В общебиологическом аспекте большое значение имеет приложение идей синергетики к проблеме хиральности. Суть этой проблемы состоит в следующем. В неживой природе господствует принцип зеркальной симметрии — вещества, обладающие оптической активностью, представлены правыми (D) и левыми (L) изомерами, встречающимися в равных соотношениях. Вследствие этого данное вещество — смесь равных количеств оптических изомеров в целом оптически неактивно, т. е. является рацематом. В отличие от этого в живой природе вещества оптически активны. Эта зеркальная асимметрия — хиральность — является одним из главных отличий живого от неживого. Соответственно в неживой природе протекают термодинамические выгодные процессы рацемизации, а в живой природе, напротив, протекают процессы воспроизведения и поддержания хиральности. Поэтому считается, что обнаружение хиральной чистоты природных объектов может служить доказательством наличия жизни в таких объектах. Считается, что возникновение зеркальной асимметрии — хиральности — невозможно путем эволюции материи. Но в реальных условиях существуют такие процессы взаимопревращений оптически неактивного вещества и зеркальных изомеров, которые при достижении определенных критических условий приводят к скачкообразному переходу в целом рацемической системы в состояние с нарушенной зеркальной симметрией вплоть до хиральной чистоты. Как указывает акад. В. И. Гольданский, «теперь можно считать доказанным, что возникновение хирально чистой биосферы из первоначально рацемической смеси оптических антиподов мира добиологической химии, иными словами, возникновение жизни в безжизненной природе произошло именно как своеобразный фазовый переход, как исследуемая синергетикой бифуркация, катастрофа (благополучная катастрофа!). Скачкообразный переход к хиральной чистоте означает, что, подобно тому как возникновение Вселенной связывается современной наукой с «Большим взрывом»… так и возникновение жизни во Вселенной можно связать со своеобразным «Биологическим Большим взрывом»…» [9].
Возникшие в результате этого Биологического Большого взрыва живые системы поддерживали возникшее неравновесное состояние, в том числе (или главным образом) хиральность. Сущность этого поддержания состояла в усвоении и преобразовании внешнего в свое внутреннее, т. е. преобразование рацематов в хиральные (D- или L-изомеры) вещества. С поддержанием этого устойчивого неравновесного состояния связано кардинальное свойство живого — активность. В отличие от неживых тел, в которых все процессы протекают в направлении повышения энтропии (энтропия рацемической смеси всегда выше, чем у чистых оптических изомеров, поэтому в неживой природе самопроизвольные процессы идут в направлении рацемизации), в живых системах процессы направлены на снижение энтропии.
Возвращаясь к проблеме возникновения жизни как диалектическому скачку, возникновению нового, целесообразно рассмотреть еще два важных аспекта этой проблемы. Первый из этих аспектов — «парадокс возникновения», или «парадокс развития». Сущность этого парадокса заключается в том, что «если последующие состояния системы однозначно детерминируются предыдущими, то новообразований не возникает. Эволюция представляется в данном случае как рост, простое увеличение чего-либо. Если же последующие состояния не детерминируются предыдущими, то новое возникает необъяснимо, внезапно…». Разрешение этого парадокса состоит в том, что «предшествующие состояния системы определяют вероятность ее нахождения в том или ином из множества возможных состояний. Поэтому новое не предопределяется предшествующими состояниями однозначно, но обусловливается стохастически» [10]. Об аналогичном разрешении парадокса развития пишет Г. А. Югай, который указывает, что «новое качество (новый вид) возникает в процессе естественного отбора случайных фенотипических отклонений. Отбор фенотипов совпадает с отбором генотипов. Научное объяснение Дарвиным качественно нового в развитии живой природы является аналогичным эпикуровской концепции отклонения атомов от прямолинейного движения. Новое сохраняет преемственную связь со старым, так как возникает путем отклонения от того, что было раньше. Новое (высшее) появляется на основе старого (низшего), но в то же время оно возникает не всецело в его сфере. Сам момент отклонения от старого уже свидетельствует о возникновении определенных моментов нового. Таким образом, обнаруживается, с одной стороны, преемственная связь нового и старого (отклонение от старого), с другой—появление нового путем выхода за пределы старого… новое зарождается в недрах старого и в то же время за его пределами. Такова диалектика, — пишет далее Г. А. Югай, — нового и старого в дарвиновской трактовке, которая содержит преодоление парадокса развития: новое появляется из низшего и в то же время не из него (за его пределами)» [11]. Логико-теоретическую основу парадокса развития (возникновение нового) составляют не только категории высшего и низшего, но и категории случайности и необходимости, причины и следствия, конечного и бесконечного.
Диалектика возникновения нового имеет самое непосредственное отношение к пониманию возникновения (порождения) нового в интегративной деятельности мозга. Хорошо известно, что механизмы «озарений» (инсайта), не говоря уже о творческом процессе человека, еще очень далеки от научного понимания… В этой ситуации совершенно исключительное значение приобретают методологические установки, исходная философско-методологическая позиция, которые должны служить отправным пунктом и ориентиром исследования этой актуальнейшей проблемы деятельности мозга.
В самой общей форме эта проблема может быть сформулирована как проблема детерминации непредсказуемого. Углубленная, целенаправленная разработка этой глубоко диалектической проблемы представляет собой необходимую предпосылку ее конкретно-научного исследования.
[9] Гольданский В. И. Об авторе и его статье: Предисловие к статье Л. Л Морозова «Поможет ли физика понять, как возникла жизнь?» // Природа, 1984. № 12. С. 37.
[10] Ефимов Ю. И., Мозелов А. П., Стрельченко В. И. Современный дарвинизм и диалектика познания жизни. Л.: Наука, 1985. С. 17.
[11] Югай Г. А. Философские проблемы теоретической биологии. М.: Мысль, 1976. С. 108.