Глава 8. 1 Жизнь как феномен

Глава 8. Эволюция биосферы Земли

Междисциплинарный подход к содержанию образования требует единства и системности в изложении всех изучаемых предметов. Когда будут найдены основные опорные точки межпредметных связей, процесс обучения существенно упростится. В этом случае системность сыграет важную роль в формировании зоны актуального развития. По мере накопления знаний новые сведения будут укладываться внутри этой зоны, образуя новые связи между уже сформированными «базами данных». Процесс обучения при таком подходе определяет формирование научной картины мира, которая в ходе познавательной деятельности не будет меняться, а будет только расширяться и углубляться.
Введенная ранее ИСМ в этом процессе сыграет основную роль, поскольку именно она определяет эволюционное развитие систем. Поэтому, изучая развитие растительного и животного мира, мы также можем проследить все этапы формирования саморазвивающихся биосистем. Историческое развитие атомов предрешило формирование сложных молекулярных структур. Подобные структуры предопределили появление первых живых организмов, как очередную интеграцию в ИСМ со следующим субъектным свойством.

На основании предыдущих семи глав можно сделать вывод, что все существующие реальности выросли из ранних стадий метагалактической эволюции. Хотя многие исследователи делали такой же вывод и раньше. Более того, уже на ранних стадиях существовали все те законы, которые мы наблюдаем теперь. Самой природой как бы запасен определенный набор потенциально возможных состояний более или менее стабильных организационных структур материи, вещества, и по мере развития единого мирового эволюционного процесса все большее количество этих структур оказываются в нем “задействованными”. Тогда возникновение химических, биотических, социальных явлений есть реализация прежних законов в новых, более сложных условиях.
Мы рассмотрели, как была создана планета на уровне четвертых производных, которая определялась интеграцией по D-признаку. В структурообразующих функциях формирования планеты они определяли седьмую физическую функцию локализации системы F7.
Теперь новая интегральная реальность, продолжая путь эволюции, объединяется с очередными субъектными свойствами на уровне третьих производных. Уровень третьих производных определяет интеграцию с U-признаком.
Эти производные устанавливают структурообразующие функции планеты. Вначале интеграция осуществляется с 6-ой функцией – F6, образуя растительный мир планеты, затем с 5-ой функцией –  F5, образуя животный мир планеты. Интеграция с 4-ой функцией – F4 создала «человека разумного».


Вторая планетная оболочка


Напомню, что эволюция, в нашем понимании, это в первую очередь интеграция. Когда мелкие структурные элементы, объединяясь, образуют не просто более крупные системы, а системы с явно выраженными новыми свойствами. Прогрессивная эволюция также отличается тем, что новые системы не только обладают меньшим уровнем энтропии, но еще способны уменьшать энтропию окружающей среды. Поэтому, например, объединение криминальных элементов в преступную группировку не может считаться эволюционным, поскольку увеличивает энтропию в социуме (шутка).
В этой главе мы рассмотрим интеграцию с 6-ой и 5-ой функциями, которые создали новые оболочки планеты, объединенных термином биосфера. С каждой из перечисленных функций связано формирование отдельной оболочки  или отдельного планетного уровня. Со вторым уровнем творения связано образование растительного мира планеты, с третьим уровнем творения связано образование животного мира.  Название оболочки или уровня определяет название функции, с которой происходит интеграция. Таким образом, энергетический уровень и уровень адаптации отвечают за создание флоры и фауны планеты. В результате очень тесного взаимодействия между собой, обе оболочки лучше всего рассматривать в совокупности,  как единое целое. В них много общего, и трудно анализировать их порознь, но в любом случае попробуем это сделать. Анализ эволюционного развития планеты с ее оболочками в этой главе рассматривается очень кратко, и показаны только основные тенденции развития, многие основные моменты не принимались во внимание только из-за того, чтобы не перегружать главу избыточной информацией. Практически эту главу можно рассматривать как небольшой обзор эволюционных процессов, происходивших в истории развития планеты. Главная задача –  показать основные приемы, которыми можно пользоваться при изучении эволюционного развития планеты.

Второй – энергетический уровень творения Земли, как и любой другой, необходимо рассматривать с точки зрения заложенной функции целеполагания. Как мы помним, холономная интеграция, заключается в восстановлении нарушенного равновесия путем слияния дифференциальной структуры объекта с субъектным качеством, делокализованным в ходе инволюции. В нашем случае в качестве субъективной реальности локализуется шестая функция. Именно она придает интегрируемым системам новое качество, которое определяет в них наличие жизни. Можно сказать, новое субъектное свойство и является тем фактором, что отличает живую материю от неживой.
Вообще, как известно, проблема поиска существенных различий между живыми и неживыми объектами или поиска основных критериев, которые провели бы четкую грань между ними, на сегодняшний день остается нерешенной. Но это не значит, что этого невозможно сделать. Как однажды заметил классик генетики и один из основоположников этой науки Н. В. Тимофеев-Ресовский «мы все такие материалисты, что нас всех безумно волнует, как возникла жизнь. При этом нас почти не волнует, как возникла материя. Тут все просто. Материя вечна, она всегда была, и не нужно никаких вопросов. Всегда была! А вот жизнь, видите ли, обязательно должна возникнуть. А может быть, она тоже всегда была. И не надо вопросов, просто всегда была, и все». В общем-то, это высказывание недалеко от истины. Такое качество материи существовало всегда, и если мы не отмечаем его у косной материи, то это совсем не значит, что жизни там нет. Может быть, она способна проявляться только при определенных количествах, меньше которых мы материю воспринимаем как неживую.


Физический подуровень (8 ступень)


Любое эволюционное преобразование, начиная с физического, должно пройти путь от отдельных самоорганизующихся систем до переустройства в масштабе всей планеты. Все индивидуальные реорганизации в процессе холономной интеграции преобразуют планету таким образом, что общее интерференционное волновое поле данного уровня принадлежит всей планете, как единой целостной системе. Поэтому рассматривать самоорганизацию отдельных систем будем на основе самоорганизации биосферы в целом. Многими учеными уже давно сделан вывод, что не отдельные виды, а биосфера как единая система, обладающая выраженными кибернетическими свойствами, является подлинным субъектом биологической эволюции. После эпохальных трудов В.И. Вернадского, а также А.Н. Северцова, И.И. Шмальгаузена и других исследователей это фактически стало бесспорным.
Прежде чем мы продолжим рассматривать эволюционные процессы, вернемся к понятию хронооболочки. Рассмотрим, что же теперь представляет собой хрональная оболочка. Ведь на этапе инволюции хронооболочка была совсем не такой, какой она становится на эволюционном этапе. Напомню, что на этапе инволюции хронооболочки возникали за счет  нарушения однородности времени. Выделенная при этом динамическая энергия разделялась (дифференцировала) на два потока, один из которых сразу локализовался в хронооболочке, а другой оставался в ней  в виде динамического хаоса. На этапе эволюции предстоит задача в обуздании второго потока, переведя его в связанное состояние. Таким образом, осуществится интеграция двух потоков в единое целое, и минимизируется уровень энтропии в системе.
Как вы помните, интегральная структура мироздания представляет собой «план», по которому осуществляется эволюция. Помимо того, что это «план», она еще представляет собой структуру, в которой этот «план» реализуется в виде интеграции определенного рода. Первая завершившаяся интеграция  дала нам системы холономного типа (корпускулярную материю в виде физического тела планеты), которые являются неразрушимыми системами закрытого типа с нелокальным характером взаимодействия. В предыдущих главах мы рассмотрели, как хронооболочки D уровня в процессе интеграции преобразовались в вещество и пространство, состоящее из u и d бозонов. Теперь у нас осуществляется преобразование хронооболочек U уровня, которые в отличие от хронооболочек D уровня образуют системы открытого типа с локальным типом взаимодействия. В дальнейшем, при изучении образующихся структур не следует также забывать, что преобразования происходят как на молекулярном уровне, так и на волновом. Причем имеется однозначная зависимость между корпускулярным уровнем материи и волновым, т.е. все изменения на корпускулярном уровне отражаются на волновом и наоборот. 

Восьмая ступень, которая определяет физический подуровень второго уровня творения, представляет собой материальный носитель этого уровня. В данном случае это такой вид материи, в котором осуществляется накопление свободной энергии внутри систем, участвующих в интеграционных процессах. Этот уровень характеризуется образованием устойчивых внутренних связей между элементами системы, которые переходят на новую ступень эволюции. В данном случае такими элементами являются интегрируемые системы предыдущего плана, а именно атомы и молекулы, которые  теперь принимают статус подсистем и составляют совокупность элементов нового уровня развития. На рисунке 22а  была показана схема квартов, которые образуют атомы углерода и кислорода. На уровне надсистемы (рис.22б) их уже будем относить ко второму модулю. Поскольку теперь интеграция происходит на новом уровне – уровне надсистемы, то энергия, определяемая по U-признаку, будет заполнять здесь только свободные кварты надсистемы.
На базе многообразия молекулярных соединений, которые появились при интеграции физического уровня, создаются новые типы дифференциальных объектов. Как уже упоминалось, некоторые атомы способны образовывать не просто двух- или трехатомные молекулярные системы, но  длинные цепи молекул, различной конфигурации. Переход на новый уровень структур атомов кислорода и углерода позволяет им использовать потенциальные состояния электронных оболочек в виде внешних связей, в результате чего могут образовываться высокомолекулярные соединения. Такие соединения в отличие от низкомолекулярных  способны сохранять неизменным основной  субстрат (особенно углеродные соединения) в ходе взаимодействий, обусловливающих превращения в химических реакциях.

Ранее мы рассматривали, что при формировании корпускулярной материи, внутренние хаотические потоки энергии были преобразованы таким образом, что полностью повторяли в своей внутренней дифференциальной структуре внешнюю интегральную структуру мироздания. Выделенные при дифференциации пространственных квартов волновые и корпускулярные паттерны, образовали такие системы, в центре которых находится корпускулярный паттерн, вокруг него - волной. Повторю еще раз, что при этом все изменения, происходящие на уровне корпускулярного паттерна, отражаются в его волновых структурах, и наоборот, изменения, происходящие на уровне волнового паттерна, отражаются в корпускулярной материи. Заложенный на данной ступени, основополагающий принцип взаимного влияния корпускулярного и волнового паттернов позволит в дальнейшем понять механизм локализации в самоорганизующихся системах удаленных субъектных качеств. В принципе, интеграция субъектных качеств с объектами заключается в том, что волновые паттерны переструктурируются таким образом, что происходящие изменения в образованных ими волновых полях как бы начинают выполнять те функции, которые соответствуют определенному субъектному свойству. Поэтому в  дальнейшем  самоорганизация систем двигается по пути организации их волновых структур.
Рассмотрим процесс накопления энергии в структуре волновых полей. Волновые поля образуются в результате интерференции волновых паттернов при объединении корпускул. Атомы, объединяясь в молекулы, создают молекулярный волновой паттерн, который формируется за счет интерференции волновых паттернов атомов. Молекулы, объединяясь между собой и образуя высокомолекулярные соединения, создают волновые интерференционные поля более сложной конфигурации. Характерная особенность таких полей заключается в следующем. Поскольку волновые паттерны  можно представить в виде элементарных стоячих волн, то в зависимости от фазы интерферирующих волн, в общей картине будет наблюдаться взаимное увеличение или гашение амплитуд. В тех случаях, когда две волны интерферируют с одинаковыми фазами, амплитуда волны, или, другими словами, энергия волнового поля увеличивается, если волны интерферируют в противофазе, энергия волнового поля обращается в ноль. Те области, где энергия волнового поля не  равна нулю, обычно оказывают силовое противодействие на любое внешнее воздействие, в чем проявляются, как правило, инертные свойства системы, или способность системы сохранять свое первоначальное состояние, а другими словами, свое неравновесие с окружающей средой.  В тех областях, где энергия волнового поля равна нулю, подобное противодействие отсутствует, поэтому такие области в дальнейшем будем называть энергетическими каналами, энергия по таким каналам передается без потерь и практически с бесконечной скоростью, т.е. мгновенно, здесь как бы продолжает действовать нелокальный характер взаимодействий, определяемый интегральной структурой.

Как и в любой стоячей волне, здесь можно выделить области, так называемых, пучностей и зоны узлов, при этом в области пучности энергия максимальна, а зоне узлов - равна нулю, т.е. в такой волне энергия как бы перетекает из узлов в пучности. Образование энергетических каналов связано с линией узлов в стоячих волнах, образующих в совокупности волновые поля корпускулярных структур. Области волновых полей, где энергия поля максимальна, будем называть волновыми оболочками. Для дальнейших эволюционных преобразований волновые интерференционные поля, образованные молекулярными соединениями, должны полностью повторять интегральную структуру мироздания, поскольку только в этом случае возможна дальнейшая интеграция систем. В прогрессивной эволюции участвуют молекулярные соединения углерода, которые, по-видимому, и могут создавать такие интерференционные волновые поля. Поэтому все эволюционные реорганизации ориентированы только на форму переструктурированных волновых полей, образуемых  за счет соединения между собой различных молекулярных структур. В связи с чем, в конкуренции и отборе между создаваемыми системами, в основном, участвуют формы их волновых полей.

Можно сделать вывод, что хронооболочки U уровня преобразуются таким образом, что волновые u и d бозоны создают сложные интерференционные волновые картины, в которых выделяются волновые оболочки и каналы, по которым может  перетекать энергия. Поэтому уже на этапе формирования энергетического плана в самоорганизующихся системах начинает проявляться наряду с дифференциальной и ее интегральная структура, которая состоит из энергетических каналов и энергетических оболочек.
Фактически у нас образовался новый или второй тип материи, который будем в дальнейшем называть волновым структурным уровнем материи  (первый тип материи – корпускулярный). Этот вид материи обусловливает и новый характер взаимодействия между системами, который в данном случае носит уже локальный характер. Теперь неравновесие самоорганизующихся систем обусловлено корпускулярно-волновым дуализмом, где нелокальная интегральная структура начинает постепенно воплощается в локальную в виде волновых полей. Новая внешняя структура интегрируемых объектов для нас не видима. Но не трудно представить, какая у нее форма. Исходя из того, что Земля имеет энергетический каркас в форме додекаэдра, мы можем сделать предположение, что и все интегрируемые структуры нашей планеты имеют примерно такой же вид. Кстати отмечу, что вирусы полиомиелита, как удалось обнаружить, имеют форму икосаэдра. Но это бывает очень редко, когда корпускулярные структуры повторяют форму интегральной структуры мироздания, или имеют икосаэдрододекаэдрическую форму, в большей степени этому должны соответствовать их волновые поля.

Наверно, нужно еще несколько слов сказать о физике этих волновых полей. Поскольку они слагаются  u и d бозонами, которые фактически являются квантами пространства, то и структуры, которые они создают – это пространственные структуры или структура пространства. И в дальнейшем, когда мы будем говорить о заполнении этих структур энергией, то сразу хочу оговорить, что природа этой энергии лежит в природе времени. Если вы знаете, из чего состоит время, значит, вы понимаете природу этой энергии. Я, например, не знаю, из чего состоит время.  Я только делаю допущение, что их природа тождественна, и, введя несколько априорных положений, строю логичную картину построения мира, но об этом уже было написано в четвертой главе.

Энергетический подуровень (9ступень)

Сформированный на физическом уровне новый тип материи для того, чтобы участвовать в дальнейшей эволюции, должен освоить и новый процесс накопления  энергии из окружающей среды. Здесь качественный скачок в эволюции при образовании энергетического уровня, произошел тогда, когда высокомолекулярные соединения освоили механизм преобразования и ассимиляции энергии из окружающей среды, другими словами, диссипативную энергию планетарной хронооболочки. Механизм преобразования негэнтропии окружающей среды при помощи лучистой солнечной энергии в форму внутренних связей обусловлен в реакциях фотосинтеза.
Поскольку молекулярные  структуры создают новые модели неравновесных систем, относящиеся к  системам открытого типа, то теперь из всего многообразия созданных соединений отбор проходят только те системы, энергетические каналы которых структурированы таким образом, чтобы не только наиболее полно усваивать энергию окружающей среды, но и уметь выделять продукты переработки. Процессы фотосинтеза всегда рассматривались с корпускулярных позиций. Попробуем показать, что преобразование волновых паттернов у молекул играет более существенную роль, нежели перестройка в самих молекулах.
Ассимиляция негэнтропии осуществляется в энергетических каналах системы, где волновые паттерны молекул углекислого газа и воды, интерферируя между собой, образуют новую волновую структуру, тождественную самой системе. Под влиянием этой структуры происходит переструктуризация и с атомами, т.е. некоторые из связей в молекулах углекислого газа освобождаются и присоединяют к себе другие молекулы углерода, образуя новую корпускулярную структуру. На такое преобразование используется свободная энергия окружающей среды, в виде солнечного света. При этом поступившая материя приобретает новый, качественно иной молекулярный состав, который аналогичен исходной системе. Накопление энергии происходит при этом не только в химических связях, но и структуре волновых полей системы. Преобразованная таким способом материя имеет более низкий уровень энтропии, за счет усложнения структуры молекул, а также более высокий уровень внутренней энергии за счет возрастания энергии связей между атомами. Это возможно вследствие того, что суммарная потенциальная энергия исходных молекул выше, чем в преобразованной молекуле, при этом освободившаяся энергия идет на образование устойчивых связей между  новыми молекулами и исходной структурой.

Более высокий уровень внутренней энергии системы  обусловливает и более устойчивое состояние системы в окружающей среде.  Продукты переработки в виде молекул кислорода, имеющие более высокий уровень энтропии, выделяются из системы. В этом случае использовалась способность интерференционного поля системы создавать такие элементы в своей структуре, которые в дальнейшем играют роль потенциальных связей, наподобие связей в электронных оболочках. Причем это возможно только тогда, когда созданная структура волнового поля повторяет общую структуру мироздания. Здесь соблюдается принцип тождественности,  что делает способными к отстаиванию своей целостности и тела неживой природы только в силу того, что они несут в себе образ всей Вселенной в форме, обусловленной их природой. Фактически, в процессах фотосинтеза использованы отражающие свойства физической материи повторять в своих частностях общие тенденции развития систем. Еще раз отмечу, что энергия накапливается не только в межмолекулярных связях, но и в структурах волновых полей и энергетических каналах, связывающих между собой волновые поля.

Анализируя эволюцию биосферы, я не буду рассматривать возникновение первых аминокислот, неорганический синтез крупных органических молекул (биополимеров), образование физико-химических систем (коацерватов) и мембран – все это, будем надеяться, происходило так, как описано в опытах С. Миллера, С. Фокса и других исследователей, доказавших спонтанный синтез органических веществ из неорганических вне организма. Но хочу обратить внимание на то, что образование органических молекул совсем не означает, что именно так зарождается жизнь. Что отличает живую амебу от мертвой, если она состоит их тех же самых молекул? Ведь наличие жизни в системах совсем не обусловлено тем, что они состоят из органогенных структур, если живая система от мертвой ничем не отличается по своему молекулярному составу. Витальность (или жизнь) – это качественно иное состояние системы. Образование аминокислот или неорганический синтез биополимеров ни в коей мере не объясняют, как появилась жизнь. Это только необходимое условие для возникновения жизни, но никак не достаточное.  Так что же отличает живые системы? На этот вопрос отвечу так: живые системы обладают собственными хронооболочками. Поэтому и получается, что мертвая амеба отличается от живой тем, что ее хронооболочка «сдулась», как воздушный шарик, т.е. перестала существовать.

Итак, первое отличие живого от неживого – наличие собственных хронооболочек у биосистем. Второе отличие – хронооболочки принадлежат второму уровню, определяемому по U-признаку. Третье отличие – эволюция биосистем обуславливает включение их в хронооболочки более высоких уровней.
По поводу третьего отличия приведу следующий пример. Мы рассматриваем семь глобальных эволюционных уровней. Это семь разноуровневых хронооболочек, определяемых по объектному N-признаку.  На Земле по N-признаку можно выделить следующие семь хронооболочек: 1. молекулярная, 2. клеточная, 3. тканевая, 4. организменная, 5. популяционно-видовая, 6. биогеоценозная, 7. биосферная.
 Так вот белки – основной строительный материал в живой природе, помимо того, что обладают собственной хронооболочкой первого - молекулярного уровня, входят также в состав второго – клеточного, третьего – тканевого и четвертого – организменного уровня. Это значит, что белки обладают собственной хронооболочкой не только первого уровня, но второго и третьего, и четвертого.
Эта способность обусловлена их пространственной химической структурой, в которой белок может иметь первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Под первичной понимают химическую, структурную формулу белка, представленную в виде линейной последовательности аминокислотных остатков и определяющую порядок их чередования. Остальные структуры — это различные уровни этой линейной последовательности в пространстве. Вторичная структура представляет собой спираль, в которой отдельные аминокислоты соединены водородной связью, третичная образует клубок (глобулу) из белка одной природы, а четвертичная — клубок из белковых глобул, различных по своей природе и структуре.

Как видно, в процессе эволюции белки сначала просто образуются в собственной хрональной оболочке, определяющей последовательность аминокислот. Вторая хронооболочка преобразует линейную структуру в объемную (спираль) за счет водородных связей. В третьей хронооболочке в результате взаимодействия между отдельными участками полипептидной цепи, определяемых характером химической связи (водородной, ковалентной, ионной) и последовательностью расположения аминокислот, цепь автоматически закручивается, образует петли и свертывается в присущую ей правильную структуру, т.е. происходит самосборка белковых молекул в трехмерном пространстве. Если многократно растягивать полипептидную связь и затем отпускать, то она всегда будет восстанавливаться в присущую для каждого вида цепи структуру. Это неизменное качество определяет структура третьей хронооболочки. Четвертая хронооболочка объединяет белковые глобулы, различающихся по своей природе и структуре, в единое целое. Таким образом, мы получаем интересный вывод: белки обладают четырьмя собственными хронооболочками. Поэтому еще раз сформулирую третье отличие живого от неживого: живая система имеет не одну, а  несколько собственных хронооболочек разных уровней. Причем волновые поля живых систем строятся таким образом, чтобы создать устойчивые связи между хрональными оболочками. Хаотичная энергия хронооболочек воплощается в устойчивую интерференционную картину волновых полей, и чем ближе форма этих полей к интегральной структуре мироздания, тем устойчивей будет неравновесие с окружающей средой. В дальнейшем мы поговорим также, что на каждом эволюционном этапе собственной становится хронооболочка только тогда, когда система преобразует не только диссипативную энергию, но и динамическую.

Итак, подведем краткие  итоги. Основной способностью интегрирующихся систем на основе высокомолекулярных соединений является не только способность ассимилировать диссипативную энергию окружающей среды в форме организационных связей между молекулами, но главное, образование устойчивых вертикальных связей между системой и надсистемой, или другими словами, между хронооболочками разного уровня. Тогда каждая система, благодаря собственному волновому полю, повторяющем в себе интегральную структуру мироздания, получает способность к взаимному энергообмену со следующими уровнями планеты. Подобный взаимный обмен осуществляется по энергетическим каналам системы, которые совпадают с линией узлов в ее интерференционном паттерне.