Умберто Матурана - Древо познания Страница 9

Репродуктивная наследственность

Всякий раз, когда мы имеем дело с историческим рядом, независимо от того, как он возник, мы сталкиваемся с феноменом нвследственности, т. е. обнаруживаем, что структурные конфигурации, присущие какому-то члену ряда, вновь появляются у следующего члена ряда. Это справедливо как в отношении характеристик, присущих всему классу, так и для признаков отдельных особей. Поразмыслив над примером с историческим рядом последовательных ксероксных копий, мы обнаружим, что сколь бы сильно первые копии ни отличались от последних, определенные соотношения между черным и белым цветом в начертаниях букв останутся неизменными; именно это и позволяет нам читать копии и утверждать, что одна страница является копией другой. В тот момент, когда копия станет настолько неразборчивой, что мы не сможем прочитать ее, исторический ряд прервется

Аналогичным образом в системах, наделенных способностью репродуцирования, наследственность присутствует в каждом репродуктивном акте как составная часть феномена репродукции в силу одного лишь факта порождения двух единств одного и того же класса. Иначе говоря, именно потому, что репродукция происходит, когда существует плоскость деления в единстве с распределенной структурой, при переходе от одного поколения к следующему неизбежно сохраняется определенная устойчивость структурных конфигураций.

Точно так же, поскольку репродуктивное деление приводит к образованию двух единств с той же организацией, что у исходного единства, но с отличающимися структурами, оно сохраняет организацию и порождает структурные вариации. Иэ феномена репродукции с необходимостью следует как возникновение сходства, так и структурных различий между «родителями», «детьми» и «братьями» Те аспекты первичной структуры нового единства, которые мы оцениваем как идентичные исходному единству, и называются наследственностью; те же аспекты первичной структуры нового единства, которые мы оцениваем как отличные от исходного единства, называются репродуктивной вариацией Именно поэтому каждое новое единство неизменно начинает свою индивидуальную историю, обладая и структурным сходством со своими предками, и отличиями от них. Как мы увидим, эти сходства и различия сохранятся или будут утрачены в зависимости от обстоятельств в процессе конкретного онтогенеза Теперь же мы хотим лишь подчеркнуть, что репродукции присущи и феномен наследственности, и появление структурных изменений у потомков; это утверждение остается в силе и относительно репродукции живых существ.

В репродукции клеток имеется немало примеров, когда удается точно установить структурные условия, обусловливающие как появление изменений, так и сохранение сходства. Например, некоторые компоненты допускают лишь ограниченное число вариантов своего участия в аутопоэзе, но многочисленные режимы своего участия в клеточной динамике. Такие компоненты входят в основные структурные конфигурации, переходящие из поколения в поколение (в противном случае репродукции бы не было) почти без изменений. служить ДНК (нуклеиновые кислоты) или гены, основная структура которых при репродукции воспроизводится лишь с небольшими изменениями, что приводит к сохранению основных структурных конфигураций у особей одного наследственного ряда. В то же время, существует непрерывная изменчивость структурных аспектов, которая не позволяет сохранять их более чем в одном или двух поколениях. Например, способ синтеза белков с участием ДНК сохранялся неизменным во многих наследственных рядах, тогда как тип синтезируемых белков на протяжении истории этих наследственных рядов претерпел глубокие изменения.

Характер распределения структурных изменений или инвариантности в системе наследственных рядов определяет различные способы проявления наследуемости в череде поколений, иными словами — различные генетические (наследственные) системы. Современные генетические исследования сосредоточены главным образом на генетике нуклеиновых кислот. Но существуют и другие генетические (наследственные) системы, которые мы только начинаем понимать. Они остались в тени генетики нуклеиновых кислот — к примеру, генетика других внутриклеточных образований, например, митохондрий и мембран.

4. Жизнь метаклеточных

Под онтогенезом мы понимаем историю структурных изменений, происходящих в некотором единстве без потери этим единством своей организации. Такие структурные изменения, вызываемые либо взаимодействиями единства с окружающей средой, в которой оно существует, либо его внутренней динамикой, происходят непрерывно. Что касается постоянных взаимодействий с окружающей средой, то клеточное единство ежемоментно классифицирует и «рассматривает» их в соответствии со своей структурой. В свою очередь, структура единства непрерывно изменяется вследствие его внутренней динамики. В итоге онтогенетическое преобразование единства прекращается только с его распадом. Для того, чтобы кратко представить эту ситуацию, говоря об аутопоэз-ных единствах, мы будем использовать следующую диаграмму:

Что произойдет, если мы рассмотрим онтогенез не одного, а двух (или более) соседних единств в среде взаимодействия? Это можно изобразить следующей диаграммой:

Разумеется, описанную ситуацию можно рассматривать с точки зрения любого из единств, и она будет симметричной. Это означает, что для клетки, расположенной слева, клетка справа представляет собой лишь еще один источник взаимодействий, неотличимый от тех, которые мы как наблюдатели классифицируем как приходящие от «инертной» окружающей среды. Наоборот, для клетки, расположенной справа, клетка слева представляет собой лишь еще один источник взаимодействий, испытываемых клеткой справа в соответствии с ее собственной структурой.

Это означает, что два (или более) аутопоэзных единства могут претерпевать взаимосвязанные онтогенезы, если взаимодействия между ними носят рекуррентный или более стабильный характер. Это следует ясно себе представлять. Каждый онтогенез происходит в какой-то окружающей среде; как наблюдатели мы можем описать и онтогенез, и окружающую среду как обладающие определенными структурными характеристиками, например, диффузией, секрецией, температурой. При описании аутопоэзного единства как имеющего конкретную структуру нам станет ясно, что взаимодействия (покуда они рекуррентны) между единством и окружающей средой состоят из взаимных возмущений. В такого рода взаимодействиях структура окружающей среды только запускает структурные изменения в аутопоэзных единствах (но не определяет их и не управляет ими), и наоборот, структурные изменения в аутопоэзных единствах вызывают структурные изменения в окружающей среде. В результате мы получаем историю взаимных конгруэнтных структурных изменений, продолжающихся до тех пор, покуда аутопоэзное единство и вмещающая его окружающая среда не распадутся: возникает структурное сопряжение.

Рис. 20. Жизненный цикл миксомицета (слизевика) Physarum, включающий формирование плазмодия в результате слияния клеток

Среди всех возможных взаимодействий между системами существуют такие, которые имеют явно выраженный рекуррентный, или повторяющийся, характер. Например, если мы взглянем на клеточную мембрану, то заметим, что через клетку осуществляется постоянный транспорт некоторых ионов (например, ионов натрия или кальция), причем клетка реагирует на присутствие этих ионов, включая их в свою метаболическую сеть. Активный транспорт ионов происходит регулярно, и мы как наблюдатели можем сказать, что структурное сопряжение клеток с внутренней или окружающей средой позволяет им рекуррентно взаимодействовать с теми ионами,

Рис. 21. Жизненный цикл миксомицета (слизевика) Dictyostelium с плодовым телом, образующимся путем объединения клеток, которые возникают в результате репродукции исходной споровой клетки (масштаб не соблюден) которые там содержатся. Именно клеточное структурное сопряжение позволяет клеткам взаимодействовать только с некоторыми ионами, так как если во внутреннюю среду клетки проникнут другие ионы (например, ионы цезия или лития), то структурные изменения, которые они вызовут в клетке, прервут ее аутопоэз.

Почему же в клетках каждого типа аутопоэз происходит только при вполне определенном виде регулярного и рекуррентного взаимодействия и не происходит при других взаимодействиях? Ответ на этот вопрос может быть дан только со ссылкой на филогению, или историю соответствующей линии клеток, иначе говоря, тип структурной связи каждой клетки в данный момент есть существующее на данный момент состояние истории структурных преобразований в рамках той филогении, которой принадлежит данная клетка. Иными словами, момент в естественном дрейфе наследственной линии, о котором идет речь возникает вследствие сохранения структурного сопряжения предшествующих клеток в той же наследственной линии. Так, в приведенном выше примере в данном состоянии клеточного естественного дрейфа мембраны функционируют осуществляя транспорт ионов натрия и кальция, но не каких-либо других ионов.