Большие биологические часы - Страница 2

Итак, проблема продления жизни -- проблема древняя. По мере того как возникали, совершенствовались и изменялись человеческие знания о живой природе, модифицировались и представления о сущности старения. Особенно большое влияние на формирование взглядов в области этих сугубо биологических и человеческих проблем оказывало развитие естественных наук.

Когда великие завоевания в физике, в частности в механике, открыли перед изумленным человеком удивительный порядок в природе, где, казалось, все предопределено, или детерминировано, живая природа, включая человека, стала представляться подобием обычных, хотя и сложных машин. В связи с этим и старение начали рассматривать как естественный результат выхода из строя вследствие износа или усталости "деталей" в сложной машине человеческого тела, подобно тому, как изнашиваются и устают даже совершенные металлы современных конструкций.

Позже были добыты знания об энергетике природы, дополнившие картину мира. Стало ясно, почему "ничто не вечно под луною": законы термодинамики с неумолимой последовательностью возрастания энтропии несут в себе запреты, ограничивающие во времени существование любой системы.

Между тем именно живые системы организмов благодаря обмену веществ и поступлению энергии из внешней среды, то есть как открытые системы, обладают способностью временно противодействовать запрету, налагаемому термодинамическими законами природы. Но если противодействие этим законам может осуществляться хотя бы в пределах видовой продолжительности жизни каждого индивидуума, то почему же все-таки его существование конечно? Очевидно, должны существовать какие-то специальные причины, постепенно нарушающие те свойства, которые отличают природу живых организмов от всех других явлений природы.

Когда были открыты законы генетики, а затем стали ясны структурные основы генов, построенных у высших организмов из сложных молекул дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), многие ученые стали считать, что случайные или чем-либо вызванные ошибки в строении ДНК, так называемые мутации, накапливаясь, а затем постепенно воспроизводясь в процессе клеточного деления или работы клеток, ведут к "катастрофе накопления ошибок". В этой ситуации работа организма дезорганизуется, что и соответствует физиологическому старению. Организм или выходит из строя вследствие накопления ошибок в своей работе, или становится уязвимым для воздействия многочисленных внешних факторов -- от микробов и вирусов до эмоционального стресса, и тогда его гибель определяется суммой случайных причин, всегда существующих при взаимодействии организма со сферой его обитания.

Мутации и накопление ошибок действительно могут иметь значение при формировании многих явлений старения. Они также играют большую роль в эволюции живой природы. Поэтому теории старения, основанные на учете этих процессов, служат и в настоящее время предметом серьезных исследований. В частности, ученых занимает вопрос, почему организмы, обладающие способностью ремонтировать ДНК при нарушении ее структуры, с течением времени делают это хуже, чем в период своего расцвета.

Теории старения "мутационного рода" в какой-то степени отвечают современным воззрениям на физическую природу мира, в котором многое подчиняется статистически-вероятностным закономерностям, тогда как строгий порядок детерминированных явлений, характерный для классической механики, представляется слишком грубой моделью того, что есть в живой природе.

Уже в следующей главе этой книги читатель сможет ознакомиться с рядом доводов, подтверждающих, что именно закономерные, а не статистические явления управляют сложным оркестром организма не только в период развития и роста, но и на всем пути его существования, то есть в старости так же, как я в детстве, когда порядок детерминированных процессов развития очевиднее для всех. Поэтому мутации и подобные им явления не могут играть фундаментальной роли в механизме старения.

Естествен вопрос: почему же деятельность организма с возрастом действительно нарушается, причем в этих нарушениях виден порядок, который может существовать только при полной детерминированности явлений? Так, например, у всех видов млекопитающих по мере старения увеличивается количество жира в теле, у всех прекращается детородная функция и т. д. На этот вопрос наука не дает пока однозначного ответа.

Мы кратко проследили, как общие представления о физической природе мира изменяли подходы к пониманию процесса старения. Далеко не от всего ранее приобретенного отказывались при новом витке в накоплении знаний. Однако неверно также утверждать, как это делает ряд исследователей, что существует не менее 100 различных теорий старения, или, точнее, 100 различных представлений об этом явлении. Большинство теорий, которые можно было бы найти в длинном историческом списке, постепенно утратило свое значение. Сейчас, по существу, всерьез речь может идти лишь о нескольких принципиальных подходах к проблеме старения, в частности о вероятностном и детерминированном подходах, которых мы только что коснулись.

Гипотеза, предлагаемая в данной книге, за эти рамки выходит, хотя она, разумеется, опирается на многое из созданного ранее. В основе этой гипотезы -- современные тенденции понимания природы как единой системы.

Такое стремление существует в науке почти изначально. Особенно отчетливо оно выражено в представлениях великих мыслителей Древней Греции, которые уже начали различать в хаосе незнания законы диалектики и единства мира.

В современную эпоху одной из ветвей такого подхода стала кибернетика -наука, занимающаяся общими принципами работы и управления в различных системах, и, естественно, в живых системах. В частности, здесь нелишне отметить, что конкретные данные о нейроэндокринной системе, то есть именно о системе управления в сложных организмах, нередко служили основой для более сложных общих выводов теоретической кибернетики, которая затем приобрела признаки интегральной науки, рассматривающей прежде всего принципы управления и взаимодействия.

С этой точки зрения излагаемую в книге концепцию правильно было бы отнести к классу кибернетических, или системных, представлений о механизме старения. Этим определяются многие особенности данных очерков. Так, например, автор часто сопоставляет процессы, происходящие в организме того или иного животного, с тем, что происходит в более сложном организме человека. Каждому ясно, что между видами существуют определенные, иногда крайне важные различия. Но при системном подходе к явлению старения большее значение приобретает то, что помогает найти общность в различном и единство во всем.

Однако общие принципы кибернетики не могут путем простой экстраполяции на проблему старения объяснить его механизмы. Кибернетика помогает понять, как работает система, но она не может сама по себе, вне конкретных данных и без помощи конкретных идей объяснить, почему в процессе нормального старения системы регуляции перестают выполнять свою основную роль. И более того, почему действие самих кибернетических систем управления формирует то, что мы называем нормальным старением.

В этой последней фразе заключен особый смысл, который будет открываться читателю по мере ознакомления с представленными в книге материалами. Если же сказать в двух словах, то нормальное старение не существует само по себе, как функция астрономического времени, а является следствием работы организма, который, действуя на кибернетических принципах, осуществляет программу развития организма, а затем трансформирует эту программу в механизм старения.

Однако это еще не все. Принято считать, что нормальное физиологическое старение -- это одно, а определенные болезни, сцепленные со старением, -совсем другое. С моей точки зрения, которую я в этой книге достаточно подробно аргументирую, нет принципиальных различий не только между механизмами развития и старения организма, но и механизмами развития болезней, сцепленных со старением. Поэтому хотя данная книга отнюдь не посвящена специально медицинским проблемам, в ней часто рассматриваются медицинские примеры с биологических, или общих, позиций.