ΜВладимир Иванович Вернадский. Научная мысль как планетное явление§
жүктеу/скачать 1.14 Mb.
|
| Пастер172 первый, исходя из опыта и наблюдения, уловил в 1860-1880-х годах его основное значение в биохимических процессах и его корни вне круга жизни в космическом аспекте. 173 Он выдвинул одно из проявлений левизны-правизны, так называемую диссимметрию. 174
К сожалению, это название, очень неудачное, связанное с кристаллографическими представлениями первой половины XIX столетия, внесло путаницу в научную мысль, так как оно не охватывало всего явления в целом, как его правильно понимал Пастер и как это не вытекало из диссимметрии в кристаллографическом ее определении. В действительности, мы имеем дело здесь с особыми геометрическими и физическими свойствами пространства, занятого живыми организмами и их совокупностями, и в биосфере только им свойственного. 175 Я буду в дальнейшем употреблять для его изложения термин, внесенный П. Кюри - состояние пространства, - уточнивши его, однако. Можно сейчас сказать, что Пастер открыл существование для живых организмов особого, иного, чем обычное физически-геометрически характеризуемое, состояние пространства - состояния левизны и правизны. Это состояние пространства существует в биосфере только для явлений жизни, то есть в живых и в биокосных естественных телах. Удобно в этом смысле, поскольку мы говорим о реальных явлениях, избегать, когда это возможно, понятия жизнь и заменять его в биогеохимии особым состоянием пространства - состоянием правизны-левизны живых естественных тел - живых веществ - и той части биокосных естественных тел, которая из них состоит. 134. Это позволяет нам избавиться от огромного исторически сложившегося наследия научных определений и исканий, связанных с философскими и религиозными построениями. Они глубоко проникают научную биологическую мысль, больше чем какую-нибудь другую область естествознания. Это и понятно, так как дело идет об области явлений, в которой наряду с наукой, философия и религия еще недавно занимали господствующее положение, а сейчас охватывают ее по каждой теме. Это давало научной работе известную социальную силу и интерес, но еще больше ослабляло и искажало научное искание. Чем меньше будет влияние философии и религии, тем свободнее и производительнее может двигаться научная мысль в этой области научного знания. Основной причиной такого влияния, особенно философии, является искание и объяснение свойств "жизни". Жизнь, взятая как единое целое, рассматривается при этом не как совокупность живых организмов, живых естественных тел, - а как особое проявление чего-то, в природе ярко выявленное прежде всего в живых организмах, но может быть не только в них имеющее место. Мне кажется, что допущение жизни как особого свойства, могущего проявляться вне конкретной связи с функциями живого организма, открывает широкий простор в биологии проникновению в нее философских, не говоря уже о религиозных, мистических представлений. Вся биология до сих пор проникнута извне проникшими в нее допущениями - безразлично будут ли то душа, духовное начало, жизненная энергия, энтелехия, жизненная сила - безразлично. Подставляя эти особые жизненные свойства вместо конкретных данных опыта и наблюдения, вместо живых естественных тел - живых существ или живых веществ (то есть совокупностей живых существ), биолог незаметно для себя вводит в науку огромную область представлений, создавшихся вне точного знания, в огромной области гуманитарных наук и философии. Конечно, в действительности точный натуралист-исследователь никогда не выходит за пределы живого организма и изучает жизнь только постольку, поскольку она проявляется в строении и свойствах живых организмов. Но наряду с этим при таком расширении понятия жизни допустимы и другие представления о месте ее проявления, с которыми приходится считаться. Такие представления имели место в натурфилософских исканиях и в научных исследованиях над спиритическими, психологическими и парапсихическими явлениями. Так как они могут изучаться на отдельном живом существе, их отсутствие априори не может считаться доказанным, и ученый, в этих условиях работающий и ясно это сознающий, обязан проверить, существует ли указанное явление. Вопрос может быть решен не логическими рассуждениями и не историческими изысканиями, но только точно поставленным научным опытом и наблюдением. До сих пор опыт давал отрицательный результат с точки зрения спиритуалистических объяснений, но открываются явления, указывающие на существование свойств живых организмов, не зарегистрированных точным знанием. Это дает возможность неправильного переноса этих достижений, как указаний на существование особых свойств жизни. В действительности это только указывает на существование новых свойств живого естественного тела. Область научного знания есть область по своей структуре чрезвычайно сложная и не всегда легко в ней отделить то, что основывается на точных фактах и на логических из них выводах, и то, что является гипотезой, интуицией или исторически вросло в нее из чуждой науке среды философии или религии, в которых лежат корни этих представлений. Представления о жизни, не связанные с живым организмом или с его совокупностями, или косвенно с ними связанные, имеют тем более право на существование, что диапазон жизненных проявлений живых существ чрезвычайно велик и что все наши знания неразрывно связаны с наиболее глубокой и мощной нервной организацией представителя жизни Homo sapiens. При этом приходится различать проявление живого организма в двух аспектах - в проявлении совокупностей живых организмов, как это имеет место в биогеохимии, и, во-вторых, в проявлении отдельных особей - для человека, отдельной личности, в ряде случаев резко отходящих от среднего уровня. В значительной степени, исходя из проявлений, свойственных человеку, и сознавая или принимая основную тождественность проявлений жизни для всех живых организмов, создалась в науке огромная область наук гуманитарных, в которых на первое место становятся такие проявления живых организмов, которые для подавляющего большинства их не существуют, а часто свойственны только человеку. Явления, изучаемые биогеохимией, имеют дело только с совокупностями организмов и при изучении их нет никакой надобности выходить за рамки явлений, с совокупностями связанных. Здесь мы можем совершенно спокойно выделить как общее свойство жизни, понимая под ней совокупности живых организмов, особое состояние пространства, ею занятого. И, однако, мы сейчас встречаемся с необходимостью в биогеохимии сталкиваться с такими проявлениями живых веществ в биосфере, в которых отдельная личность человеческой совокупности может оказывать огромное влияние на процессы, идущие в биосфере. Это как раз имеет место в настоящий исторический момент, когда мы изучаем переход биосферы в ноосферу. Мы изучаем здесь влияние в геологическом процессе научной мысли и в этом случае нередко мысль и воля отдельной личности можгут резко изменять и проявляться в природном процессе. 135. Представление о живом веществе в биогеохимии, то есть в совокупности живых естественных тел, должно быть выражено так же, как давно это сделано для косных естественных тел, должно быть всецело построено на точных числах. Для косных тел (например, для астрономических наблюдений) это начали тысячелетия назад, но для химических и физических свойств, для описания минералов, географических явлений и т. п. это было сделано только за последние три столетия. Со второй половины XIX в. такой охват косных естественных тел биосферы стал общеобязательным - частично захвачены животные и растения, - и количество полученных чисел неудержимо растет и исчисляется миллионами. В биогеохимии это будут числа веса живого вещества, числа атомного и весового его состава, числа размножения, биогеохимической энергии (заселения планеты), количественно выраженная правизна и левизна. Когда так полученное представление о живом веществе было сравнено с численно выраженными косными (или биокосными) естественными телами биосферы, выяснилась сразу, во-первых, возможность такого сравнения, логически не вызывающая и раньше сомнения, и, во-вторых, существование резкого, материального энергетического различия между живыми и косными естественными телами. Нет в биосфере процессов, где бы это различие исчезло. При наличии непрерывного биогенного обмена атомов и энергии между живыми и косными естественными телами биосферы, существует целая пропасть в их строении и свойствах. Это различие есть научный факт, вернее научное обобщение. Следствием из него является отрицание возможности существования самопроизвольного зарождения живых организмов из косных естественных тел в условиях современных и существовавших в течение всего геологического времени, то есть в течение 2 миллиардов лет. Это до сих пор - под влиянием философских, но не научных соображений - не сознается многими учеными и широко распространено в философской и популярной научной литературе. Сотни лет - и посейчас - идут попытки опытов над абиогенезом. В биогеохимии отсутствие перехода является эмпирическим научным обобщением, а не гипотезой или теоретическим построением. Эмпирическое это обобщение следующее: Между живыми и косными естественными телами биосферы нет переходов - граница между ними на всем протяжении геологической истории резкая и ясная. Материально-энергетически, в своей геометрии, живое естественное тело, живой организм отличен от естественного тела косного. Вещество биосферы состоит из двух состояний, материально энергетически различных - живого и косного. Живое вещество, хотя в биосфере материально ничтожно, энергетически оно выступает в ней на первое место. Этим определяется новое чрезвычайно важное свойство биосферы - ее геометрическая разнородность. Можно допустить, как мы это увидим (Sec. 138), что живое вещество проявляет иную геометрию, чем геометрия Евклида. 136. Прежде чем идти дальше, необходимо попытаться сделать анализ основных данных о нашем понимании жизни и ввести некоторые новые понятия. Я уже касался раньше существования биокосных естественных тел (Sec. 123). Здесь необходимо в нескольких словах на них остановиться. Только что я указал, что мы можем рассматривать и саму биосферу, как биокосное тело. В сущности всякий организм представляет собой биокосное тело. В нем не все живое. Во время его питания и дыхания непрерывно попадают в него косные тела, которые от него совсем неотделимы. Частью они попадают в него как посторонние тела механически, как тела ему, по существу, ненужные, или значения которых мы не понимаем. При исчислении веса и химического состава живого организма в биосфере нельзя не принимать в расчеты это постороннее вещество, всегда входящее в состав организма. Без них живого организма в биосфере нет. Это вещество должно учитываться (в средних числах) в совокупностях организмов, так как оно является отражением своеобразной биогенной миграции атомов - основного явления, изучаемого биогеохимией. Я не буду здесь на этом останавливаться и это доказывать, но приведу один-два примера. Дождевые черви или голотурии постоянно содержат внутри своего тела почву или ил, процент которых составляет заметную часть их тела и которые немедленно подвергаются в их организме многочисленным биохимическим реакциям. Эти организмы в биосфере без такого стороннего, казалось, вещества ни секунды не существуют, т. е. жить не могут. В биогеохимии мы должны принимать их во внимание такими, какие они есть и живут, а не очищенными и освобожденными от этих всегда существующих в них веществ. Это более резкие примеры, но для всякого живого организма мы имеем части его тела, которые в живом процессе, в поддерживающих жизнь миграциях атомов (вечно изменчивом жизненном равновесии, в явлениях метаболизма, дыхания и питания) - не могут считаться, строго говоря, каждая в отдельности живой. Живой организм есть всегда до известной степени биокосное естественное тело, но в нем, в момент жизни, вещество жизни, охваченное резко по массе, но не всегда по объему, преобладает. Взятое в целом такое биокосное тело резко проявляет свои живые свойства, даже в том случае, когда по объему они в нем не являются преобладающими. Например, в ряде организмов огромные части занятого ими пространства представляют газовые полости и пузыри. Эти газовые полости, конечно, не являются живыми, но мы увидим ниже, что они геометрически являются отличными от косных естественных тел. Живой организм, взятый в целом, хотя и является, таким образом, до известной степени по своему составу биокосным естественным телом, но резко отличается от настоящих биокосных тел прежде всего свойствами занятого им пространства. И геометрически, и физически это пространство иное, чем пространство косных естественных тел биосферы. Но больше того, он представляет в биосфере автаркическую систему, которая является единой, самодовлеющей, способной защищаться и активно реагировать на внешнюю и внутреннюю среду и на другие живые организмы. Животный организм проявляется в биосфере, как чуждое ей маленькое целое, как свой собственный отдельный мирок, монада, с внешней средой закономерно связанная. Биокосное тело есть более сложная система из живых организмов - монад и косных естественных тел, - находящихся во взаимодействии, но друг с другом не смешивающихся. Подавляющее большинство природных вод, почвы, илы и т. п. являют бесчисленные примеры биокосных естественных тел. 137. Мне кажется, давно настало время принять за исходное для научной работы это резкое энергетически-материальное различие между живой и косной материей биосферы, устанавливаемое биогеохимией, и научно учитывать научные выводы, из такого сравнения вытекающие. Я в самых кратких чертах в последующем отмечу здесь эти различия, которые, как мы увидим, далеки от тех, которые используются биологами и философами Запада в их виталистически-материалистической, длящейся века, контроверзе. Они не видны и не ясны, когда исследуют отдельный организм, а проявляются как реальное явление, как факт, когда берут их совокупности. Они мало заметны для натуралиста, исследующего индивидуум, а ярко выявляются в живом веществе биосферы. И они таковы, мне кажется, что несовместимы с представлением о жизни, как о частном планетном явлении. 138. Главнейшие из этих отличий следующие: I. Жизнь на Земле - только в биосфере - проявляется, во-первых, в виде живых организмов - живых естественных тел, имеющих свой автаркический объем, поле жизни - как в среде всемирного тяготения, так и в микроскопическом разрезе мира,176 где силы тяготения не господствуют, имеют второстепенное значение. Как известно,177 размеры естественных тел отнюдь не являются безразличным признаком, наоборот, они являются, может быть, самым характерным признаком в системе реальности. Для живых организмов диапазон этих явлений очень велик. От одного порядка с большими молекулами химических соединений, порядка по параметрам 10-6 см он доходит для больших индивидуумов растений и животных до параметра 104 см. Диапазон равен 1010. Состояние пространства (объема), отвечающего телу живого организма, как бы оно мало или велико ни было, диссимметрично. Это проявляется в правизне и левизне178 - в неравенстве явлений посолонь и противосолонь. В биосфере это свойство пространства присуще только живым организмам. Органогенные минералы (нефть, угли, гумус и т. д. ) сохраняют геологически долго соединения биохимически полученные, в которых отличие правизны и левизны ясно выражено, но это свойство не восстанавливается при геохимическом разрушении. Такое состояние пространства в живом организме удобно назвать диссимметрией Пастера. 179 II. Основным свойством диссимметрии, т. е. особого состояния пространства-времени, отвечающего жизни и занятому ею объему, является то, что причина и следствие явлений, в нем наблюдаемых, должны отвечать одной и той же диссимметрии. 180 В кристаллических телах, образуемых организмами, необходимыми для их жизни, диссимметрия выражается в преобладании левых или правых изомеров. Возможно, что прав Пастер, который считал, что для основных тел, необходимых для жизни - для белков и продуктов их распада,181 - всегда господствуют левые изомеры. Эта область явлений, к сожалению, мало изучена и можно здесь ожидать в ближайшее время неожиданных по важности открытий. П. Кюри совершенно правильно учел возможность разных форм диссимметрии и выразил геометрическую структуру, связь при этом выявляемую в положении, что диссимметрическое явление вызывается такою же диссимметрической причиной. Исходя из этого принципа (можно назвать его принципом Кюри) следует, что особое состояние пространства жизни обладает особой геометрией, которая не является обычной геометрией Евклида. 182 Я буду принимать это как рабочую гипотезу, пока она не будет теоретически проверена. Эта область явлений в основных чертах была выяснена в работах Пастера183 в 1860-1880 гг., П. Кюри в 1890-х годах углубился в эти явления, но внезапная смерть прервала в 1906 г. его жизнь прежде, чем он успел изложить свои достижения. 184 Понятие о "состоянии пространства" (espace dtat) введено в науку в его биографии, изданной в 1925 г. 185 его женой и дочерью. Так он определял в кругу своей семьи диссимметрию Пастера в эпоху своей творческой работы над этой проблемой, которой не суждено было быть опубликованной и написанной. III. Реальным, логически правильным выводом из принципа Пастера-Кюри является принцип Реди,186 регулирующий создание организмов в биосфере. Omne vivum e vivo является проявлением диссимметрии Пастера, ибо иным путем создаться в биосфере правизна-левизна, отвечающая диссимметрии Пастера, не может. В сущности, это поддержание длительности жизни в течение всего геологического времени делением, почкованием или рождением является основным проявлением особого пространства-времени живых естественных тел, его особой геометрии. IV. Реальным, логически правильным выводом из принципа Пастера-Кюри будет и то, что явления, отвечающие жизни, будут необратимы во времени, так как пространство живого организма при диссимметрии Пастера может обладать только полярными векторами, каким и будет для него вектор времени. 187 V. В биосфере принцип Реди проявляется расселением организмов благодаря размножению, явлением, которое имеет первостепенное значение в ее структуре. Расселение вызывает в биосфере биогенную миграцию атомов и сопровождается огромным выделением свободной энергии, биогеохимической энергии. 188 Эта биогеохимическая энергия проявляется в аспекте исторического времени. Биогенные миграции биосферы резко отличаются от миграций химических элементов, не связанных с живым веществом. Это последнее явление становится видным - в массе земного вещества проявляется - только в аспекте геологического времени. VI. Чрезвычайно характерным является предельно максимальная - обусловленная величиной комплексов атомов - числом Лошмидта в первую очередь и предельной скоростью волнообразных движений - "звука" (в том числе, и дыхания в газовой или водной атмосфере) - величина биогеохимической энергии размножения. Одним из следствием отсюда является исключительное значение микроскопически дисперсного живого вещества и огромная роль его в рассеянии химических элементов в биосфере. Это связано с законами термодинамики - с максимальным использованием свободной энергии. VII. Биогенная миграция элементов связана с дыханием организмов прежде всего и обусловлена размерами и свойствами косного вещества планеты. Благодаря этому она имеет предел, связанный, с одной стороны, с Лошмидтовым числом, определяющим количество газовых молекул в 1 см3 объема, а следовательно, и количество неделимых, находящихся с ними в дыхательном обмене, а с другой стороны, она связана с размножением, на котором отражаются размеры земной поверхности, поверхности биосферы. VIII. Площадь, доступная заселению организмами, ограничена - откуда следует существование предельного количества (массы жизни) живого вещества, могущего существовать на нашей планете. Это величина постоянная - в определенных небольших пределах колебаний - в течение геологического времени. IX. Наиболее быстро идет размножение в микроскопическом разрезе мира, благодаря чему (числу Лошмидта - п. VI) есть предел размерам организма, так как размножение обратно пропорционально объему организма (правило Е. Снеядецкого). Ниже известного размера могут существовать организмы, проявляющие размножение временами (разрушая взрывом среду своей жизни - живой организм) и быстро переходящие в латентное состояние. Х. Живые организмы, обладая метаболизмом, сами создают свой химический элементарный состав, являющийся характерным (и видовым) их признаком и остающимся неизменным в определенных пределах. Мы имеем здесь аналогию с определенными химическими соединениями без стехиометрических отношений. XI. В связи с большой величиной биогеохимической энергии мы имеем здесь миллионы естественных биогенных тел - видов организмов, и еще большие миллионы миллионов создающихся в них биохимически химических соединений, в отличие от косной материи с ее 2-3 тысячами минералов, и отвечающих им химических соединений. XII. В результате радиоактивного распада элементов и биогеохимической энергии биосфера с ходом времени накапливает свободную энергию и с созданием ноосферы процесс этот чрезвычайно усиливается (эктропия). 189 ХIII. Живые организмы обладают способностью изменять изотопические смеси химических элементов, то есть атомные веса химических элементов внутри самого мельчайшего объема живого тела. Аналогичные процессы происходят, по-видимому, резко по-иному в косных естественных телах биосферы. Явления эти все очень мало исследованы, но возможно допущение, что они проявляются в них только вне биосферы и связаны с газовыми явлениями, идущими в областях высокого давления. Здесь необходимо точное определение атомного веса элементов в так образовавшихся минералах. 139. Подводя итоги, мы видим, что между живым естественным телом биосферы и его комплексами (живым веществом) и ассоциациями (биоценозы и биокосные тела) и косными ее естественными телами - минералами, кристаллами, горной породой и т. п. в их бесчисленном разнообразии - существует резкая непроходимая грань. Это не является философской или научной гипотезой или теорией - это есть эмпирическое обобщение из бесчисленного множества точно логически и эмпирически установленных фактов. Они могут оспариваться, только основываясь на критике этих фактов или противопоставлением им других противоречащих тому или иному из указанных в предыдущем 138 параграфе эмпирических обобщений. Ни логически, ни философски они опровергнуты быть не могут. Они все относятся к определенному естественному телу - живому организму. Все обобщения, здесь указанные, не выходят за пределы явлений, наблюдаемых в жизни организмов и их совокупностей. Они не касаются и не дают никакого объяснения жизни; они только сводят вместе факты и делают логические выводы из научного описания реальности. Они отвечают логически освоенным понятиям биогеохимии. Но в области биологической мысли в ее литературном современном выражении они нередко находятся в противоречии с живыми, господствующими о явлениях жизни представлениями. При столкновении философских представлений с этими эмпирическими обобщениями можно оставить их в стороне и допустима логическая оценка их как философских фикций. Ибо философские представления основаны на анализе общих понятий, которые далеко не всегда охватывают целиком лежащие в основе их научные факты и научные эмпирические обобщения. В связи с этим все проблемы, какими, например, занимаются виталисты и материалисты, ученые или философы - безразлично, из нашего кругозора выпадают и в области нашего изучения мы с ними реально не встречаемся. Жизнь в изучаемых биогеохимией явлениях почти целиком охватывается естественными живыми телами и только в проблеме ноосферы приходится считаться с факторами, которые, строго говоря, не охватываются обычными представлениями о живых естественных телах, но в биогеохимии мы можем их изучать только в пределах живых естественных тел. 140. Биология охватывает жизнь более широко и здесь логически правильно будет поставить вопрос, проявляется ли она в биологических процессах, которые могут нарушать выводы, сделанные на основе живых естественных тел? Теснейшая связь биогеохимии с биологией, которая должна только увеличиваться в дальнейшем, тем самым ставит этот вопрос и в биогеохимии. Дальнейший анализ ноосферы, только что начинающийся, ставит этот вопрос еще более углубленно и ярко. жүктеу/скачать 1.14 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|