Естественные технологии биологических систем - Уголев Александр Михайлович
В настоящее время ясно, что наше питание (т.е. состав пищевых, регуляторных и токсических веществ) в значительной степени зависит от бактериальной флоры. Трофические характеристики у одного и того же человека на протяжении жизни могут резко меняться, так как состав микрофлоры подвержен существенным изменениям под влиянием композиции пищи и лекарственных препаратов. Иногда бактериальная флора претерпевает значительные изменения, особенно после необдуманного применения антибиотиков. Различия в бактериальной флоре служат одной из важных причин изменений технологии ассимиляции пищи у одного человека и резкой индивидуальной вариабельности. Поэтому синтехнология питания должна быть адекватной как индивидуальным особенностям естественных технологий, так и их изменениям на протяжении жизни данного человека. Разумеется, при конструировании адекватной пищи необходима большая осторожность.
Представление о естественных технологиях, как неоднократно упоминалось выше, тесно связано с проблемами медицины и экологии. Мы воспринимаем медицину как науку, ремесло и искусство, направленные на сохранение и восстановление здоровья. Для медицины все, относящееся к понятию здоровья и к развитию новых подходов в управлении жизненными процессами организма, является крайне интересным. В этом смысле естественные технологии имеют первостепенное значение. Так, элементарные функции, или операции, осуществляемые функциональными блоками, служат элементами технологий. Их универсальность создает основу для особой группы патологических процессов, названных синдромом общих блоков. Последние в отличие от органных синдромов могут затрагивать различные физиологические функции разных органов, но обусловлены нарушениями одних и тех же функциональных блоков. Примером таких заболеваний служит неспособность к всасыванию определенных аминокислот, что внешне проявляется в поражениях кожи, умственной отсталости и т.д. (см. гл. 7). Повреждающие агенты могут вызывать разнообразные заболевания, связанные главным образом или частично с нарушениями на уровне элементарных функций и функциональных блоков. Появляется и новая область диагностики, которая важна для разработки лечения и понимания некоторых сторон заболевания как нарушения определенной технологии.
Особенно много нового концепции функциональных блоков и естественных технологий вносят в представления о специфичности и направленности химиотерапевтических воздействий и, в частности, в терапевтическую возможность построения «волшебной пули». Мечта о чистой химической терапии без побочных эффектов в концепции естественных технологий не находит строгой научной базы. Существование универсальных функциональных блоков делает идею «волшебной пули» весьма трудной для исполнения. Действительно, лекарственные вещества, хотя и с разной вероятностью, поражают все свои мишени, как желательные, так и нежелательные. В связи с тем, что одни и те же функциональные блоки распределены в различных клетках и органах неравномерно, в большинстве случаев желательные эффекты выражены во много раз сильнее, чем нежелательные.
Было бы, однако, неправильно сводить взаимоотношения медицины и естественных технологий лишь к концепции функциональных блоков. В той мере, в какой здоровье определяется как нормальное протекание естественных технологий, а болезнь — как их нарушение, врач должен быть технологом в широком смысле этого слова, т.е. специалистом, способным понять как сущность происходящих изменений, так и последствия лечебного воздействия.
Мы неоднократно отмечали, что сам человек является частью той чрезвычайно сложной естественной технологии, которая может быть обозначена как жизнь на планетарном уровне. Технологические подходы к этой проблеме кажутся особенно важными, так как затрагивают все виды взаимоотношений человека и биосферы. В настоящее время все громче звучат голоса, предостерегающие, что мы приближаемся или уже вплотную подошли к серьезному экологическому кризису. Возникла ситуация, при которой окружающая нас природа может претерпеть нежелательные и даже необратимые изменения в результате неразумных, чаще всего стихийных повреждающих воздействий со стороны человека. Более того, термин «кризис» в меньшей мере отражает характер тех изменений, которые могут нас ждать. В этом случае более уместно понятие экологической катастрофы, так как мы вмешиваемся в великую планетарную технологию без достаточных знаний и без отчетливого понимания ее особенностей.
Существуют многочисленные примеры неблагоприятных последствий, являющихся результатом экологических взаимодействий. Например, американскими экологами (Силбриг О., Силбриг Д. Популяционная биология и эволюция. М.: Мир, 1982) отмечено, что при широком использовании в США пестицидов одним из неожиданных и тяжелых последствий явилось образование устойчивости к ним более чем 200 видов насекомых, наносящих вред здоровью и хозяйственной деятельности человека. Точно так же при использовании гербицидов и дефолиантов возникает высокая устойчивость к ним у сорняков. Можно привести и другие примеры, однако и этих достаточно для заключения, что в век бурного прогресса деятельности человека понимание естественных технологий и поиски компромиссов при создании различных технологий чрезвычайно важны. Непонимание технологичности природы и логики эволюции может быть основой для локальных и парциальных катастроф, которые усугубляют существующую серьезную экологическую ситуацию и таят опасность большой экологической катастрофы. Такая опасность будет сохраняться и прогрессировать до тех пор, пока будет сохраняться и прогрессировать антропоцентрический утилитаризм. Иногда он кажется привлекательным, например в прекрасном определении одного из наиболее глубоких мыслителей нашего века Ч. П. Сноу. Он подчеркивает, что гуманизм — это концепция, возникшая в эпоху зрелого Возрождения и ставящая человека в центр мироздания (Сноу Ч. П. Заметки о гуманизме//Портреты и размышления: Художественная публицистика. М.: Прогресс, 1985. С. 290—294). Сегодня понятно не только сколь прекрасен, но и сколь опасен такой подход.
Заканчивая эти размышления, следует подчеркнуть, что антропоцентризм не способствует превращению биосферы в ноосферу, а напротив, затрудняет такую возможность. Для формирования ноосферы (помимо многих других условий) требуется: 1) совершенное знание естественных технологий на всех уровнях их организации; 2) сохранение и совершенствование этих технологий. Биосфера в нынешнем виде, нарушенная техникой, скорее может быть названа технобиосферой или больной биосферой — патобиосферой. Другими словами, сегодня задача формирования ноосферы в некоторых отношениях является проблемой не менее трудной, чем во времена В. И. Вернадского.
Следует иметь в виду, что глубокий анализ фундаментальных проблем биосферы на пути ее превращения в ноосферу — дело будущего. Эти проблемы сложны и противоречивы, о чем свидетельствуют современные попытки представить структуру ноосферы Земли в виде очень упрощенных схем.
К сожалению, в данной книге нет возможности сколько-нибудь подробно рассмотреть эволюцию живых организмов от их возникновения до современных форм, так же как структуру и эволюцию биосферы в целом. Общая схема развития органического мира представлена на рис. 46.
При характеристике эволюции подчеркивалось, что функция, структура и эффект взаимодействуют и всегда существуют как триада. Ее понимание на разных уровнях организации жизненных процессов особенно существенно для рассмотрения жизни и естественных процессов вообще и в эволюционном аспекте особенно. Следует отметить, что взаимоотношения членов триады относятся к проблемам современного функционализма.
В науке часто применяются вспомогательные (часто временные) понятия и термины. К их числу относится термин «современный функционализм». Под функционализмом подразумевается вся совокупность сведений о функциональных свойствах живых систем, функциональных подходах к этим системам и, наконец, взаимоотношения различных фундаментальных характеристик. Функционализм является одной из наиболее важных проблем не только физиологии, но и всех областей биологии, начиная с таких традиционных, кап зоология и ботаника, и кончая такими, как молекулярная биология, биоорганическая химия, биофизика и медицина. Современный функционализм не является только частью классического функционализма, связанного с расцветом физиологии. Следует надеяться, что подобно тому как в свое время функционализм XVII— XIX вв. внес неоценимый вклад в развитие науки о живом, так и современный функционализм станет одним из краеугольных камней всего комплекса биологических наук сегодняшнего и завтрашнего дней. Это существенно для наук, в которых рассматривается происхождение и развитие жизни, а также жизнь в ее различных проявлениях. С этой точки зрения понятны обоснованность, а также плодотворность современного функционализма, возрожденного в результате новой революции в биологии.
