4. Генетический код. Причина и следствие.

В 1856 австрийский (чешский) монах Грегор Мендель (1822—1884) начал проводить в небольшом, чуть более двух «соток», монастырском садике обширные опыты по скрещиванию тщательно отобранных сортов гороха). Его задачей было выявление закономерностей наследования признаков в потомстве гибридов. В 1863 эксперименты были закончены, и в 1865 на двух заседаниях Брюннского общества естествоиспытателей он доложил результаты своей работы. В 1866 в трудах общества вышла его статья «Опыты над растительными гибридами», которая заложила основы генетики как самостоятельной науки. Именно эта статья и знаменовала собой рождение новой научной дисциплины.

Впрочем, справедливость требует указать, что подобные работы ботаниками в разных странах проводились и до Менделя. Больше того, уже были выявлены и описаны факты доминирования, расщепления и комбинирования наследственных признаков. Даже Дарвин, скрещивая разновидности львиного зева, отличные по структуре цветка, получил во втором поколении соотношение форм, близкое к известному менделевскому расщеплению 3:1, но увидел в этом лишь «капризную игру сил наследственности». Недостатком всех проводившихся до Менделя опытов была их бессистемность; большое разнообразие видов и форм растений, над которыми проводились опыты, мешало их строгости, уменьшало обоснованность получаемых выводов. Поэтому глубинный смысл получаемых результатов долгое время оставался неясным.

Семилетняя работа Менделя отличалась прежде всего строгой организованностью. Им с самого начала были сформулированы научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства (какие формы брать в скрещивание, как вести анализ в первом и втором поколении). Он впервые разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков, что существенно облегчило осмысление результатов. В итоге Мендель сформулировал два основных закона наследования признаков, что дало возможность делать определенные предсказания. Кроме того, в неявной форме им была высказана идея дискретности и бинарности наследственных задатков: каждый признак контролируется материнской и отцовской парой задатков (или генов, как их потом стали называть), которые через родительские половые клетки передаются гибридам и никуда не исчезают. Задатки признаков не влияют друг на друга, но расходятся при образовании половых клеток и затем свободно комбинируются у потомков.

Правда, тогда его открытия остались непризнанными широкой научной общественностью, что впрочем, не означает, ее незамеченности. На самом деле статью Менделя ботаники того времени знали, на нее неоднократно ссылались, более того, как выяснилось впоследствии при анализе рабочих тетрадей К.Э. Корренса, тот еще в 1896 читал и даже сделал ее реферат, но не понял в то время ее глубинного смысла и просто забыл. Но как бы то ни было после практически одновременного повторного выявления законов наследственности независимо друг от друга разными исследователями в разных странах в 1900 году (Х. Де Фриз, К.Э. Корренс и Э. Чермак-Зейзенегг), справедливость была восстановлена. Приоритет Менделя был признан, созданная же им новая наука генетика получила мощный импульс к развитию.

Так получилось, что практически одновременно с выявлением основных законов генетики в 1868 году молодым швейцарским биохимиком и физиологом Иоганном Ф.Мишером (1844 – 1895) были открыты нуклеиновые кислоты. С отнесением новых веществ к кислотам все было просто: они легко вступали в соединение с «основными» красителями, то есть обнаруживали выраженные кислотные свойства. Нуклеиновыми же они были названы только потому, что присутствовали, как правило, в клеточном ядре (от nucleos – ядро).

Этапным в развитии новой науки оказался 1912 год, когда американский биолог Томас Г. Морган (1866 – 1945) предложил теорию локализации генов в хромосомах. Он ставил свои эксперименты на мухах дрозофилах, вскоре ставших едва ли не самым популярным объектом генетических исследований. Развитая им и его школой (Г. Дж. Меллер, А. Г. Стертевант и др.) генная теория включала в себя ряд законов, дополняющих законы Менделя (гены в хромосомах сцеплены друг с другом; число возможных комбинаций между генами внутри хромосом зависит от их удаленности друг от друга; гены одной и той же хромосомы образуют связанную группу, а число этих групп не превышает число хромосомных пар). В 1933 году за разработку хромосомной теории наследственности ему была присуждена Нобелевская премия.

(Два эти имени станут у нас нарицательными, и в СССР долгое время «менделизм-морганизм» будет синонимом генетики, и ругательное отношение к ней прочно соединится с негативной оценкой этих фигур.)

В 1944 году основываясь на результатах исследований Френсиса Гриффита, проводившихся тем еще в 1928 году, американскими биохимиками Освальдом Т. Эвери, Колином М. Маклеодом, Маклином Маккарти из Рокфеллеровского института из вирулентных пневмококков была выделена дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Так было открыто и идентифицировано вещество, определяющее наследственные свойства организма.

Через 18 лет английскому биофизику Морису Х.Ф.Уилкинсу (уроженцу Новой Зеландии) на основе рентгеноструктурного анализа удалось объяснить структуру ДНК. В следующем, 1953, году американским биохимиком Джеймсом Д. Уотсоном и английским физиком Френсисом Х.К.Криком была открыта структура молекулы ДНК. Используя данные рентгеноструктурного анализа кристаллов ДНК, проведенного Уилкинсом, они предположили, что эта спираль состоит из двух полинуклеатидных цепей, и исходя из этого представления создали модель несущей наследственную информацию молекулы в виде двойной спирали. На основе модели Уотсона-Крика было разработано современное представление о принципе работы гена и заложены основы учения о передаче биологической информации.

Нуклеиновые кислоты представляют собой простую последовательность связанных между собой нуклеотидов. Каждый из них включает в себя по одной молекуле фосфорной кислоты, сахара и органического основания.

Фосфорная кислота во всех случаях одинакова, то есть каждый нуклеотид включает в себя одну и ту же молекулу.

В отличие от фосфорной кислоты, сахара представлены в двух вариантах: рибозы и дезоксирибозы. Эти два сахара никогда не встречаются одновременно в одном и том же полинуклеатиде, то есть в одной и той же цепочке нуклеотидов. И если мы обозначим эти сахара их начальными буквами Р (рибоза) и Д (дезоксирибоза), то получим известные сегодня, наверное, каждому аббревиатуры нуклеиновых кислот (НК): РНК и ДНК.

Основания так же отличаются друг от друга. Но здесь отличий больше. В состав ДНК входит четыре их разновидности: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т); в состав РНК входят три из них: аденин, гуанин, цитозин, но вместо тимина появляется урацил (У).

Таким образом, с позиций структурной химии ДНК представляет собой последовательность связанных между собой дезоксирибонуклеатидов, РКН – последовательность рибонуклеатидов. Словом, не очень сложное образование, но при этом общая длина нуклеатидных цепей может достигать нескольких миллионов звеньев.

В этих молекулярных цепочках каждые три следующие друг за другом основания составляют собой так называемый триплет. Триплетная компоновка одним из первых в 1954 году была предложена Джорджем (Георгием Антоновичем) Гамовым, американским физиком, выходцем из России. Число различных сочетаний из 4 нуклеотидов по два составило бы 42 = 16, что недостаточно для кодирования 20 аминокислот, в то время как число сочетаний по три – 64 (43 = 64)[25].

Каждый триплет имеет своим назначением кодировать какую-то определенную аминокислоту. Другими словами, каждый триплет служит сигналом к включению в состав синтезируемой белковой молекулы строго определенной аминокислоты. Так, например, триплет ГАУ кодирует собой аспарагиновую кислоту, ГЦУ – аланин, ЦЦУ – пролин, УУУ – фенилаланин. Поэтому последовательность ГАУ – ГЦУ – ЦЦУ – УУУ означает собой род жесткой инструкции, согласно которой нужно сначала взять аспарагиновую кислоту, затем подключить к ней аланин, далее – пролин и, наконец, фенилаланин.

Приведем так называемый генетический «словарь»:

Примечание: «Нет» означает, что кодон не кодирует никаких аминокислот; такие кодоны называются бессмысленными.

Собственно, именно в жестком соответствии между триплетами и аминокислотами, которые они кодируют, и состоит связь между нуклеиновыми кислотами и белковым синтезом. Это соответствие было установлено опытным путем: к разрушенным клеткам добавляли синтетические полинуклеотиды известного состава и смотрели, какие аминокислоты включаются в белки. Позднее появилась возможность прямо сравнить последовательности аминокислот в вирусных белках и оснований в вирусных нуклеиновых кислотах. При этом чрезвычайно интересно отметить, что генетический код, за редкими исключениями, одинаков для всех организмов – от вирусов до человека.[26]

Таким образом, можно заключить, что триплет предстает как дискретный сигнал, как некоторая информационная единица, кодовое слово. Иначе – кодон. Всего лишь посредством четырех различных знаков, которые представляют собой молекулы четырех весьма схожих органических соединений, «записана» вся информация о строении биологического организма любого уровня сложности. Все что требуется, – это выстроить их в нужной последовательности.

Казалось бы, всего четыре знака для кодирования того бесконечного многообразия, из которого складывается живая природа, – это очень мало. Но вспомним, еще меньшим числом – всего тремя знаками (точка, тире, пробел) можно кодировать все буквы русского (впрочем, не только русского, но и любого вообще) алфавита, а уже с их помощью – полное содержание всех библиотек и музеев мира.

Однако мы уже могли видеть, что там, где начинается жизнь, вступают в действие более чем астрономические величины: так, например, цепочка, состоящая всего из 50 триплетов дает 2*1090 вариантов. Поэтому ясно, что даже такая коротенькая последовательность сама по себе, случайно, сформироваться не может. Тем более нечего думать о последовательностях, которые включают в себя миллионы самостоятельных звеньев.

Но если невозможна чисто случайная полимеризация, то, может быть, существуют механизмы, позволяющие автоматически отсекать какие-то заведомо неприемлемые варианты. Нельзя ли предположить, что при соблюдении некоторых условий упорядоченные последовательности нуклеотидов начинают формироваться совсем не случайно, что определенным вариантам начинает отдаваться предпочтение?

Эта проблема была сформулирована практически сразу же после расшифровки генетического кода и механизма матричного синтеза белка. Поэтому уже в шестидесятых годах нашего столетия были предложены математические модели (разумеется, очень упрощенные) таких механизмов.

Вот один из них[27].

Материалом, моделирующим синтезируемую молекулу ДНК являются шарики разного веса. Центральным звеном модели выступают обыкновенные рычажные весы, на одну из чаш которых последовательно скатываются шарики из специального накопителя. Накопитель разделен на 2 отсека; в одном из них собраны тяжелые шарики (О), в другом – легкие (о). На коромысле весов установлена специальная заслонка, которая в зависимости от обстоятельств может открывать один сектор накопителя и одновременно закрывать другой. Так, например, если чаши весов находятся в равновесии, или одна из них поднимается вверх, – открывается та часть накопителя, в которой помещены тяжелые шарики, если, напротив, эта же чаша опускается вниз, открывается другой сектор и оттуда поступает легкий шарик.

При каждом падении на чашу весов нового шарика тот, который находился на ней до того, скатывается на переходный мостик, где расположены в каком-то порядке 5 других шариков. При этом первый из них под влиянием толчка скатывается на вторую чашу весов, откуда, в свою очередь, выталкивает шарик, находившийся на ней. И вот этот последний присоединяется к уже начавшей формироваться последовательности.

Будет ли случайна последовательность шариков, которая формируется подобным механизмом? Нет, она обнаружит все признаки некоторой упорядоченности. Рассмотрим процесс поэтапно.

ООоО о оОоОО о(1)

Позиция 1 (слева расположены последние звенья формирующейся последовательности шариков; справа – весы, где крайние шарики расположены на чашах, пять средних – на переходном мостике) иллюстрирует равновесие: на обеих чашах расположены легкие шарики, а значит, по условию следующим должен выпадать тяжелый шарик. Поэтому следующий шаг (позиция 2) будет выглядеть так:

ООоОо о ОоООо О(2)

Теперь правая чаша идет вниз, и, значит, открывается заслонка, выпускающая легкий шар:

ООоОоо О оООоО о(3).

И так далее…

При непрерывной работе (и при достаточных запасах шариков в обоих отсеках) получается длинный ряд чередующихся по сложному закону шариков О и о. На первый взгляд последовательность кажется беспорядочной, однако это совсем не так. Математика говорит, что через каждые 127 шагов она должна в точности повторяться. Если в описанной модели на весах все время находится 7 шариков (два на чашах и 5 на переходном мостике), то максимальный период составляет 2^7 – 1 = 127.

Таким образом, описанный процесс совсем не беспорядочен. Модель работает как некоторая вычислительная машина.

Мы вправе утверждать, что формируемая этим механизмом упорядоченная последовательность обладает существенно пониженной энтропией по сравнению с той, которая может формироваться чисто случайно. Но пониженная энтропия существует везде, где есть разность энергетических потенциалов, однако далеко не всегда эта разность способна породить что-то высокоорганизованное. Так, разрывающаяся граната даже разрушает многое вокруг себя, хотя ее энергетический потенциал намного превосходит потенциал всего того, что непосредственно ее окружает. Поэтому одной только упорядоченности еще совершенно недостаточно; необходимо, чтобы эта последовательность обладала хотя бы каким-нибудь смыслом, иначе говоря, обладала всей полнотой информации, которая необходима для «сборки» живого тела.

Но можем ли мы сказать, что формируемая с помощью подобного (только, разумеется, несопоставимо более сложного) механизма цепочка нуклеотидов сама по себе несет полную инструкцию о том, каким образом, скажем, из клетки мака должно сформироваться целое растение с двумя зелеными чашелистиками, четырьмя красными лепестками, многочисленными черными тычинками и плодом-коробочкой, заполненной множеством голубоватых семян? Ни в коем случае. Положительный ответ на этот вопрос означает, что простое сочетание органохимических свойств отдельных звеньев этой цепочки само по себе порождает, во-первых, какую-то концепцию жизни вообще и концепцию будущей организации какого-то конкретного живого существа в частности, во-вторых, механизм обратного перевода этих концепций на язык органохимических реакций, в результате которых должны синтезироваться все необходимые для организма белки.

Но такое предположение совершенно равнозначно тому, что с помощью какого-то сложного устройства можно было бы последовательно заполнять чистую гладь бумажного листа какими-то типографскими символами, а уже последовательность этих символов сама по себе, без всякого нашего вмешательства, создавала бы, во-первых, какую-то новую, еще неизвестную нам научную дисциплину, во-вторых, так же сама по себе доказывала бы в ее рамках какие-то теоремы. Словом, равнозначно предположению о том, что сочетание физико-химических свойств сложных конфигураций пятен типографской краски способно заменить сложный научный поиск.

Эти аналогии совсем не случайны. Полное отождествление строгой последовательности триплетов с кодом – а значит, и с языком – давно уже прочно вошло в научный оборот. Но если верно сравнение последовательности триплетов с каким-то кодом, то здесь должны действовать те же законы, которым подчиняется функционирование любых языков. Поэтому если мы обнаружим, что в языке и в самом деле возможно формирование какого-то смысла путем простого выстраивания букв или звуков, то можно будет согласиться и с самопроизвольным формированием механизма биологического синтеза.

Но можно ли в языке породить что-то осмысленное простым сочетанием звуков?

Отчасти да. Вот пример:

«Шелковый тревожный шорох в пурпурных портьерах, шторах
Полонил, наполнил смутным ужасом меня всего…»

Заметим: вся строфа этого блистательного перевода одной из жемчужин мировой поэзии произносится в заднеязычной позиции. Сама по себе «заднеязычность» тяготеет к нижнему регистру, который, в свою очередь, обладает какими-то специфическими обертонами, существенно отличными от обертонов переднеязычных звукосочетаний. Частью эти обертона лежат в инфразвуковой области; они не различимы для нашего слуха, но это совсем не значит, что они никак не воздействуют на человека. Нагнетаемое же здесь чередование рокочущего «р», гудящего «ж» и шипящего «ш» усиливает именно этот спектр частот. Между тем известно, что определенные частоты инфразвука способны вызывать у человека чувство скрытой угрозы, подсознательной тревоги, словом, наполнить нас именно тем, что сам поэт назвал смутным ужасом. (Кстати, обращаясь к ребенку или к близким нам людям, мы никогда не переходим на нижний регистр; басы мы приберегаем для обозначения своей готовности к атаке или, напротив, для предупреждения чьей-то агрессии. Это настолько прочно сидит в нас, что регулируется практически без участия нашего сознания, что говорится, рефлекторно, автоматически.) Поэтому обертональная «оболочка» приведенных здесь стихов резко усиливает тот эмоциональный эффект, который создается самим их содержанием.

Этот эффект вызывается именно специфическим специально подобранным сочетанием звуков; подобное фонетическое акцентирование смысла – большая редкость, и не случайно эти стихи в переводе М.Зинкевича, сумевшие с такой силой передать всю мистику «Ворона» Эдгара По, навсегда вошли в сокровищницу русской поэзии.

Знатоки российской словесности могут привести множество примеров из поздней Цветаевой, Хлебникова и других, которые любили и умели привносить в стих что-то идущее от самого звука. Но мы преследуем здесь другие цели, поэтому ограничимся одним – уже приведенным примером.

Итак, тонкие оттенки смысла, могут быть привнесены специально подобранным сочетанием звуков. Но любой оттенок – это всегда дополнительный смысл, который выходит за пределы обиходного значения употребляемых нами слов. Ведь каждый знает, что одна и та же фраза, произносимая в разной тональности, сопровождаемая разной знакообразующей аурой (жестикуляция, мимика и т п.) может означать собой даже противоположные вещи. Поэтому можно утверждать по меньшей мере следующее: какой-то дополнительный смысл может быть образован сочетанием знаков. Но здесь требуется уточнить: все это справедливо только и только там, где какой-то смысл уже есть. Вернее сказать, исключительно там, где уже существует развитая языковая среда, законы которой известны всем и законам которой подчиняется каждый, кто говорит на этом языке. Но это вовсе не означает собой того, что сочетания звуков способны породить что-то осмысленное там, где эта среда начисто отсутствует. Больше того, предположить такую возможность, значит, предположить заведомую глупость.

Словом, понять логику формирования любой информации можно лишь обратившись к той языковой среде, в которой она только и может существовать. Вот и обратимся к языку, к знаковым системам.

Начнем с самого простого.

Представим себе обыкновенное зеркало. Каждый раз, глядя в него, мы обнаруживаем на его поверхности некоторое изображение. Можем ли мы сказать, что это отображение и в самом деле формируется на поверхности стекла? Ни в коем случае; в действительности его гладь абсолютно пуста, зрительный же образ, который встает перед нами всякий раз, когда мы бросаем взгляд на зеркало, на самом деле, рождается где-то в потаенных глубинах нашего собственного сознания. Правда, внятного ответа на вопрос о механизмах рождения зрительного образа сегодня пока еще не существует, но не будем вдаваться здесь в тонкости философии, психологии, физиологии, наконец, анатомии органов чувств и нервной системы человека, удовлетворимся приведенной – пусть и несколько туманной – формулировкой.

Для того, чтобы убедиться в том, что зеркало само по себе не содержит абсолютно ничего, достаточно просто сместиться на некоторое расстояние; тогда отражение на его поверхности пусть незначительно, но изменится. Это и понятно, ибо теперь мы смотрим уже под другим углом, поэтому что-то уходит из поля нашего зрения, что-то, напротив, добавляется. Можно без конца повторять процедуру перемещения – отражение каждый раз будет пусть и немного, но другим. Это является доказательством. Действительно, если бы сама поверхность зеркала обладала бы способностью формировать изображение окружающей ее действительности, то она вынуждена была бы одновременно содержать в себе бесчисленное множество самых разнообразных картинок окружающей его действительности. Но это, разумеется, полностью исключено.

Казалось бы, истина, которая утверждается здесь, настолько элементарна и общеизвестна, что вообще не требует никакой аргументации. Однако не будем категоричными: на самом деле она не так уж и проста, ибо, несмотря ни на что, и сегодня очень многие верят в то, что изображение на зеркале остается даже тогда, когда мы закрываем глаза или выходим из комнаты. Поэтому понять ее можно только проделав довольно сложную и трудную умственную работу. Но мы обращаемся по преимуществу к тем, у кого абстрактное мышление не вызывает решительно никакой аллергии.

Заметим одно существенное для дальнейших рассуждений обстоятельство. Для того, чтобы на поверхности зеркала могло сформироваться отражение какой-то реальности, необходимо сочетание, как минимум двух обстоятельств:

– существования той самой реальности, которой надлежит отразиться на его плоскости,

– существования механизма распознавания и дешифрации сигналов, подаваемых нам реальной действительностью и отражаемых поверхностью нашего зеркала.

Если нет самой реальности, никакое отражение невозможно, помещенное в пустоту зеркало может отразить только пустоту; в свою очередь, если наличествуют какие-то дефекты механизма зрительного восприятия, – образ так же не возникает.

Понятно, что отражаемая реальность существует вне и независимо от зеркала. Точно так же вне и независимо от него существует и тот механизм зрительного восприятия, благодаря которому происходит дешифрация воспринимаемых нами сигналов, то есть наши органы зрения, нервные связи, кора головного мозга и так далее (мы не будем здесь заниматься выяснением того, из чего «складывается» наше сознание и «складывается» ли оно вообще из чего-нибудь материального, между тем зрительный образ является результатом именно его деятельности). Словом, отражение на любой полированной поверхности возникает только в том случае, если само зеркало существует «внутри» какой-то сложной системы взаимодействий высоко развитых и сложно организованных начал.

Казалось бы, и это настолько просто, что не требует никаких обоснований. Но мы уже приближаемся к нашей цели.

Дело в том, что описываемая здесь ситуация является точной моделью знаковых систем, наиболее известными разновидностями которых является наша речь, наша письменность. А вот там, где мы сталкиваемся со знаками, у нас зачастую существуют весьма превратные представления о действительности.

Возьмем любую книгу; на белой глади бумажных листов выстроены в определенной последовательности разнообразные типографские знаки. Все это мы привычно называем информацией, и говорим, что книга содержит в себе какую-то информацию. Причем тут зеркало? А притом, что книга со всеми ее листами, типографскими знаками и даже какими-то картинками на них – это точный аналог именно того самого зеркала, которое в действительности не содержит в себе абсолютно ничего.

Точно так же, как и в ситуации с зеркалом, вся информация на деле существует только в нашем сознании, и для того, чтобы она могла возникнуть в каких-то потаенных его глубинах, необходимо существование более широкой и развитой системы явлений, которая обязана включать в себя:

– язык со всей его фонетикой, грамматикой, лексикой, семантикой (специалисты в области информационных систем называют это языковыми конвенциями);

– совокупность общепринятых соглашений обо всех окружающих нас вещах, сложившихся понятий, если угодно, предрассудков, и так далее, словом все то, что определяется собирательным понятием культуры;

– систему письма;

– механизм распознавания и дешифрации письменных знаков, проще говоря, умение читать и писать;

– наконец, реальную действительность (как материальную, так и духовную), которая и отображается в языке, культуре.

Согласимся, что если нет письменности, нет и не может быть никаких книг. Гомер был записан только в VI веке до н э., во время правления афинского тирана Писистрата, когда их исполнение было включено в празднества Великих Панафиней (то есть празднеств, посвященных божественной покровительнице Афине). До этого, его поэмы, созданные, как полагают, в 8 в. до н э., могли передаваться лишь изустно и восприниматься только на слух.

Если мы не умеем читать, никакая книга не скажет нам решительно ничего. Если мы не знаем языка, на котором она написана, результат будет в точности таким же. Если мы знаем язык, но нам недоступны используемые в ней понятия, идеи, образы, мы в лучшем случае поймем лишь какие-то фрагменты содержания.

Но даже если мы знаем язык, при этом нам, в принципе, доступны все понятия и образы, используемые в каким-то конкретном тексте, но неизвестен контекст, действительная информация остается по-прежнему закрытой. Это можно видеть не только на примере какого-то сложного текста, но и в любом отдельно взятом слове. Ведь известно, что каждое слово имеет множество различных значений, поэтому понять, что именно имеется в виду, когда произносят его, можно только зная полный контекст разговора или ситуации. Так, например, слово «сидеть» может означать собой и отдых и заключение. Больше того, в своем последнем значении оно совершенно по-разному воспринимается тем, кто осуждает, и тем, кому выносится обвинительный приговор.

Таким образом, никакая даже самая упорядоченная совокупность знаков не может говорить решительно ничего там, где не соблюдаются все эти условия. Вспомним известный еще из Священного Писания эпизод, возникший во время последнего пира царя Валтасара: таинственная рука начертала на стене письмена, но разгадать скрытый в них смысл не смог никто, кроме пророка Даниила, – единственного кому оказался доступен подлинный смысл этих письмен (Дан. 5).

Перечисленные нами условия построены в нисходящем порядке, при этом каждое из них является строго необходимым, но все же совершенно недостаточным условием для формирования того, что расположено ниже. Умение создавать и распознавать знаки письменности не существует вне единой системы письма. Никакое письмо не существует вне уже сформировавшейся культуры. Наконец, культура (национальная, этническая, цеховая) немыслима вне языка. Правда, действительное соотношение между языком и культурой несколько более сложно, чем это представлено в приведенной здесь схеме, но мы вынуждены жертвовать какими-то деталями. Обозначим это пусть несколько неопределенным, но в общем достаточно понятным словом разум; ведь и язык и культура – это всегда проявление интегрального разума некоторой большой и сложно организованной общности людей.

Таким образом, везде, где обнаруживается упорядоченная последовательность любых письменных знаков, обязательно должны присутствовать и умение их создавать, а значит, и читать (грамота), и определенная система письменности, и язык, и, разумеется, субъект некоторого интегрального разума.

Правда, такие доступные любому гуманитарию, но все же расплывчатые понятия, как язык, культура, система письма не поддаются ни строгому определению, ни тем более – точному количественному измерению. Поэтому здесь целесообразней было бы построить несколько иную иерархию, предлагаемую российскими учеными Е. Седовым и Д. Кузнецовым, которая останется всецело в пределах приведенной, но будет существенно строже, хотя отчасти и потеряет в полноте. Зато ее достоинством будет доступность точному измерению.

1. Уровень концепций.

2. Уровень фраз.

3. Лексикон.

4. Алфавит[28].

Легко видеть, что этой иерархии будет в точности соответствовать иерархия биологических информационных структур:

1. Геном организма.

2. Гены, ответственные за структуру и функции отдельных органов.

3. Коды 20 аминокислот.

4. 4 нуклеотида[29].

Но какую систематизацию мы ни примем, вывод будет один: каждый нижестоящий уровень формируется всей совокупностью предшествующих ему ступеней, в то время как ни один из более высоких уровней не может быть создан путем простых комбинаций и перекомбинаций структурных элементов, относящихся к низшим.

Вглядимся в совокупность символов:

«а а а а а в в г д д д д д е е е и и й л м м м н н н н о о о о о о о п п р с с с с т т т т т ц ч ы ь ь ь ь я я»

Можно ли из нее сформировать какие-то осмысленные лексические единицы, проще говоря, слова? На первый взгляд, ответ положителен: можно и даже очень много. Но это только в том случае, если мы уже располагаем какой-то лексикой. Так, например, из приведенного набора можно сложить и «насос», и «дело», и много других. Но только в том случае, если мы уже знаем эти слова и пользуемся ими. Если же допустить, что у нас нет вообще никаких слов, то ничего из этой совокупности мы извлечь не сможем. Чтобы легче было понять сказанное, попробуем составить из этой же совокупности хотя бы несколько значащих слов, но уже не на русском, а, скажем, на языке маори (или на любом другом, который абсолютно неизвестен нам). Ясно, что в этом случае ничего у нас не получится. Так что если строго соблюсти исходное условие, существо которого сводится к тому, что никакого языка в нашем распоряжении еще нет, эта совокупность вряд ли будет воспринята нами как хаотично разбросанные фрагменты алфавита.

Совокупность же лексических единиц:

«восемь год двадцать май наполеон один один пять смерть сто тысяча», напротив, позволяет выделить элементы некоторого алфавита. Хотя, конечно, и не дает никакой уверенности в том, что алфавит будет представлен полностью.

Та же совокупность лексических единиц не дает никакой возможности построить осмысленную фразу. Правда, иллюзия сохраняется и здесь но вновь вспомним, что фраза должна строиться по правилам языка, законы которого нам абсолютно неизвестны. (впрочем, это даже не абстрактное предположение, но фактическое условие задачи, ибо «по определению» никаких высших уровней еще нет.)

Но и относительно связная фраза: «Наполеон смерть пять май одна тысяча восемь сто двадцать один год» все еще не обладает никаким смыслом. Видимость того, что здесь утверждается о дате смерти Наполеона – только видимость. Дело в том, что связь между числительными предполагает известные сведения о летосчислении, но никаких представлений о нем у нас нет, уже по условию. Связь значений слов «смерть» и «человек» так же задается только на высшем из приведенных здесь уровней, по существу она утверждает о наличии каких-то философских обобщений, касающихся суетности бытия и смертности всего сущего. Но подобными знаниями мы так же – «по определению» – еще не располагаем, ибо высший уровень все еще недоступен нам.

Таким образом, только знаковый для всей истории девятнадцатого столетия факт: «Наполеон умер пятого мая 1821 года» наполняет смыслом каждую структурную единицу этой записи, а значит, формирует и уровень фразы, и уровень лексикона, и уровень алфавита. Но это исключительно потому, что за конкретным этим утверждением стоит и весь язык, и вся система наших знаний, позволяющая нам устанавливать строго определенные отношения между всеми элементами действительности, отображенными в составе данного предложения, и, разумеется, не в последнюю очередь тот культ, который был создан вокруг имени Наполеона. Стоит свести все только к самому предложению, как немедленно исчезнет и весь смысл, и определенность всех структурных составляющих этой записи.

Общий вывод утверждаемого здесь заключается в том, что позитивный смысл любому письменному тексту придает, в конечном счете, только высший иерархический уровень. Незнание его законов лишает смысла любую запись.

Так, египетские иероглифы, «медет нечер» («божественная речь»), откуда, собственно, и возникает греческое «иероглифы» – «священные знаки», были известны европейцам еще задолго до 27 сентября 1822 (именно этот день считается днем рождения египтологии), когда Шампольон сделал сообщение о расшифровке надписей на Розетском камне Французской академии надписей и изящной словесности. Долгое время вполне квалифицированные исследователи оспаривали тот факт, что они представляют собой определенную письменность. Поэтому в иероглифических записях зачастую отказывались видеть фиксацию каких-то фактов, они уподоблялись чему-то вроде национальных орнаментов.

Напротив, язык как целое способен придать смысл и заведомо бессмысленным знакосочетаниям. Иллюстрируя именно эту мысль, выдающийся российский лингвист, академик Лев Владимирович Щерба (1880—1944), для вступительной лекции по «Введению в яыкознание» построил искусственную фразу, ставшую с тех пор известной каждому начинающему языковеду: «Глокая куздра штеко будланула бокра и кудрячит бокренка».

Ни одно слово этой фразы не содержится в русском языке, больше того, слова специально подбирались им таким образом, чтобы их не было бы и во всех других распространенных языках. И тем не менее мы каким-то странным образом догадываемся обо всем том, что говорится в ней. Больше того, мы угадываем довольно тонкие детали происходящего. Мы явственно различаем, что куздра, бокр и бокренок – это некие живые существа, причем последний – это явно детеныш второго. На это указывает, во-первых, употребленное правило склонения существительных: ведь если бы речь шла о неодушевленном предмете, то вместо «бокра» стоял бы «бокр»: во-вторых, дифференциация действий самой «куздры», иначе говоря, перемена образа действия по отношению к «бокренку» («будланула», но «кудрячит»). Мы сознаем, что речь идет о некотором разовом (или весьма кратковременном) и уже завершенном воздействии на «бокра». Об этом говорят суффиксы «л», свидетельствующий о прошедшем времени, и «ну», утверждающий о его однократности (или кратковременности). В то же время по отношению к «бокренку» действие продолжается в настоящее время, о чем говорят все те же суффиксы. Объективные законы русского языка говорят о том, что действие, которому подвергся несчастный «бокр», носит такой характер, что его предпочтительней избегать. Об этом говорит гласная «у» в корне слова «будлать». Заметим, что если заменить ее на мягкое российское «е», смысловая окраска фразы станет совсем иной: угрозой подвергнуться «бедланию» в общем-то можно и пренебречь. Гласная же «у» в сочетании с обстоятельством образа действия «штеко» – это уже нечто такое, что лучше принимать всерьез…

На самом деле эта искусственная полная таинственного смысла фраза содержит в себе куда больше того, что мы привели здесь, и детальный анализ полной грамматической ее структуры способен раскрыть еще многое. Но даже из сказанного ясно, что именно общие законы русского языка сами по себе сообщили значение этим, казалось бы, заведомо бессмысленным словам. Вне этих законов приведенный набор звукосочетаний оставался бы абсолютно бессодержательным. Такой вывод сам Л.В.Щерба афористически выразил подобием известного суворовского афоризма: «Лексика – дура, грамматика – молодец!». Но заметим и другое: та же самая фраза в иноязычной среде не будет означать собой решительно ничего; для турка, венгра, араба набор этих слов будет уподоблен полной абракадабре.

Но вернемся к «языку» жизни. Все сказанное здесь означает, что если биологический код – это и в самом деле какой-то специфический язык, то мы обязаны искать следы того высшего иерархического уровня, законы которого управляют им и сообщают строго определенный смысл и каждой дискретной записи, и каждой структурной единице письма от уровня концепции (генома) до уровня алфавита (нуклеатидов). Мы абсолютно не вправе предполагать возможность того, что сам по себе четырехбуквенный алфавит, способен создать и наделить каким-то смыслом слова (аминокислоты), из этих слов сформировать полные глубокого значения фразы (структуру органов и функциональных систем живого тела), наконец, из фраз создать целостную концепцию устройства сложного организма.

А ведь мы не упомянули еще об одной из особенностей, свойственной любому языку. Смысл фразы не складывается автоматически из значений всех входящих в нее слов. Так, например, «кузькина мать» – это совсем не мать некоторого безвестного Кузьмы, «всыпать перцу» – это вовсе не «заправить суп». Значение любой даже самой простенькой фразы гораздо более тонкая и сложная материя, нежели сумма значений всех входящих в нее лексических единиц. Но прослеживается это не только в туманных идиоматических оборотах, присутствующих в любом языке. Каждый, кому приходилось изучать чужую речь, не однажды сталкивался с ситуацией, когда уже выяснено значение всех слов, но общий смысл фразы так и остается неуловимым.

Точно так же общий смысл любой концепции не складывается из суммы смыслов тех слов и предложений, которыми она описывается. Можно понимать каждое слово в отдельности, можно понимать в отдельности каждую фразу, но для того, чтобы усвоить смысл неизвестной до того концепции (какой-то новой теоретической идеи или впервые изучаемой научной дисциплины) требуется затратить огромный объем интеллектуальной энергии. Но и эти затраты способны увенчаться успехом только там, где уже наличествует определенный фундамент образования, культуры.

Уже упомянутые здесь российские ученые Е. Седов и Д. Кузнецов ставят не просто корректный, но и закономерно вытекающий из всего этого вопрос о поиске разума[30], обязанного стоять за любым явлением, которое обнаруживает себя как элемент какого-то незнакомого нам языка. Они ссылаются на, как кажется, до сих пор неоспоренное никем мнение известного астронома и популяризатора науки, писателя, Карла Сагана (1934—1996), который еще тридцать лет тому назад сформулировал критерий поиска внеземных цивилизаций; этот критерий сводится к упорядоченной последовательности посылаемых нам (воспринимаемых нами) сигналов. Везде, где обнаруживается упорядоченность, которая в принципе не может быть объяснена действием случайности, не просто может, но и обязан скрываться чужой разум.

Словом, если вдруг мы воспримем из космоса некую последовательность сигналов, доказывающих, скажем, простенькую геометрическую теорему, мы вправе утверждать об установлении контакта с чужим миром, который обладает далеко не одним только этим знанием.

Но ведь в биологическом коде обнаруживается не только упорядоченность, им обозначаются отнюдь не простенькие подобия школьных теорем; мы знаем, что за письменами биологического языка стоит и все множество организмов, и целостная концепция жизни, включающая в себя и общую архитектуру живого тела (начиная с одноклеточного и кончая разумным существом), и строение всех структурных его составляющих, и способ самовоспроизводства жизни, и способ связи организма со средой и себе подобными и многое другое. А значит, за обнаруженным нами языком биосинтеза должен стоять Субъект, способный к созданию не только этой системы биологической «письменности», но и самой жизни. Больше того, мы обязаны предположить, что этот Субъект обладает не только этими способностями.

Заметим еще одну особенность всех языков. Любая последовательность знаков отображает собой какой-то элемент реальной действительности (при этом неважно, какой: физической или духовной). Поскольку это элемент реальности, он всегда уникален (даже там, где фигурирует некоторое обобщающее понятие, которое объединяет в себе большое множество одинаковых сущностей или явлений, как, например, понятие «человек»). Но даже при всей своей уникальности он всегда может быть выражен несколькими разными последовательностями знаков. В одном и том же языке это известно как синонимия. С другой стороны, каждое слово имеет далеко не одно значение.

Далее: любое слово может быть выражено с помощью разных систем письма. Простейший пример: эти строки набираются на компьютере, между тем компьютер все знаки, обозначенные на клавиатуре, переводит в двоичную систему. Наконец, мы знаем, что существует большое множество языков, и даже в пределах одного языка – большое множество диалектов.

Словом, в природе не существует языков, где для отображения какой-то концепции может использоваться только один алфавит, один лексикон (иначе говоря, отсутствует как многозначность слов, так и синонимия), только один способ построения фраз. Наконец, только один способ описания явлений. Ведь если бы существовал такой язык, он уже «по определению» не был бы способен породить литературу. А это еще вопрос, смогла бы в таких условиях вообще сформироваться цивилизация?

Если биологический код – это тоже язык, на него должны распространяться все эти законы. Поэтому общая концепция земной жизни может быть выражена с помощью разных «алфавитов», многовариантной «лексики», поддающимся инверсии способом построения «фраз», наконец, с помощью разных способов изложения одних и тех же «сюжетов» (целостных геномов).

Правда, слова «может быть» означают здесь только существование некоторого спектра возможностей, каждая из которых могла бы реализоваться при определенных условиях. Но из всего этого спектра остаться может только одна их них. Поэтому вовсе не исключено, что восторжествовать и утвердиться в качестве единственной она может только в результате первичного, в сущности предэволюционного, отбора, в результате определенной конкурентной борьбы. Словом, видеть в тех формах жизни, которые сегодня существуют на нашей планете, вообще единственно допустимое – неправильно.

Можно иронизировать над описанной выше математической моделью, которая позволяет создавать строго упорядоченные последовательности элементов. Для этого есть вполне достаточные основания, ибо приведенные нами доводы показывают абсолютную невозможность возникновения жизни за счет простых комбинаций каких-то исходных неорганических элементов. Но мы не будем иронизировать над ней. Дело в том, что обращение к подобным моделям на самом деле обнаруживает в себе не только явную, лежащую, что говорится, на поверхности, но и какую-то другую, может быть, несколько неожиданную логику.

Существо этой скрытой логики, если обнажить ее до голой схемы, сводится к следующему. Существует возможность создания такого механизма, который способен формировать исходную последовательность нуклеотидов в соответствии с каким-то заранее заданным эталоном. Эталоном, который в конечном счете обнаруживает себя определенной концепцией жизни вообще и концепцией конкретного организма в частности. Другими словами, существует механизм, который может вносить определенные коррективы в чисто случайные комбинации органических соединений путем непрерывного сравнения с какой-то моделью живого тела. Но если возможны такие коррективы, комбинации исходных элементов перестают быть случайными, они становятся вполне направленными и закономерными.

Между тем, согласно эволюционному взгляду на вещи, конкретная структура любого биологического организма – это только следствие, только конечный результат реализации тех биохимических свойств, которые формируются в нуклеатидной цепи. Ведь там, где она еще только зарождается, нет вообще никаких организмов. В равной мере это касается не только отдельно взятых организмов, но и общих принципов организации жизни, некоторой единой ее «концепции» в условиях Земли. Другими словами, здесь обнаруживается возможность материального, формообразующего воздействия результата на те начальные элементы, из которых ему еще только предстоит сложиться, возможность влияния следствия на свои причины. Заметим попутно и другое: всякий результат обязан следовать за своими причинами во времени, он не может ни в какой форме предшествовать им.

Таким образом, эта неявная, скрытая логика содержит в себе две основные возможности. Первая из них сравнительно проста и привычна для нашего сознания; она заключается в том, что изначально, то есть еще задолго до формирования каких-то упорядоченных структур существует некоторая сила, направляющая этот процесс. Другими словами, существует некоторый надмировой разум. Его существование снимает всю необычность возникающей здесь логической ситуации. Больше того, мы попросту не замечаем здесь никакой странности. Но стоит нам усомниться в возможности некоего всесозидающего Начала, как мы сталкиваемся с необходимостью остропарадоксального вывода, противоречащего всему тому, к чему привык наш разум за тысячелетия его становления. Он сводится к тому, что здесь предполагается возможность материального взаимодействия, направленного против временного градиента, возможность обратного воздействия следствия на весь ряд предшествующих ему причин. А уже этот вывод – слишком серьезная вещь, чтобы быть предметом для иронии.

Впрочем, неожиданность и, если так можно выразиться, экзотичность второго предположения, в действительности является только кажущейся, ибо она лишь иносказание первого. Ведь для любого разума, стоящего над той действительностью, которой он повелевает, согласование конечных результатов с каким-то заранее заданным планом – это и есть постоянная их корректировка, но осуществиться эта корректировка может только исправлением всей предшествующей им цепи причин.

Если мы принимаем концепцию сотворения мира, то все эти трудности разрешаются очень легко. Собственно говоря, никаких вопросов здесь вообще не возникает, ибо все то, что существует вокруг нас, оказывается результатом созидательно й деятельности нашего Творца. Между тем Его – восходящее до степени абсолюта – всемогущество заключается в частности и в эвентуальной многовариантности самой концепции жизни. Ведь если Он и в самом деле всемогущ, то допускать изначальную возможность лишь только того единственного варианта, который и наблюдается нами, означает сомневаться в ней.

Правда, на самом деле трудности остаются и здесь, и в первую очередь эти трудности связаны с хронологией творения; сегодня не существует единого взгляда на этот предмет, и под шестью днями творения нами могут пониматься – и понимаются – очень противоречивые вещи: от понятых буквально астрономических суток, до неопределенных эпох, длительность которых может составлять миллионо – и миллиардолетия, которые к тому же могут накладываться друг на друга самым причудливым образом. Поэтому в действительности все противоречия отнюдь не разрешаются простым предположением акта Божественного Творения. Чужой разум, тем более разум Абсолюта, не может быть до конца постигнут нашим, поэтому простор для приложения интеллектуальных сил человека в его постижении остается открытым.

Но если речь идет о чисто эволюционном развитии природы, то согласование этой концепции с изложенными здесь фактами требует еще большего напряжения ума.

Казалось бы, можно сказать, что тем субъектом, который должен управлять формированием биологического кода, является сама природа. Но это нисколько не спасает положение. Ведь в таком случае мы сталкиваемся с парадоксом, который представляется неразрешимым в системе существующих физических законов и законов формальной логики. Действительно, жизнь представляет собой нечто качественно более высокое, чем все предшествующее ей. Но вот мы обнаруживаем, что сформироваться она может только под управлением еще более высокого начала, чем она сама. (Все это хорошо согласуется с тем, о чем говорилось выше, когда речь шла о законе перехода количественных изменений в качественные.) Таким образом, если и в самом деле бездушные законы природы способны породить жизнь, мы обязаны предположить, что в самой природе на каждом этапе ее развития всегда присутствует нечто более высокое, чем она сама. Но это таинственное более высокое начало не может быть чем-то надприродным.

Этот парадоксальный не укладывающийся вообще ни в какую логику вывод в системе эволюционных представлений абсолютно неизбежен. Устранить его можно только одним единственным путем – путем отказа от самой идеи эволюции. Следовательно (если мы все же настаиваем на естественном развитии всего сущего от простого к сложному), разрешением данного парадокса не может быть простое его устранение и замена каким-то иным принципом. Речь должна идти только о поиске каких-то новых скрытых до сего дня законов организации бытия.

Таким образом, необходимо выяснить, что именно может скрываться под тем качественно более высоким началом, которое обязано присутствовать на каждой данной стадии эволюционного развития природы.

Для этого обратимся к общей линии эволюционного движения, какой она обычно представляется нам. Нам говорят, что физические законы последовательно переходят в законы химии, объективные свойства сложных химических соединений, в свою очередь, образуют собой фундамент биологических форм движения, биологические формы постепенно перерастают в социальные и так далее. Каждая последующая форма построения материи представляется нам как нечто более сложноорганизованное и качественно высокое, чем все предыдущие ступени развития, поэтому вся последовательность оказывается ничем иным, как непрерывным поступательным восхождением к каким-то (каким именно, – пока еще неизвестно) высшим формам бытия. При этом вся последовательность сменяющих друг друга этапов развития хорошо согласована во времени. Другими словами, более сложные и высокие формы не могут предшествовать менее организованным. Больше того, в известной степени генеральное направление самого времени можно вывести именно из этой последовательности трансформаций: другими словами, все элементарное экстраполируется нами в прошлое, все сложное – проецируется в будущее. Поэтому все прошлое – это и есть совокупность менее развитых форм бытия, все будущее – совокупность более совершенных.

Между тем мы уже видели, что никакой переход к новому качеству не может произойти путем простой перекомбинации уже имеющихся элементов; любой переход к более высокому уровню организации возможен только под управлением еще более высокого начала. Но если в самой природе нет ничего, кроме вещества, энергии и форм их организации, то мы обязаны сделать единственно возможный вывод, каким бы неправдоподобным он ни казался. Этот вывод сводится к следующему: любая данная форма движения формируется только под непосредственным влиянием более высокой формы. Правда, любая «более высокая» может сформироваться лишь под управлением еще более высокой. Поэтому остается заключить:

– восхождение по лестнице качественных превращений должно иметь какой-то предел;

– как самый первый, так и любой промежуточный эволюционный шаг осуществляется только под эгидой самой высшей ступени развития (равно как и всех промежуточных);

– на всех ступенях организации материи существует возможность многовариантного развития, поэтому реализовавшийся в действительности вариант – это не исключительный, но всегда лишь один из первоначально возможных;

– самая высшая форма развития, самая низшая и все промежуточные постоянно сосуществуюти непрерывно взаимодействуют друг с другом.

Все эти выводы, автоматически вытекающие из гипотезы эволюционного развития, являются достаточно строгими и позволяют объяснить многое. В этом их несомненное достоинство. Вместе с тем все они вступают в непримиримое противоречие с одним из самых фундаментальных законов нашего бытия – законом необратимости времени и с не менее фундаментальным законом формальной логики – необратимостью причинно-следственной связи. Ведь все они предполагают возможность развития явлений против градиента времени, а также возможность прямого влияния следствий на свои причины.

Таким образом, возникает необходимость проанализировать как отношения времени, так и действительную структуру причинно-следственных связей.

1. Изучение тонкой структуры нуклеиновых кислот показало, что молекула ДНК представляет собой двойную спираль, состоит из двух полинуклеатидных цепей, в которой последовательность нуклеатидов строго однозначным образом определяет собой весь порядок биосинтеза.

2. Поскольку структура ДНК является своеобразным кодом и содержит в себе всю генетическую информацию, касающуюся данного организма, к ней оказываются применимыми все те законы, которым подчиняются все языки.

3. Распространение на структуру ДНК тех принципов, которые действуют во всех языках, заставляет предположить существование специфического начала, способного создать биологический код, соответствующий определенной концепции жизни в условиях Земли, а также сообщить определенный смысл всем его элементам. При этом искомое начало должно быть в качественном отношении гораздо более высоким, нежели вся абиотическая и живая природа в целом.

4. В том случае, если принимается концепция эволюционного происхождения и развития жизни, этим началом должна быть одновременно вся совокупность «вышестоящих» форм движения и организации материи. При этом все формы движения и организации материи должны иметь постоянную возможность непосредственно взаимодействовать друг с другом.

5. Все это ставит под сомнение либо факт эволюции, либо необратимость времени и необратимость причинно-следственной связи. Поэтому, если все же делается выбор в пользу эволюции, мы обязаны предположить возможность развития явлений против градиента времени, а также возможность прямого влияния следствий на свои причины.