире животных много необычайного и даже фантастического. Ничего подобного наш биологический вид как таковой предоставить не может. По своим физическим параметрам он вполне примитивен. Свои недостатки он с помощью ума и труда восполняет техническими средствами. Наши старшие братья обходятся без них. Зачем техника тем, кто имеет:
• чувствительные антенны на голове;
• тепловизоры, приборы ночного видения;
• до восьми глаз;
• гибкие щупальца, ракетные устройства;
• прочные панцири, ядовитые шипы и зубы;
• крылья, плавники;
• приёмники и передатчики сигналов, недоступных нашему уху;
• способность менять цвет или форму тела…
Таковы наши спутники в космическом путешествии на одном из небесных тел Солнечной системы. Правда, они этого не знают. Но ведь и многие люди не задумываются о том, что являются космонавтами.
Безусловно. Технические свершения людей удивительны. Но полезно помнить, что нечто подобное или даже более изощрённое было «изобретено» (не знаю, надо ли ставить кавычки) животными давным-давно и не всегда понятно, каким образом.
…Учась в школе, я думал, что название «животное» происходит от слова «живот» в смысле пузо, желудок. Мол, у нас, людей, на первом месте голова, а у них – живот. Мы думаем обо всём на свете, а они, если и думают, то лишь о еде.
В институте я узнал: существуют моллюски брюхоногие и головоногие. И подумал, что некоторых людей можно было бы считать брюхоногими, если они слишком много внимания уделяют еде. У головоногих на первом месте голова, познание. А человек принадлежит к царству животных не потому, что имеет орган для переваривания пищи.
В древности на Руси слово «живот» означало – жизнь. Тогда считали живыми только животных и людей. Растения и грибы вроде бы совсем другие существа, неодушевлённые. Хотя, как выясняется, порой растения умеют перехитрить не только насекомых, но и мелких зверушек.
Люди привыкли смотреть на животных свысока, считая себя необычайно умными, умнее всех на свете. Триста лет назад шведский учёный Линней назвал наш биологический вид по латыни Homo sapiens, то есть человек разумный. Вроде бы больше никто разумом не обладает.
Наши далёкие предки отдавали должное разуму животных. Достаточно вспомнить народные сказки. Когда учёные приступили к опытам, выясняя степень разумности разных видов животных, произошло немало казусов. В одних случаях получалось, что многие высшие животные думать не умеют. В других случаях они демонстрировали замечательную сообразительность.
Более ста лет назад в Германии жеребец по имени Ганс умел вести диалог с людьми и производить математические операции, вплоть до извлечения квадратного корня из четырёхзначного числа. Вот уж поистине старший брат человека. Правда, дальнейшие исследования показали: интеллект «умного Ганса» был слишком преувеличен.
По складу ума наиболее близки к человеку шимпанзе. Одарённые особи могут освоить язык жестов и даже составлять на нём короткие фразы. Они обладают чувством юмора, способны употреблять слова в переносном смысле. Шимпанзе понимают обращённую к ним речь, используют палки, листья, камни, могут комбинировать 2 инструмента. Вряд ли заметно отличаются от них по интеллекту гориллы и орангутаны.
Умный жеребец Ганс отвечает на вопросы. Фото 1909 г.
При определении умственных способностей многое зависит от постановки опыта. Некоторые задачи животные решают быстрей людей. Но в общем случае можно назвать животных нашими меньшими собратьями по разуму. Высшие обезьяны, как доказал Чарлз Дарвин, – наши, можно сказать, двоюродные и троюродные братья по линии биологической эволюции.
Во времена Дарвина генетика только начала развиваться. Тогда ещё не были найдены многие остатки близких и далёких предков современного человека. Поэтому Дарвину нелегко было доказать свою правоту не только обычной публике, но и биологам. На него рисовали карикатуры в газетах, изображая его в виде обезьяны.
На мой взгляд, те, кто допускал подлые выпады в адрес умного и честного учёного, доброго человека, позорят звание Homo sapiens. Дарвин, хорошо зная образ жизни людей и животных, писал: «Лучше происходить от храброй обезьянки, павиана, спасшего детёныша, чем быть родственником убийц или садистов». Верные слова. Ещё одна его мысль: «Если дать простор нашему воображению, то животные – наши братья по боли, болезни, смерти, страданию и голоду, наши рабы в самой тяжёлой работе, товарищи в наших удовольствиях; все они ведут своё происхождение от общего с нами предка, нас всех можно было бы слить вместе».
Развиваясь в утробе матери, каждый из нас проходил примерно те же превращения, что и наши прямые предки: из одноклеточного становился многоклеточным, затем рыбкой, амфибией…
То же относится к любым животным. Но они останавливались в своём развитии раньше нас. Рыба рождается и остаётся рыбой, ящерица – ящерицей, лемур – лемуром.
Что же получается?
Из животных старше всех простейшие. Черви – старшие братья тем, у кого есть позвоночник или раковина. Хрящевые рыбы, акула или севрюга, возникли более 400 миллионов лет назад; гориллы, оранги, шимпанзе старше нас на несколько миллионов лет. А человеку, подобному нам, не более 200 тысяч лет. И уже совсем юные создания – люди нашего облика. Они появились на Земле 40–50 тысячелетий назад.
Правда, есть у нас одно важное преимущество: мы вроде бы разумнее всех прочих животных. Но при чём тут старшинство? Младший оказался более сообразительным и знающим, чем его многочисленные старшие родственники. Только и всего.
Однако младший брат оказался свирепей и коварней своих сородичей. Он истребил прямо или косвенно множество видов животных, тех, кто ему полезен, принудил работать на себя или развлекать себя.
Люди с давних пор делят всех животных на домашних и диких, полезных и вредных. Делают это, конечно, по собственному усмотрению. Ну а если бы то же могли сделать звери? Почти все они назвали бы человека самым ужасным, вредным, опасным и диким существом на Земле.
Но так как они на это не способны, нам остаётся сделать вывод: мы – самые умные, воспитанные, образованные, умеем читать и писать, изобретаем замысловатую технику. Мы – хозяева планеты Земля. Какое тут может быть сравнение с прочими животными?
Да, человек не бегает на четырёх конечностях, лишён хвоста и шерсти, не бросается, как хищный зверь, на гусей и кур, баранов и телят. Хотя ежедневно люди съедают больше мяса, чем все хищники вместе взятые. А ведь оно не на огороде растёт. Никто не загрязняет и не разрушает земную природу так, как человек. Только мы вырубаем и выжигаем леса, уничтожаем почвы, создаём пустыни, губим реки и озёра, даже – моря.
Все животные существуют в согласии с окружающей природой. Если порой причиняют ей вред, то самый незначительный. Хотя так получается не потому, что они особенно умные. Они ведут себя так, как научила их сама природа. Ведь они появились в Биосфере значительно раньше людей. Многие миллионы лет они составляли единое целое с земной природой, сроднились с ней, делали её богаче и прекрасней.
Вот бы чему нам следовало поучиться у наших старших братьев, может быть, не таких умных, как мы, но зато – и это значительно важней! – умеющих лучше ладить между собой и с нашей земной Божественной Средой.
