ЧЯД. Предисловие

               МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ФЕНОМЕН.


Утверждение о том, что наука сделала большие успехи в понимании природы, прописная истина. Хорошее знание физических законов дали возможность космическим аппаратам сфотографировать вселенную за миллиарды миль от земли. Электрическое освещение, телефоны, компьютеры, и прочие чудесные вещи свидетельствуют о превосходстве науки и техники над силами природы. Вакцины и высокоурожайные сельскохозяйственные культуры оставили в прошлом давних врагов человечества – болезни и голод, по крайней мере, в некоторых частях мира. Чуть ли не ежедневные сообщения о достижениях в области молекулярной биологии вселяют надежду о скором избавлении от генетических нарушений и многих других болезней.
    
И, тем не менее, понимание того, как нечто функционирует не равносильно пониманию того, как оно появилось на свет. Например, движение планет в солнечной системе может быть предсказано с огромной точностью, однако, происхождение Солнечной системы (вопрос о том, как Солнце, планеты и их спутники сформировались в самом начале) по-прежнему спорно. Наука может, в конечном итоге, решить эту загадку. Однако суть вопроса, что знание о происхождении как-то отличается от понимания того, как это изо дня в день работает, остается.
    
Господство науки над природой наводит многих людей на мысль, что возможно и даже обязательно должно существовать объяснение происхождению природы и жизни. Предположение Дарвина о том, что феномен жизни можно объяснить действием естественного отбора на изменчивость более 100 лет принимаются за истину подавляющим большинством в образованных кругах, хотя основные механизмы жизни остаются совершенной загадкой до настоящего времени.
    
Современная наука узнала, что, в конечном счете, жизнь есть молекулярный феномен, т.е. все организмы состоят из молекул, которые действуют как гайки и болты, шестерни и шкивы биологических систем. Конечно, существуют сложные биологические функции (например, циркуляция крови), появляющиеся на более высоких уровнях, однако мельчайшие детали жизни – компетенция биомолекул. Поэтому биохимия, изучающая эти молекулы, имеет своей сверхзадачей изучение самих основ жизни.
    
С середины 1950-х годов биохимия занимается выяснением функционирования жизни на молекулярном уровне. Дарвин не знал о причинах изменчивости в пределах вида (одно из требований его теории), но биохимия определила молекулярную основу этого явления. Наука в девятнадцатом веке только догадывалась о механизмах зрения, иммунитета, или движения, но современная биохимия обнаружила молекулы, отвечающие за эти и другие функции.

Ожидалось, что основа жизни должна быть чрезвычайно проста. Эти ожидания оказались разбиты. Зрение, движение и другие биологические функции оказались не менее сложными, чем телевизионные камеры и автомобили. Наука совершила огромный прогресс в понимании того, как работает химическая сторона жизни, но элегантность и сложность биологических систем на молекулярном уровне парализовали возможности науки объяснить их происхождение. Практически нет ни одной серьезной попытки объяснить происхождение конкретных, сложных молекулярных систем. Многие ученые храбро утверждают, что объяснение уже у них в руках, или будет рано или поздно, но никаких оснований для таких утверждений невозможно найти в специальной научной литературе. Более того, есть веские причины думать, исходя из структуры самих этих систем, что объяснения механизмов жизни с точки зрения теории Дарвина никогда достичь не удастся.
    
Эволюция – гибкое понятие.  Кто-то может использовать его в значении простого изменения чего-либо с течением времени, тогда как другой для обозначения происхождения всех форм жизни от общего предка, без уточнения механизма такого происхождения. Однако, в чисто биологическом смысле, эволюция означает процесс, в ходе которого жизнь возникла из неживой материи, а затем развивалась совершенно естественным путем.

Это тот смысл, который дал этому слову Дарвин, и, именно, то значение, с которым оно используется в научном сообществе. И именно в таком смысле я использую слово эволюция в этой книге.


                АПОЛОГИЯ МЕЛОЧЕЙ.

Несколько лет назад, Санта-Клаус подарил моему старшему сыну пластиковый трехколесный велосипед на Рождество. К сожалению, у такого занятого человека, как Санта Клаус не было времени, чтобы вынуть его из коробки и собрать, прежде чем отправиться дальше по своим делам. Эту задачу пришлось решать папе. Я достал отдельные части из коробки, развернул инструкцию по сборке, и вздохнул. На шести страницах буклета были подробнейшие инструкции типа: поставьте в ряд винты восьми различных видов; вставьте два полуторадюймовых винта в рукоятку шпинделя; придерживайте вал через квадратное отверстие в раме велосипеда, и так далее. Мне не хотелось читать инструкцию, потому что я точно знал, что это не будет легким чтением вроде газеты, а весь смысл кроется в деталях. Я засучил рукава, открыл банку пива, и приступил к работе. Через несколько часов трехколесный велосипед был собран. В процессе мне все же пришлось читать каждое указание в буклете по нескольку раз (ввинчивая их в свою голову) и строго соблюдать требуемые шаги по сборке.

Мое отвращение к инструкциям, оказывается, широко распространенное явление. Хотя многие семьи имеют видеомагнитофон, далеко не все владельцы могут его запрограммировать. Эти технологические чудеса укомплектованы подробной инструкцией по эксплуатации, но сама мысль об утомительном изучении каждого предложения буклета, заставляет большинство людей делегировать это занятие ближайшему десятилетнему ребенку.
    
К сожалению, многое в биохимии похоже на буклет с инструкциями, в том смысле, что самое важное кроется в деталях. Студент, кто просто просматривает учебник биохимии, практически наверняка проведет большую часть следующего экзамена, уставившись в потолок, тогда как капли пота будут стекать по его или ее лбу. Простое перелистывание учебника не подготовит студента к вопросу типа: «Опишите подробно механизм гидролиза пептидной связи трипсином, уделяя особое внимание роли энергетической связи переходного состояния». Хотя существуют общие принципы в биохимии, которые помогают простому смертному понять в целом картину химии жизни, их «общность» только уводит вас еще дальше от понимания. Диплом инженера не заменит буклет с инструкциями к трехколесному велосипеду, и не поможет вам напрямую запрограммировать ваш видеомагнитофон.

Многие люди, к сожалению, слишком хорошо знают о скрупулезности биохимических знаний. Те, кто страдают серповидно-клеточной анемией, терпя постоянные боли всю свою короткую жизнь, знают о важности мелочей, изменивших одну из 146 аминокислот в одном из десятков тысяч белков в их теле. Родители детей, которые умирают от болезни Тея-Сакса или кистозного фиброза, или тех, кто страдают от диабета или гемофилии, знают больше, чем они хотят, о важности биохимических деталей.
    
Как писатель, который хочет, чтобы люди читали мои книги, я нахожусь перед дилеммой: с одной стороны, люди ненавидят читать о технических деталях, с другой – история влияния биохимии на эволюционную теорию заключается исключительно в деталях. Поэтому я должен написать книгу такого типа, какие люди не любят читать для того, чтобы представить на их суд идеи, которые толкают меня писать. И все же сложность должна быть испытана, чтобы её оценить. Итак, дорогой читатель, я прошу вашего терпения: в этой книге будет много деталей.
    
Книга разделена на три части. Часть I дает некоторые общие сведения и показывает, почему об эволюции теперь нужно спорить на молекулярном уровне – сфера компетенции науки биохимия. Эта часть в значительной степени свободна от технических деталей, хотя некоторые все же выползают в главе, в которой обсуждается происхождение глаза. Часть II содержит «примеры глав», в которых читатель найдет много сложностей. Часть III обсуждает без технических подробностей последствия открытий в биохимии.
    
Сложные вещи собраны главным образом во второй части. Однако я старался использовать аналогии с привычными, повседневными объектами, чтобы обсуждаемый материал стал доступнее, поэтому даже в этом разделе подробные описания биохимических систем сведены к минимуму. Параграфы, содержащие чрезмерную детализацию, например, изобилующее техническими деталями строение глаза, будут отделены от обычного текста орнаментом, чтобы придать сил читателю. Некоторые читатели постараются перепахать вторую часть. Другие, возможно, пожелают пройтись вскользь по разделу или даже пропустить отдельные куски, однако затем им стоит вернуться, когда они будут готовы усвоить чуть больше. Для тех же, кто хочет более глубоко вникнуть в биохимию, я включил приложение, в котором изложены некоторые общие биохимические принципы. Я призываю тех, кому нужны абсолютно все детали, взять в библиотеке для ознакомления какой-нибудь учебник биохимии.

Продолжение http://proza.ru/2024/07/09/411