Целенаправленность эволюции в биосфере

Николай Лебедев 2
ИЛИ ГИПОТЕЗА ВЕРНАДСКОГО.
 
Еще в середине XІX века немецким физиком Клаузиусом (1822 – 1888) была высказана идея о «тепловой смерти» Вселенной. Ее суть, по Вернадскому, заключается в том, что мировая энтропия, вследствие рассеивания энергии в пространстве, увеличивается, и энергетические потенциалы во всех ее точках выравниваются. Если мир имеет границу, если совокупность природных явлений конечна, то должен воспоследовать конец Мира, так как в этих условиях никакое природное явление, а они все завязаны на затратах энергии, не сможет проявиться.
Однако на основании глубокого изучения процессов происходящих в биосфере В.И. Вернадский заявил:
«Долгое время эти выводы считались достоверными следствиями, законом природы, не находили исключений из этого правила, приведшего к важным научным открытиям. Философская идея о конце мира вместе с тем соответствовала глубоким человеческим настроениям, идеальным антропоморфным представлениям о природе...
Проявления жизни являются эмпирическим фактом, с трудом входящим в рамки других природных явлений в аспекте принципа Карно. Уменьшение энергии, её рассеяние в виде тепла не имеет места в жизни зелёных хлорофилльных растений или автотрофных микробов, взятых в природном аспекте, т.е. неразрывно от биосферы.
Наоборот, в силу факта существования этих живых организмов количество свободной энергии, способной производить работу, очевидным образом увеличивается к концу их жизни в окружающей природе, в конце концов, с ходом геологического времени. Свободный кислород, изготовляемый зелёными растениями, каменный уголь, образующийся из их остатков, органические соединения их тел, питающие животных, движения и другие физические и химические проявления, очень различные и многочисленные, представляют выявления новой деятельности энергии, не сопровождаемой, никоим образом, деградацией лучистой исходной энергии Солнца. Эта энергия перешла в такую форму, которая создает организм, обладающий потенциальным бессмертием, не уменьшающим, а увеличивающим действенную энергию солнечного исходного луча».(1)
Отсюда, по Вернадскому, главная функция, которую выполняет в целом биосфера, включая как свою составную часть человечество, есть ПРЕОДОЛЕНИЕ ЭНТРОПИИ МИРА.
Действительно, по современным геологическим данным биосфера планеты Земля развивается свыше пяти миллиардов лет. За это время, в выполнении озвученной функции, ее атмосфера вследствие жизнедеятельности живых организмов преобразовалась из амиачно-метановой в углекисло-кислородно-азотную. Прошли долгий путь развития и сами живые организмы, от пионерных одноклеточных до цветковых растений и человека. Есть ли этот процесс прогрессом? Нет. Это, по логике, «бегство от регресса».
Жизнь биосферы это непрерывный, циклический, но неравномерный во времени и в пространстве круговорот вещества. Вещественные потери в нем колеблются от 98% до 39%. Главным источником энергии круговорота является лучистая энергия Солнца, которая почти полностью, до 99,8%, тратится на обмен веществ в трофических цепях живых организмов(2). Жизнь расцветает, когда происходит пространственно-временное усиление этого круговорота с наиболее полным усвоением исходной солнечной энергии. И, наоборот, жизнь затухает, когда этот круговорот ослабевает и упрощается. Затухание же объясняется тем, что все на свете имеет тенденцию стареть, изнашиваться, то есть терять свои антиэнтропийные свойства. Не дай бог, чтобы износ, старение и усталость охватило все компоненты биосферы одновременно. Это означало бы «выравнивание потенциалов», то есть победу энтропии над жизнью. Поэтому Природа отгородилась от энтропийной смерти РАЗНООБРАЗИЕМ своих жизнепроявлений, дабы иметь возможность компенсировать где-то локальное затухание жизни локальным же расцветом.
Во главу своих теоретических представлений Владимир Иванович поставил выдвинутую им гипотезу:
«Изучая историю развития Земли, мы наталкиваемся на факт огромной важности, последствия которого обыкновенно не замечаются: факт постоянного химического облика земной коры в течение всего геологического времени. Совершенно несомненно, что минералы, образующиеся в течение геологического времени, всегда одинаковы. Всюду и всегда, не только со времени кембрийской эры, но и со времени архейских эр, образуются те же минералы; нет никакого изменения. Не только нет изменений в самих минералах, но и их парагенезис остаётся тот же, и их взаимные количества во все времена кажутся тождественными. Отсюда необходимо заключить, что геохимические явления не изменились заметным образом со времени архейских эр. Из этого также следует, что средние количества и состав живого вещества оставались приблизительно одинаковыми в течение всего этого непостижимого по длительности времени. Иначе, ввиду значения организмов в геохимической истории всех химических элементов, ни минералы, ни их соединения не могли бы оставаться всё время тождественными.
Таким образом, количество живого вещества, по-видимому, является планетной константой со времени архейской эпохи, т.е. за всё геологическое время»(3).
Из сказанного следует, что вне зависимости от конкретного видового состава живого вещества его геохимически-функциональная структура с разделением на продуцентов, консументов и продуцентов(4) остается постоянной тоже за все геологическое время, а сама константа представляет собой природный ограничитель, целевым образом направляющий все природные процессы согласно русской народной мудрости – «раз где-то прибыло, то значит где-то убыло».
Следуя этой гипотезе, Вернадский сформулировал биохимические принципы функционирования биосферы, в которых указал, что
«Геохимическая биогенная энергия стремится к максимальному выражению».(5)
Другими словами, живое вещество стремиться заполнить собой в биосфере максимально возможное пространство. А с другой стороны:
«При эволюции видов выживают те организмы, которые своей жизнью увеличивают биогенную энергию (обладают более высокими антиэнтропийными свойствами)».(6)
Второе положение можно воспринять узко, чисто по-дарвинистки, то есть, в плане так называемой «борьбы видов за существование», которая включает все внутривидовые и межвидовые отношения между живыми организмами, в результате которой якобы возникает естественный отбор и происходит эволюция видов(7). Однако, если мы отойдем от рассмотрения индивидуальной пары «хищник-жертва», которое и послужило основанием для появления столь вульгарной идеи, а перейдем к рассмотрению взаимоотношений живых организмов в сообществах, называемых в науке биогеоценозами, то обнаружим, что эта пара не является выражением какого-либо конфликта, а представляет собой естественное звено в пищевых цепях. Эти цепи начинаются от продуцентов, «зеленого» вещества растений и заканчиваются в редуцентах, объединяя все сообщество живых организмов в единое целое. Чем больше живых организмов в нем участвует, тем «длиннее» цепь. Чем разнообразнее составляющие ее организмы, тем устойчивее само сообщество, тем выше его антиэнтропийные свойства.
Таким образом, естественный отбор, понимаемый по Дарвину, как результат «борьбы видов за существование», есть деталь, вырванная из общего, и чьим-то волевым решением, объявленная за главное. Ее неуместно рассматривать фактором эволюции. Гораздо уместнее, следуя идеям, сформулированным К.Ф. Кесслером и П. А. Кропоткиным, говорить о роли в эволюции живой природы элементов внутривидовой и межвидовой кооперации и взаимопомощи. Ибо бесконфликтность, укрепляет целостность сообщества, повышает его антиэнтропийные свойства. В то время как дарвиновская борьба, в которой «выживает сильнейший», разрушает общность и, соответственно снижает эти свойства.
Этот старинный спор дополняется математическими расчетами, которые «показывают, что теория ненаправленного развития на основе случайностей не позволяет «уложить» эволюцию живой природы во время существования Земли как твердого тела (даже при смене поколений каждые 2 часа и невероятной численности популяций в 10 в степени 100 особей перебор генетических вариантов составил бы более 10 в степени 800 комбинаций на одну особь, что невозможно)».(8) Отсюда вытекает, что эволюция живой природы не является игрой случайностей, как утверждают дарвинисты, а обладает целеустремленностью, определяемой первым геохимическим принципом Вернадского, то есть каждый вид стремится к своему максимальному выражению.
Именно поэтому уместен и второй геохимический принцип Вернадского, согласно которому усталые и изношенные организмы и их сообщества всегда естественным путем уступают свое место молодым организмам и их сообществам.
Первым, высказавшим мысль о целенаправленности эволюции, был академик Л.С. Берг(9), выдвинувший теорию номогенеза, согласно которой эволюция организмов, как по прогрессивной, так и по регрессивной ветвям развития, происходит на основе внутренних, изначально им присущих, целесообразных на внешнее воздействие реакций. Механизм же эволюции обрисовали русские академики А.Н. Северцев(10), для животных, и В.Н. Сукачёв(11), для живых сообществ, к работам которых и отсылается читатель.
Таким образом, корень эволюции живых существ необходимо искать в процессах метаболизма, а, точнее, в соотношениях процессов анаболизма и катаболизма, процессов синтеза органических веществ и процессов их разложения. Пора отказаться от такой системы координат в эволюции как прогресс – регресс. Пора говорить о четырехэтапном процессе эволюции тех или иных живых организмов: их пассионарный этап – этап абсолютного превалирования процессов анаболизма над процессами катаболизма; этап их вырождения, когда интенсивность процессов анаболизма и катаболизма близки по абсолютным значения, при постоянном усилении процессов катаболизма; этап их разрушения, когда процессы катаболизма на много превосходят процессы анаболизма; и, наконец, этап отмирания, когда процессы анаболизма практически отсутствуют как таковые. Пора во весь голос говорить о детерминирующем влиянии на процессы эволюции живых организмов в биосфере Великого Закона Природы, дверцу к которому открыл гений Вернадского своей гипотезой о постоянстве количества живого вещества на планете. Закона, гласящего, что коэффициент использования лучистой энергии Солнца, аналог физической энтропии, выраженный в отношении общего количества этой энергии к суммарной энергии процессов анаболизма, процессов синтеза органических веществ, в целом по биосфере остается постоянным.

1. Вернадский В. И. Труды по геохимии. М., Наука, 1994. С. 344.
2. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М. Мысль, 1990. С. 254.
3. Вернадский В.И. Труды по геохимии. – М.: Наука, 1994. с. 319
4. Где продуценты – организмы, создающие органическое вещество из неорганических соединений (в частности растения, создающие органическое вещество путем фотосинтеза); консументы – организмы, питающиеся органическим веществом (в основном животные); редуценты – организмы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие органическое вещество обратно в неорганическое (например, грибы).
5. Вернадский В. И. Проблемы биохимии // Тр. Биохимической лаборатории. 1980. Т. 16. С. 260.
6. Там же.
7. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М. Мысль, 1990. С. 55
8. Там же, С. 304
9. Берг Л. С. Номогенез, или Эволюция на основе закономерностей. Петербург: Гос. издательство, 1922.
10. Северцев А.Н. «Морфологические закономерности эволюции». М.-Л. Изд-во АН СССР. 1939
11. Биогеоценоз как выражение взаимодействия живой и неживой природы на поверхности Земли: соотношение понятий «биогеоценоз», «экосистема», «географический ландшафт» и «фация» // Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. С. 5—49.