https://biomolecula.ru/notices/kraudfanding-na-kalendar
Подписаться
Оглавление

Эликсир жизни: история философии о живом

  • 358
  • 0,8
  • 0
  • 0
Добавить в избранное
Обзор

Через тернии к знаниям

Живая природа устроена невероятным образом. Возникнув однажды, жизнь научилась воспроизводить себя в огромном разнообразии. А как же жизнь зародилась? Ответ на этот вопрос веками волновал философов и ученых. Противореча или помогая друг другу, одни использовали теоретический подход, другие же постигали истину через практику. О том, как пересекались их пути, и пойдет речь в данной статье.

Феномен возникновения жизни можно рассматривать с двух точек зрения: не только естественнонаучной, но и философской. Стремление создать единую картину мира сближало эти области. Опираясь на факты, полученные экспериментальным путем, наука меняла сознание людей, создавала новые культурные и социальные ценности, придавала смысл существованию. Философия же брала на себя теоретические задачи по решению проблем мировоззрения, касающихся взаимосвязи научного познания с гуманизмом. Проблема человека — центральная в философии [1].

На каждом этапе развития человечества представления о мире вписывались в существующие в то время концепции науки и философии. Обе дисциплины веками развивались вместе, вдохновляя друг друга своими достижениями. Но человечество менялось и накапливало новые знания, менялись и взгляды на зарождение жизни [2], [3]. Недавно на «Биомолекуле» вышли две рецензии на свежие научно-популярные книги по этой теме: «Происхождение жизни. От туманности до клетки» [4] и «От атомов к древу» [5]. Так как же всё начиналось? Как появилась и по каким законам развивалась жизнь? Как менялись подходы к изучению жизни?

Существует несколько концепций взаимодействия философии и науки, три основных из которых: натурфилософская, позитивистская и диалектическая. О них и пойдет речь ниже. Это достаточно хорошо известные в философии вещи, однако до сих пор «Биомолекула» не затрагивала их. Постараемся исправиться.

Натурфилософская концепция

Эта концепция — самая древняя. Согласно ей, философия и наука состояли в тесном сотрудничестве и взаимно обогащались. Натуральная философия как предшественница современной биологии включала в себя анатомию, зоологию, ботанику и сведения о природных явлениях.

Еще в глубокой древности люди задавались вопросом: «Откуда произошла жизнь?». Наблюдая за природой, человек находил в ней целесообразность и даже божественное начало. Благодатной почвой для возникновения таких суждений было бессилие людей в борьбе с окружающей стихией.

В философских воззрениях Древнего Востока мир изображался единым живым организмом, в котором все элементы взаимодействовали друг с другом согласно иерархии. В одном из самых древних памятников культуры, китайской классической книге перемен «Ицзин», каждый период развития природы имел форму замкнутого круга с бесконечным повторением этапов развития, где человек — необходимый элемент, равный небу и земле. Подобное положение человека в природе было созвучно с принципом сансары. Такие представления о едином мире и общей сущности процессов, происходящих в нем, были глубоко диалектичны по своей сути и соответствовали пониманию мира как абсолютного, идеального Космоса.

Немало времени вопросам возникновения жизни уделяли жители Эллады (рис. 1). Их наблюдения знакомы нам по древнегреческой мифологии. Один из самых известных мифов повествует о проникновении Зевса в виде золотого дождя в каменное подземелье красавицы Данаи, у которой затем на свет появился младенец Персей. Другими «виновниками» беременности у женщин, коров и кобылиц в то время считались распутные ветры.

Первыми же «учебниками» в области натурфилософии были труды античных философов — трактаты о животных и растениях Аристотеля (384–322 до н. э.) и его ученика Теофраста (371–287 до н. э.).

Изучение окружающего мира античными философами

Рисунок 1. Изучение окружающего мира античными философами

В длинный период средневековья понимание жизни было теологическим. Возникновение мира ассоциировалось с деятельностью бога как творца. Согласно этой концепции, именно бог создал различные виды жизни по принципу «от простого к сложному». В это время наука была развита слабо, медицина перекрещивалась с магией. Процветал культ святых, которым подносили дары, страждущие молили мучеников о помощи, стремились прикоснуться к какой-либо вещи. Активно развивалась новая отрасль знания, находящаяся на стыке философии и естественнонаучных исследований, с элементами ворожбы и колдовства, — алхимия.

Знания по натурфилософии в V–XI веках распространялись, в основном, через сочинения европейских церковных писателей (рис. 2), познакомивших мир с накопленными в Древней Греции знаниями. Именно в это время для соединения христианского богословия с античным наследием возникла схоластическая философия.

Четыре элемента античной натурфилософии

Рисунок 2. Аллегорическое изображение четырех элементов античной натурфилософии (из манускрипта Исидора Севильского «О природе вещей»)

Западная культура Возрождения и Нового времени (XVI–XX века) вновь заинтересовалась живой природой, возобновились поиски сущности жизни на основе природного начала. В 1543 году с книги брюссельского анатома Андреаса Везалия (1514–1564) «О строении человеческого тела» началось развитие современной анатомии, основанной на вскрытии человеческих тел. Везалий и его последователи постепенно заменили в медицине и физиологии средневековую схоластику на признающий лишь личный опыт эмпиризм.

Тогда же возник эксперимент как метод научного познания. Впервые он получил философское осмысление в трудах Фрэнсиса Бэкона (1561–1626), разработавшего и первую классификацию эксперимента [6]. До этого времени все философские размышления о границах познания развивались главным образом в двух направлениях: эмпиризм и рационализм.

В эпоху Нового времени началось параллельное и тесно связанное существование натурфилософии и возникающих узкоспециализированных наук. Этот период характеризуется поиском научного метода. Механистический подход французского философа Рене Декарта (1596–1650) привел к формированию представления о живых существах как о сложно устроенных машинах, подчиняющихся законам механики. Тогда же начал развиваться редукционизм. Механистическая концепция познания живой природы была рационалистически и математически обоснована в философии голландского натуралиста Бенедикта Спинозы (1632–1677) на основании трудов Декарта. Немецкий философ Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646–1716) же, наоборот, исходил из представления о непрерывном развитии и всеорганичности всего живого. Основанная им преформистская концепция заключалась в том, что миниатюрное человеческое тело, или гомункулус, внутри каждого сперматозоида «ищет» пространство для роста. Одним из ключевых сторонников преформизма был голландский натуралист Ян Сваммердам (1637–1680), изобретатель техники окрашивания клетки. Идеи преформизма были популярны с середины XVII века и до конца XVIII.

Голландский ремесленник Антони ван Левенгук (1632–1723) (рис. 3) первым открыл мир одноклеточных организмов. Заинтересовавшись строением льняного волокна, он отшлифовал для себя несколько линз. Получившиеся тончайшие линзы «микроскопии» увеличивали объект исследования до 275 раз. Обнаруженные с их применением микроскопические обитатели — «анималькули», — по мнению Левенгука, имели органы пищеварения, ножки и хвостики. А в 1665 году, усовершенствовав микроскоп, английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635–1703) описал правильно расположенные пустоты на тонких срезах пробки. Эти пустоты Гук назвал «порами, или клетками». Именно ему принадлежит сам термин «клетка». На основании собственных исследований он написал трактат «Микрография», который получил широкий общественный резонанс и обеспечил благодатную почву для множества философских размышлений. Подробнее об изобретениях Гука и Левенгука, а также о том, к чему это привело, можно прочесть в статье «12 методов в картинках: микроскопия» [7].

Антони ван Левенгук

Рисунок 3. Антони ван Левенгук (Antoni van Leeuwenhoek)

С наступлением XVIII века на стыке естественной истории, анатомии и медицины как самостоятельная наука начала выделяться биология — наука о живом. Именно в это время шведский медик и натуралист Карл Линней (1761–1707) заложил основы классификации «трех царств природы» . В XVIII же веке возникла альтернатива господствующему над учеными умами преформизму — эпигенез .

С тех пор классификация слегка усложнилась, о чем можно узнать, например, из публикаций «Эволюция между молотом и наковальней, или как микробиология спасла эволюцию от поглощения молекулярной биологией» [8] и «Гигантские вирусы: 4-й домен жизни?» [9]. — Ред.

Эпигенез — учение о зародышевом развитии, в ходе которого происходят последовательные новообразования всех органов единого организма.

Работавший в России немецкий физиолог и анатом Каспар Фридрих Вольф (1733–1794) считается основоположником теории эпигенеза. Его статья 1759 года описывает развитие эмбриона человека от нескольких слоев клеток до сформировавшегося индивидуума.

Большой вклад в развитие натурфилософии XVIII века внесли немецкие философы. Ярким примером этому может служить «Критика чистого разума» основателя классической немецкой философии Иммануила Канта (1724–1804). Кант разграничил предметы философии и науки, вывел за пределы философии онтологию и теорию ценностей. В вопросах изучения законов развития организмов он считал, что механические причины не полностью объясняют этот процесс, и представлял все живое активным и мыслящим. Его современник натурфилософ Фридрих Шеллинг (1775–1854) отождествлял живую природу с единым обладающим душой организмом. Он отвергал преформизм и развивал идеи эпигенеза в его немеханической форме. Фридрих Гегель (1770–1831) связывал необходимость философского осмысления природы с разрешением внутренних противоречий. Он же считал философию королевой наук [10].

В науке же господствовала теория самопроизвольного зарождения жизни из различных отложений, например, гниющей земли или отбросов. Этой точки зрения придерживались на протяжении веков многие мыслители от Аристотеля до Шеллинга. Авторитет их был столь велик, что позволил идее самозарождения получить широкое распространение вплоть до XIX века. Именно поэтому так долго в тени оставались результаты исследований Франческо Реди (1626–1697), доказавшие невозможность самозарождения червей из гниющего мяса в отсутствии мух, и Ладзаро Спалланцани (1729–1799), показавшего, что в прокипяченных органических настоях самопроизвольно зарождаться микроорганизмы не могут. Позже эти опыты повторил и усовершенствовал Луи Пастер.

Начало XIX века в натурфилософии связано с возникновением клеточной теории. Так, французский врач Рене Анри Дютроше (1776–1847), занимаясь исследованиями в области анатомии растений и животных, написал о клетке: «Очевидно, что она представляет собой базовую единицу упорядоченного состояния; действительно, всё в конечном счете происходит из клетки». Бельгийский ботаник Бартелеми Дюмортье (1797–1878) также вел исследования в этом направлении. В 1838–1839 годах немецкие ученые Маттиас Шлейден (1804–1881) и Теодор Шванн (1810–1882) окончательно сформулировали клеточную теорию. В 1855 году Рудольф Вирхов (1821–1902) дополнил ее важнейшим положением, что любая клетка происходит от другой клетки.

Позитивистская концепция

Это направление появляется в 30–70-е годы XIX века. Выделяют четыре этапа позитивизма.

Позитивизм

Его основоположник французский философ Огюст Конт (1798–1857) считал, что «наука — сама себе философия». Одновременно с появлением позитивизма началось стремительное развитие естествознания.

Наука предпочитала ориентироваться на факты и развивалась независимо от философии. В 1860-х годах французский химик Луи Пастер (1822–1895) выдвинул микробную теорию происхождения болезней. Опыты Пастера обосновали идею о том, что все современное живое происходит только от живого. Эта гипотеза породила потребность в углублении научного знания о живом. Теологи стали настойчиво утверждать, что между органической и неорганической природой лежит непроходимая пропасть. Абсолютизируя тезис «все живое из живого», клерикалы добивались политического первенства церкви и толковали появление живого как доказательство существования творца. Виталисты настаивали на наличии в живых организмах нематериальной сверхъестественной силы.

В XIX веке с появлением эволюционной биологии и клеточной теории биология окончательно оформилась как самостоятельная наука. Французский ученый Жан Батист Ламарк (1744–1829) первым предпринял попытки создать целостную теорию эволюции. Основным механизмом эволюции Ламарк считал наследование приобретенных признаков, но в то же время верил, что первопричиной этому являлся бог. Известную сегодня в своем дополненном варианте эволюционную теорию изначально сформулировал английский натуралист Чарльз Дарвин (1809–1882). Она собрала в себе все предшествующие представления, раскрыв движущий фактор и причины эволюции.

На «Биомолекуле» нет целостного изложения теорий Дарвина (поскольку классические труды и их современные версии гораздо лучше и полнее изложены в учебниках), но зато есть комикс, посвященный этому замечательному ученому: «Дарвин — супергерой» [11]. — Ред.

Эмпириокритицизм

В конце XIX века позитивизм, впитав элементы кантианства и обретя свою специфику, трансформировался в так называемый второй позитивизм, или эмпириокритицизм. Приверженцы такой философии считали, что тщательный критический анализ непременно выявляет ошибки в мышлении ученых, и это влечет за собой внедрение метафизических утверждений в науку.

Примерно в этот же период, в 1885 году, немецкий ученый-медик Герман Эбергард Рихтер (1808–1876) разработал гипотезу о занесении живых существ на Землю из космоса — панспермия. Согласно этой теории, зародыши простых организмов могли попасть на Землю вместе с метеоритами и космической пылью, дав начало всему многообразию земной жизни.

В конце XIX века натурфилософию подвергли критике сторонники марксизма. И, как следствие, ее развитие в то время свелось к решению методологических проблем. Развивая материалистическую трактовку проблемы происхождения живого, Фридрих Энгельс (1820–1895) разработал концепцию основных форм движения материи и учение о сущности живого как о способе существования белковых тел. Энгельс рассматривал возникновение жизни как длительный исторический процесс превращения химической формы движения материи в биологическую.

Наиболее авторитетными в изучении природы знания в первые два десятилетия XX века были представители баденской школы неокантианства, предполагавшей радикальное разделение наук на описательные (как история) и точные (как физика).

X и Y хромосомы человека

Рисунок 4. X и Y хромосомы человека

Новая эра в биологии началась с развитием генетики. Австрийский аббат Грегор Мендель (1822–1884) внес неоценимый вклад в ее развитие и установил новые законы, объясняющие механизм наследования, известные нам сегодня как «законы Менделя».

ХХ век в биологии начался с переоценки значимости открытий, сделанных Менделем. Голландский ботаник Хуго де Фриз (1848–1935) и другие ученые независимо друг от друга занимались изучением и переосмыслением его законов. Немногим позже они пришли к пониманию, что с большой вероятностью хранение генетического материала происходит в особых клеточных структурах — хромосомах (рис. 4) . В 1910–1915 годы группа американского биолога Томаса Ханта Моргана (1866–1945) стала работать на новом для биологов объекте — плодовой мушке дрозофиле — и экспериментально подтвердила генетическую роль хромосом. Результатом этой работы стала «менделевская хромосомная теория наследственности».

Современные представления о природе и роли хромосом изложены в статье и инфографике «100 лет хромосомной теории наследственности (1915–2015)» [12]. — Ред.

Неопозитивизм

Это наиболее радикальная и последовательно обоснованная форма сциентизма в философии, где наука принципиально противопоставляется философии. Впервые подобные идеи получили четкое выражение в деятельности так называемого Венского кружка. Неопозитивизм существовал с середины 1920-х годов до второй половины 1950-х.

В 1930–40-е годы быстро произошел широкий синтез генетики и дарвинизма. Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Английский биолог Джулиан Хаксли (1887–1975) опубликовал в 1942 году книгу: «Эволюция: современный синтез». Реализованное в ней сочетание генетических и эволюционных представлений, до этого шедших отдельно друг от друга, положило начало новой концепции. Сейчас она известна нам под предложенным в 1949 году Джорджем Симпсоном (1902–1984) названием — «синтетическая теория эволюции».

Открытие структуры ДНК в 1953 году американским биологом Джеймсом Уотсоном и британским биофизиком Френсисом Криком (1916–2004) на основании дифракционных снимков Розалинды Франклин (1920–1958) было поистине революционным и повлекло за собой настоящий бум открытий в молекулярной биологии. Теперь стало возможным идентифицировать индивидуальность человека на молекулярном уровне и подтверждать практическую значимость теоретических исследований.

Постпозитивизм

Это направление самостоятельно возникло в результате попыток преодоления недостатков позитивизма. Знаменитый английский философ австрийского происхождения Карл Раймунд Поппер (1902–1994) проводил параллель между биологической эволюцией и накоплением научного знания, считая научную гипотезу аналогичной изменению биологического организма. Именно он разработал концепцию, согласно которой рост знаний — это не накопление увеличивающихся со временем наблюдений, а повторяющееся ниспровержение старых научных теорий и их замена на теории, более соответствующие современности. В качестве необходимых для развития науки средств Поппер выделял формулировку конкурирующих теорий, взаимную критику в процессе дискуссий и появление новых научных гипотез [13].

Диалектическая концепция

Наконец, мы подошли к рассмотрению третьей концепции, наиболее серьезной и аргументированной, — диалектической. В ее основе лежали всеобщее единство и целостность: ученые предоставляли философам материал для обобщения, в то время как философы обеспечивали ученых методом познания действительности. Философия не использовала экспериментальных методов, а влияла на научное познание на теоретическом уровне. Философский метод — аксиоматический, не предполагающий эмпирического обоснования.

Само слово «диалектика» происходит из древнегреческой философии и стало популярным благодаря «Диалогам» Платона. Аристотель считал диалектику наукой о доказательстве. В китайской философии диалектика традиционно связывалась с инь и ян. Большую роль диалектика играла в философии Гегеля. Именно в его трудах она начинает противопоставляться метафизике. Материалистическая диалектика, предложенная Энгельсом, нашла свое отражение в биологии в контексте бесконечного изменения, которому подчинены живые организмы.

Диалектическая философия была господствующей в отечественной философии науки XX в. В 1924 году советский биолог Александр Иванович Опарин (1894–1980) выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через плавное превращение простейших соединений — аммиака, метана, водорода и воды — в первичный бульон из аминокислот, сахаров и нуклеотидов, в котором, по его мнению, и зародилась жизнь.

Еще одной заманчивой идеей философии ХХ века было создание единой теоретической биологии. Независимо сформулированная в середине 1930-х годов такими выдающимися мыслителями как Эрвином Бауэром (1890–1938) и Людвигом фон Берталанфи (1901–1972), она пережила пик своей популярности в 1960–70-е годы. Тогда проблематика путей и методов построения теоретической биологии вновь была радикально переформулирована и переосмыслена в свете нового методологического подхода, и на авансцену снова выдвинулись различные постпозитивистские концепции и модели науки, такие как теория парадигм Томаса Куна (1922–1996) и концепция исследовательских программ Имре Лакатоса (1922–1974).

Перспективы развития исследований в области натурфилософии в то время сводились к трем направлениям. Согласно первому из них, биология являлась преимущественно описательной наукой, в задачу которой входило полное описание и систематизация характеристик живых организмов. Эта точка зрения была особенно популярной в 1950–60-е годы. Ко второму и наиболее авторитетному направлению в биологии можно отнести дарвиновскую адаптационистскую парадигму. Подавляющее большинство работ по философским проблемам биологии конца ХХ века выполнено в рамках этой модели. Канадский биолог австрийского происхождения Людвиг фон Берталанфи наиболее кратко и точно охарактеризовал третье направление развития биологии в концепции «Общая теория систем». По его словам, «организмы суть организованные явления, и мы, биологи, должны проанализировать их в этом аспекте».

Обособление философии биологии как отдельной науки происходит после публикаций монографии «Биофилософия» австрийского ученого-эволюциониста Бернхарда Ренша в 1968 году и книги «Биофилософия. Аналитическая и холистская перспективы» Ральфа Саттлера в 1986 году. Философия биологии обобщает философские суждения о самой биологии, ее методологии и месте среди других наук в системе научного знания в целом, а также ее познавательной и социальной роли в современном обществе. К 1986 году философов биологии стало достаточно, чтобы сформировать издательский портфель нового журнала Майкла Рьюза «Биология и философия» [14].

В современной науке и философии господствует эволюционно-синергетическая концепция, в соответствии с которой основным механизмом происхождения и развития Вселенной является универсальный эволюционизм и самоорганизация. Согласно академику В.С. Степину, «ее фундамент составляют ставшие общенаучными принципы развития и системности. Теоретический каркас этой картины мира определяют теории самоорганизации (синергетика) и систем (системология), а также информационный подход, в рамках которого информация понимается как атрибут материи наряду с движением, пространством и временем» [15].

Сегодня философия науки полипарадигмальна. Многогранность науки и ее философии соответствует своему времени и его динамике. Сейчас наиболее популярные гипотезы происхождения жизни ассоциированы с химической эволюцией, в результате которой сначала возникли нуклеиновые кислоты, белки и затем — первые организмы. Прогресс в области молекулярной биологии вызвал предположение, что первыми биополимерами на Земле были РНК.

В 1968 году американский микробиолог Карл Вёзе (1928–2012) высказал идею мира РНК [16]. Окончательно же эта гипотеза оформилась лишь после открытия в 1981 году способной к автосплайсингу рибосомальной РНК из инфузории рода Tetrahymena. В том числе благодаря анализу рРНК различных организмов удалось установить, что примерно 3,5–3,8 млрд лет назад существовал универсальный общий предок всего живого — last universal common ancestor, LUCA .

Просветиться насчет этой концепции можно с помощью статьи «РНК у истоков жизни?» [17] и комикса «РНК: начало (мир РНК)» [18]. — Ред.

Ему посвящена отдельная статья на «Биомолекуле» — «В диких условиях: как жил последний всеобщий предок LUCA» [19]. — Ред.

Заключение

Исследование феномена жизни, ее сущности и происхождения показало особую значимость взаимодействия философии и естественных наук. Полученные знания обогатили наше представление об окружающем мире, обществе, культуре и религии. Наука объясняла суть происходящих явлений с помощью экспериментально доказанных законов, философия же занималась их осмыслением и определением роли человека в окружающем мире.

Некоторые аспекты рассмотренных концепций в вопросах происхождения жизни до сих пор оживленно обсуждают ученые, философы и теологи. Иные же сегодня уже потеряли свою актуальность. Благодаря и тем, и другим был сформирован основной блок проблем и направлений для непрерывного развития философии науки. Все они в той или иной степени до сих пор продолжают быть предметом исследования современных философов и методологов науки.

Сегодня новые философские идеи появляются не так часто. Тем не менее, наука в целом и биология в частности продолжают развиваться с огромной скоростью. Буквально каждый день совершаются открытия, в той или иной степени меняющие понимание людей об окружающем мире. Все они, как фрагменты пазла, постепенно складываются в единую систему с универсальными законами.

Литература

  1. Борзенков В.Г. Философия науки. На пути к единству науки. М.: КДУ, 2008. — 320 с.;
  2. Марков А. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы. Corpus, 2014. — 528 с.;
  3. Кунин Е. Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции. М.: «Центрполиграф», 2018. — 527 с.;
  4. Рецензия. Михаил Никитин «Происхождение жизни. От туманности до клетки»;
  5. От атомов к древу (рецензия);
  6. Бэкон Ф. Новый Органон. Афоризмы об истолковании природы и царства человека // Сочинения в двух томах, т. 2. М.: «Мысль», 1978. — 575 с.;
  7. 12 методов в картинках: микроскопия;
  8. Эволюция между молотом и наковальней, или как микробиология спасла эволюцию от поглощения молекулярной биологией;
  9. Гигантские вирусы: 4-й домен жизни?;
  10. Кант И., Гегель Г.В.Ф., Шеллинг Ф.В.И. Немецкая классическая философия. М.: «ЭКСМО-Пресс», 2000. — 784 с.;
  11. Дарвин — супергерой;
  12. 100 лет хромосомной теории наследственности (1915–2015);
  13. Поппер К. Логика и рост научного знания. М.: «Прогресс», 1983. — 605 с.;
  14. Шаталов А.Т. и Олейников Ю.В. К проблеме становления биофилософии // Биофилософия. М.: ИФРАН, 1997. С. 5–26;
  15. Степин В.С. Философия науки. Общие проблемы. М.: «Гардарики», 2006. — 384 с.;
  16. Карл Вёзе (1928–2012);
  17. РНК у истоков жизни?;
  18. РНК: начало (мир РНК);
  19. В диких условиях: как жил последний всеобщий предок LUCA.

Комментарии