|
|
Страница 22 - Разум природы и разум человека - А.М. Хазен - Философия как наукаСегодняшние оценки возраста Земли как планеты достигают величины в 4,8 миллиарда лет. Общепризнанно, что возникновение первых водоёмов произошло 3,8 миллиарда лет назад. Температуры в них тогда были больше современных. Можно спорить, идёт ли речь о 80 – 100 оС тепла или о 250 – 350 оС. Геология свидетельствует, что уже тогда цикл превращений углерода на Земле контролировался простейшими живыми организмами в планетарных масштабах их количеств. Например, на основе геологических исследований достоверно установлено, что в столь древних морях был углерод в виде органических соединений живого происхождения. Такие подробные исследования были проведены в формации Исуа в Гренландии. В главе VI рассмотрено, почему в живых организмах существует дефицит тяжелого изотопа углерода 13C по отношению к его концентрации в неживых объектах. Величина этого дефицита 13C = 26 7% . Как пояснено в главе VI, она определяется симметриями в шестимерном фазовом пространстве и отражает предел накопления ошибок в квазикристаллических структурах, ответственных за существование жизни. Наблюдения показывают, что величина дефицита остаётся постоянной как для современной жизни, так и в прошлом. Однако в породах формации Исуа существует дефицит: 13C = 13 4,9%. Считается, что это количественное отклонение – артефакт, вызванный последующим метаморфизмом пород. Возможно так оно и есть. Но нельзя исключить, что этот дефицит имеет причины, которые принципиальны для биохимии возникновения жизни. Как подчеркивалось, комплекс аминокислот и нуклеотидов при возникновении жизни не мог быть полностью тождественными с существующим в живых организмах сегодня, так как сильно отличались физико-химические условия. Но другому биохимическому комплексу должны отвечать изменённые квазикристаллические структуры. Им неизбежно соответствует другой предел накопления малых ошибок в симметрии, вызванных размерами атомов тяжелого изотопа углерода. Его выражает величина дефицита 13C. Если она для углерода в формации Исуа другая, то это может быть доказательством важнейшего – конкретные детали биохимической основы возникновения и современного развития жизни не тождественны. Исследований такого рода не проводилось, хотя они принципиально интересны – отличие 13C для формации Исуа есть артефакт или в нём хотя бы в виде составляющей присутствует реальность? Ответ на этот вопрос (даже только психологически) чрезвычайно важен. Независимо от этого, сам факт существования в отложениях бывших гренландских водоёмов дефицита изотопа 13C позволяет утверждать, что первичные формы жизни возникли одновременно с первыми водоёмами около 3,8 миллиарда лет назад (что признано в литературе). Сегодня известно много видов микроорганизмов, возраст которых 3,3 – 3,5 миллиарда лет. Нельзя игнорировать геологические масштабы формаций, состоящих из строматолитов и микрофоссилий, которые есть остатки совсем непростых форм жизни, представленной сотнями родов и видов. Их возраст около 2 миллиардов лет. Они по уровню морфологической сложности должны быть ДНК-содержащей жизнью. Это и другие геологические данные достоверно указывает, что в масштабах времени существования Земли как планеты жизнь возникла практически “мгновенно” и в очень короткое время приобрела количественно такие масштабы, что стала влиять на геологию верхнего слоя земной коры (см. [50] – [52]) и атмосферу в целом. Геологические данные показывают (в частности, на примере строматолитов), что даже, если жизнь (и её конкретные формы) возникла однократно в единственной зоне Земли (что не бесспорно), то далее по геологическим регионам образовалась выраженная дифференцировка её похожих форм. Иерархия абиогенно синтезированных соединений была дана на рис. 2.3. Они ещё только химические, то есть синтезируемые в процессах-прототипах обычной химической технологии. Одно из условий при синтезе предбиологических соединений углерода и возникновении жизни – восстановительная атмосфера с большим содержанием серы и высокими температурами (по отношению к современным).
Гетерокатализ с помощью одних из РНК дополнительных продуктов, которые они сами использовать не могут, но которые в силу принципа структурной комплементарности могут быть необходимы для реакций с участием других РНК, разрешает широкий круг “проб и ошибок” – повышает вероятность самопроизвольного возникновения самовоспроизводящихся РНК и ДНК. Как показано в главе VI, принцип структурной комплементарности не есть эвристическое “чудо”, а отражает закономерности фазового пространства. В других условиях он обязательно имеет отличия комплекса подчиняющихся ему веществ. Повторю ещё раз – палеонтологически достоверно, что ДНК-содержащие формы жизни в планетарных масштабах возникли “мгновенно” после геологического образования Земли. Условия тогда не были и не могли быть тождественными современным. Источник и причина возникновения жизни есть второе начало термодинамики. Стремление к максимуму энтропии, принцип максимума производства энтропии, не позволяющий предбиологической эволюции упереться в тупики равновесия, принцип структурной комплементарности – иерархия синтеза информации – задают, что в определённых условиях (неизбежно реализующихся для планетных систем многих звёзд) возникновение жизни есть ординарный высоковоспроизводимый процесс, имеющий общую основу с реализованным на Земле. Жизнь в сопоставимых формах с Земной возникала и возникает во Вселенной многократно, на общей предбиологической основе, обязательно с участием именно углерода. Даже кремнийорганические формы жизни во Вселенной невозможны.
Образование планетных систем – воспроизводимый обязательный процесс. В первой книге этого цикла [11] показано, что введение уравнения состояния и меры информации в механику делает планетные системы аналогами атомов. Формирование “пылевых колец”, а потом на их основе планет – закономерно для систем с притягивающим массивным телом. Современная астрономия это подтверждает наблюдениями и расчётными моделями. В таблице 2.1 приведены данные об известных сегодня планетах около звёзд, которые в космических масштабах находятся близко от Солнечной системы – на расстояниях до 60 световых лет. Обращают на себя внимание крупные планеты, имеющие малые периоды обращения, находящиеся на расстоянии от центральной звезды меньшем, чем для Меркурия в Солнечной системе. Величина массы звёзд, около которых найдены планеты, близка к массе Солнца. К концу 1999 г. открыто 30 планетных систем звёзд. Их поиски продолжаются. Итог этих исследований – планетные системы во Вселенной есть достоверный, частый, ординарный факт. Конечно, наблюдения малых планет с размерами порядка земных, труднее. Но такие результаты уже есть. Использованная в этих открытиях методика измерения частотных сдвигов излучения допускает повышение точности. Напомню, что около полустолетия назад обнаружение планет у звёзд проводилось путём многократного измерения на фотопластинках микронных сдвигов изображения звезды. Достоверность результатов была ничтожна. Эволюция звёзд и их планет, сопровождающаяся остыванием – обязательна. Связи, определяющие существование РНК, слабые. Поэтому снижение температуры среды, неизбежное в процессе геологической эволюции планет, коррелирует с требованиями усложняющихся гетерокаталитических реакций с участием РНК, а потом и ДНК. Вселенная должна была бы “кишеть” жизнью, сопоставимой с Земной как болота комарами. Но это явно не так. Причина не во втором начале термодинамики (как это считают, обосновывая исключительность человека во Вселенной), а в радиационных условиях в рукавах галактик, где во Вселенной сосредоточено большинство звёзд. На роль в возникновении и эволюции жизни во Вселенной положения звёзд по отношению к их скоплениям впервые указал Л.С. Марочник [53] и я ранее в [4] подчеркивал важность его работ. Эволюция звёзд неизбежно приводит к катаклизмам, известным как вспышки сверхновых звёзд. В рукавах галактик плотность звёзд высокая. Возникающая при этих вспышках мощная жёсткая радиация пронизывает огромные области, включающие в себя множество звёзд с планетными системами. На какой бы стадии собственно биологической эволюции не находилась бы жизнь на планетах этих звёзд, её дальнейшая эволюция прерывается – мощная жёсткая радиация уничтожает жизнь. В силу витальных последствий взрывов сверхновых жизнь может длительно эволюционировать преимущественно для звёзд, которые движутся по круговым орбитам вокруг центра галактик, пересекая их рукава с интервалами в сотни миллионов лет. Именно такой звездой является наше Солнце. Но таких звёзд относительно мало. По принципу реализации их орбит они обязательно далеко удалены друг от друга. Это, а не второе начало термодинамики, ограничивает число звёзд, на планетах которых есть жизнь, и возможности контактов между ними. Изложенное выше позволяет утверждать, что (с малыми отклонениями) известные нам земные предбиологические условия универсальны для возникновения жизни на других планетных системах. Для сложных форм дальнейшей эволюции жизни условия более узкие, чем предбиологические. Поэтому частота возникновения жизни во Вселенной должна быть выше, чем частота случаев её эволюции, доходящей до сложных многоклеточных организмов. Однако иерархически многоступенчатая эволюция жизни остаётся высоко вероятной потому, что принцип структурной комплементарности гарантирует возможность саморегулирующегося экологического воздействия жизни на геофизику планет, которое необходимо для перехода по ступеням иерархии. Примеры подобного в истории Земли – от образования залежей строматолитов до кислородной атмосферы как результатов метаболизма простейших форм жизни. Кислород ограничил экологические ниши его создателей, но он создал условия для перехода на следующие иерархические ступени эволюции жизни. Общеизвестно влияние жизни на геологию Земли как одной из планет. Образование не только кислородной атмосферы, но и известняков, нефти, угля, природного газа, запасов железных руд (масштабов Курской магнитной аномалии) – это планетарные геологические процессы с участием первичных форм жизни. Однако остаётся недостаточно подчеркнутым, что если на определённом этапе геологической эволюции планеты жизнь не возникла, то дальнейшее физико-химическое развитие этой планеты неизбежно пойдёт по другому пути, на котором условия будут другими и, вероятно, жизнь на этой планете уже никогда возникнуть не сможет. Планетарные геофизические теории, объясняющие почему развитие близкой по всем параметрам к Земле планеты Венера (в частности её атмосферы) пошло по пути, несопоставимому с земным и с возникновением жизни, были разработаны сразу после первых полетов к ней космических аппаратов. Они аргументированы и, казалось бы, достоверны. Но, несмотря на это, нет ответа на вопрос – если бы жизнь на Венере всё-таки возникла, то не повлияло бы это на её геофизику настолько существенно, что планета и сейчас (или в будущем) была бы пригодна для жизни? Нет ответа и на вопрос – не есть ли существующие сейчас геологические условия на Венере (высокие давления, температуры, обилие серы и её соединений [54]) более близкими к необходимым для возникновения жизни, чем это обычно кажется? Топографическая карта Марса, полученная в самое последнее время [55], показывает на нём воронку от удара метеорита, которая имеет глубину около 15 км и ширину порядка расстояния от Москвы до Новосибирска. Дно этой воронки плоское, подобное дну водоёмов. Валы выброса породы из неё изменили профиль целого полушария Марса. Отражение ударной волны от поверхности противоположного полушария сформировало на нём горы. Эти факты принципиально изменяют взгляды на возможность существования жизни на Марсе. Становится высоко вероятной такая модель его развития, в которой жизнь на нём развивалась по земному типу с саморегулированием геологии его коры и состава атмосферы. Но планетарная катастрофа “сорвала” с него атмосферу, привела к испарению запасов воды и тем, возможно полностью, уничтожила на нём жизнь во всех её формах. Во всяком случае сегодня искать остатки жизни на Марсе следует не на его поверхности, а в геологических пустотах, сохранившихся в глубинах не повреждённых участков суши. Судить о сегодняшнем существовании жизни на Марсе, исследуя его поверхность, то же самое, что искать жизнь на Земле, наблюдая льды вершины Эвереста. Необходимо подчеркнуть. Нам достоверно известен факт существования жизни на Земле и факт её продвинутой саморегулирующейся совместной биологической и геологической эволюции, благодаря которому существуем мы сами. Жизнь и её формы определены максимумами иерархической энтропии-информации. Эти максимумы исключительно острые. В результате их остроты случайности при возникновении и эволюции жизни в любой точке Вселенной создают сопоставимые экстремумы иерархической энтропии-информации и её производства. Материализация этих экстремумов и есть организмы как формы жизни. Результат формирования экстремумов (то есть конкретные отличия форм жизни) зависит от внешних и внутренних условий. Они саморегулирующиеся. Для того, чтобы такой “коридор условий” мог существовать, необходимо выполнение специфически заданного интервала начальных условий. Это не многомерная математическая точка условий, случайного повторения которой вряд ли можно было бы ожидать при любом числе планетных систем во Вселенной – это интервал условий. Он неизбежно возникает и повторяется в геофизической эволюции самых разных планетных систем. Геофизически возникновение жизни не нуждается во флуктуациях, направленных против роста энтропии. Вероятность воспроизведения интервала условий намного выше. Тем более, что образование планет есть закономерный механический и геофизический процесс, а потому закономерно и повторение где-то во Вселенной планет земного типа (с земными начальными стадиями как формирования самой планеты, так и её геологической эволюции). Наиболее вероятно, что открытые во Вселенной планетные системы (таблица 2.1) относятся к тем, в которых законы механики запретили образование планет с земными условиями. Новые наблюдательные методы наиболее эффективны в наблюдениях именно планет типа таблицы 1. Ясно, что в Солнечной системе другой разумной жизни типа человеческой сегодня нет. Нет пока даже намёков на существование разумной жизни на планетах звёзд, ближайших к Солнцу. Но искать жизнь вне Солнечной системы необходимо. Обнаружить сигналы других цивилизаций трудно из-за специфичности орбиты Солнца относительно центра Галактики, а потому огромными расстояниями до соседних звёзд. Однако отсутствие сигналов внеземной жизни может иметь ещё одну причину. Как отмечалось мною ранее в [2] – [11] и будет рассмотрено в главах IX, Х, разум есть конкретный этап иерархического роста энтропии-информации. В биологической основе его возникновения и эволюции заложена корреляция с агрессивностью поведения его обладателей. Может быть, это предопределяет самоуничтожение цивилизаций как закон природы? Ответа нет, но во Вселенной число планет, на которых существует жизнь, бесспорно, должно быть огромным, а сигналов об этом нет. Этот факт заслуживает самого пристального внимания и анализа. К нездоровому трёпу о “летающих тарелках”, наукообразных НЛО, бабах, забеременевших якобы от инопланетян, он отношения не имеет. Он является первостепенным сугубо научным вопросом. Он содержит в себе и вопросы о нашем понимании закономерностей эволюции общества, науки и техники. Категория: Библиотека » Философия Другие новости по теме: --- Код для вставки на сайт или в блог: Код для вставки в форум (BBCode): Прямая ссылка на эту публикацию:
|
|