Торвальд Олафсен – Научный материализм (страница 11)

При этом вполне естественно, что жизнь должна сопровождаться стремлением к размножению, просто чтобы не исчезнуть, ведь любой организм может умереть по внутренним или внешним причинам; даже популяция организмов, которые сами по себе не умирают, за достаточно большое время погибнет из-за внешних воздействий. Если предположить, что на нашей планете периодически возникали формы жизни, не стремящиеся к размножению, то они могли успешно существовать какое-то время, обмениваться веществами с окружающей средой, а затем распадались, не оставляя потомства, и мы теперь ничего не знаем о них. Возможно также, что и в наше время, благодаря естественным мутациям, постоянно возникают организмы, которые не стремятся к размножению; они также неизбежно умирают, отдавая место в природе тем, кто создаёт потомство. Только не стоит путать такую ситуацию с жизнью коллективных организмов-колоний, вроде пчёл, муравьёв или термитов — у них за размножение всегда отвечает специальная самка, и любая рабочая особь, хотя самостоятельно не участвует в размножении, тем не менее, активно переживает за этот процесс; самку, которая откладывает мало яиц, немедленно убивают и заменяют другой. Наконец, вполне вероятно, что у многих живых существ стремление к размножению может притупляться, уступая другим приоритетам, как, например, постоянное потребление или лидерство среди их популяции. Такие организмы могут на протяжении некоторого времени существовать наравне со всеми другими, но если их низкая тяга к размножению передаётся новым поколениям, то они вскоре проигрывают природную конкуренцию и исчезают. Таким образом, биосфера Земли полностью или почти полностью состоит из таких организмов, для которых создание потомства является первостепенной задачей, доминирующей в алгоритмах их жизненных циклов; вряд ли могло случиться иначе.

Стремление к размножению, в свою очередь, порождает множество производных механизмов поведения и особенностей физиологического устройства живых существ. Например, в условиях изменчивой среды, которой является поверхность нашей планеты и приповерхностный слой, в долгосрочной перспективе лучше выживают те организмы, чьё потомство вариативно, а не является полными точными копиями родителя. Эффект вариативности действует довольно просто: некоторые особи нового поколения лучше подходят по своим особенностям для выживания в условиях конкретной среды, другие хуже, и первые постепенно вытесняют вторых в процессе естественной конкуренции; в итоге особи с плохо подходящими признаками вымирают. Параллельно этому, конкуренцию также лучше выигрывают организмы, чьи физиологические циклы приспособлены к более широкому диапазону условий, чем у других. Например, поднятие температуры человеческого тела до 38 градусов нарушает физиологию многих болезнетворных микробов, атакующих человека, и приводит к их гибели, при этом микробы, которые способны переносить температуру 39 градусов и более, получают преимущество. Также, когда скорость изменений окружающей среды возрастает, лучше выживают те организмы, у которых вариативность потомства выше, чем у других. Постепенно неким неочевидным образом это привело к появлению механизма спаривания, когда представители одного биологического вида разделяются по половому признаку и участвуют в размножении совместно, объединяя генетическую информацию при создании потомства. Ценность этого механизма сложно переоценить. В самом деле, если у одного организма нового поколения появился полезный признак А, способствующий его лучшей адаптации к среде, а у другого — полезный признак В, то без спаривания объединить эти признаки в одном организме и повысить таким образом выживаемость чрезвычайно сложно — размножаясь делением или почкованием, особи с признаком А могут порождать тысячи и тысячи новых поколений, но так и не дождаться появления в их генетическом коде желанного признака В. При спаривании же двух родителей с признаками А и В появляется потомство, среди которого могут встречаться организмы и только с признаком А или В, и с обоими этими признаками, и также с сочетаниями этих признаков и неких новых.

Другим производным феноменом от тяги к продлению рода является стремление живых существ к сохранению функциональности своего организма. Это выражается в поиске источников питательных веществ и оптимальных для организма физических условий, в заживлении ран, в избегании опасностей. У высших многоклеточных это превращается в сложнейший комплекс реакций на внешние раздражители, который называют инстинктом самосохранения. Снова-таки, эта особенность организмов является просто необходимой для длительного существования жизни, ведь существа, которые не будут поддерживать собственную функциональность, будут умирать самостоятельно или без сопротивления гибнуть от внешних воздействий, часто не успев дать потомство. Разумеется, такие существа проигрывают конкуренцию тем, которые активно заняты обеспечением своей безопасности, и быстро вымирают.

Логическим продолжением стремления к самосохранению являются эффекты старения и смерти, хотя это и неочевидно на первый взгляд. Если исключить старение и естественную смерть из жизни организмов и сделать их бессмертными в благоприятных условиях, то это приведёт к тому, что здоровые и активные предки будут в условиях ограниченных ресурсов вступать в конкуренцию с собственными потомками, ибо бесконечных ресурсов не существует. Выживаемость потомства таким образом будет снижена, а также в ряде случаев новые поколения будут появляться снова и снова от старых родителей, а потомки будут вымирать, прерывая качественные генетические ветки. Такой механизм не подходит для эффективной адаптации организмов к меняющимся условиям среды, и среди многоклеточных стали доминировать те биологические виды, где родители после одного или нескольких циклов размножения стареют и умирают без воздействий извне. Их замещает новое поколение, которое имеет полноценный доступ к тем же ресурсам, которые были доступны родителям, но которое при этом более пригодно для выживания в текущих условиях среды. Бывают, правда, особые случаи. Например, среди одноклеточных организмов старение и естественная смерть практически не встречаются: в благоприятных условиях они питаются, растут и затем размножаются делением, порождая на свет два новых организма, ни один из которых не является прежним родительским. Лишь в некоторых случаях, например, при ассиметричном делении микроорганизмов, допустимо говорить о некой родительской особи, у которой действительно может снижаться способность к репродукции, и это уместно назвать старением.

Кто-то из читателей мог слышать о биологически бессмертных организмах, то есть таких, которые никогда не умирают по естественным причинам в благоприятной среде. К ним относятся медузы рода Aurelia, медузы Turritopsis dohrnii и Laodicea undulata и, возможно, некоторые другие, также к ним можно отнести колонию подводных растений Posidonia oceanica у Балеарских островов и колонию Populus tremuloides — осинообразного тополя с единой корневой системой в национальном заповеднике Фишлейк штата Юта, США. Но с каждым из названных случаев есть определённые нюансы, которые следует принимать во внимание. Например, вышеупомянутые медузы не живут в половозрелом состоянии тысячами лет, давая всё новое и новое потомство и сохраняя собственный организм; они отличаются от медуз с фиксированной продолжительностью жизни лишь способностью предотвратить приближающуюся смерть, вернувшись к состоянию незрелой колонии полипов, которые затем превращаются в новых медуз. Это подобно делению бактерий — родительская особь в прежнем виде исчезает, сменяясь новым поколением. В свою очередь, у растительных колоний Балеарских островов и заповедника Фишлейк, возраст которых составляет приблизительно 100 тысяч и 80 тысяч лет соответственно, лишь корневые системы живут очень долго, а наружные части гораздо меньше: к примеру, в последней возраст отдельных тополей в основном не превышает 130 лет. При этом корневые системы, хотя и существуют очень долго, не являются отдельными полноценными организмами: для длительного поддержания жизни им нужны питательные вещества, которые производятся наружными частями растений, и к тому же они не могут порождать вариативные копии себя, а способны размножаться лишь вегетативно, то есть ростками. Таким образом, следует заключить, что даже известные сегодня условно бессмертные организмы подвержены старению.

Также важно понимать, что разрастание обширных колоний не помогает организмам продолжать свой род в течение эволюционно значимых периодов времени, то есть начиная от миллионов лет. В последние годы растения Posidonia oceanica в Средиземном море подвержены вымиранию, отчасти из-за климатических изменений, отчасти из-за деятельности человека, и, возможно, они вымрут ранее, чем многие из вас прочитают эти строки. Крупнейшей их колонии очень слабо помогает наличие в ней двух миллионов растений — под влиянием всего одного значительного негативного воздействия они могут умереть все разом, и гораздо лучше стабильному продлению рода помогла бы быстрая сменяемость вариативных поколений. Что же касается названной здесь колонии тополей, это целиком организм мужского пола, и наличие в нём десятков тысяч деревьев никак не способствует полноценному размножению; гораздо лучше стабильному продлению рода помогло бы большое количество отдельных мужских и женских растений рядом. Таким образом, эти случаи скорее являются примерами эволюционных случайностей, когда организмы смогли прожить относительно долго при неизменных условиях среды; когда же среда меняется, для выживания популяции необходимо постоянное активное скрещивание разных особей, частая смена поколений, максимальная вариативность потомства и своевременная смерть родителей. Как известно, именно к такому способу жизни пришло большинство многоклеточных организмов.