Циклы – моторы движения природных явлений

Биохимические циклы –движение и размножение в живом мире

День сменяет ночь, за летом приходят осень, зима, весна, затем снова лето, осень и так далее, вода испаряется и вновь выпадает, наполняя озера, питая реки и все живое на Земле. Мир вокруг нас кишит циклическими явлениями, но не всякий осознает, что циклы всех пространственных и временных масштабов - от атомных до астрономических - служат моторам и, приводящими в движение все прекрасные природные явления.

Николас Отто, построивший первый двигатель внутреннего сгорания в 1861 году, и Рудольф Дизель, создавший свою модификацию в 1897-м, изменили мир. Оба двигателя используют циклы - четырехтактный цикл Отто и двухтактный цикл Дизеля, которые, совершив работу, возвращают систему в исходное положение. Оба хитроумных механизма появились благодаря циклу технической разработки, изобретенному несколькими столетиями ранее. Куда более элегантный цикл был открыт Хансом Кребсом в 1937 году, но был разработан гораздо раньше: на заре земной жизни, в результате миллионов лет эволюции. Цикл Кребса - это восьмитактная химическая реакция, которая превращает топливо в энергию и питает ею все живое, от бактерии до вечнозеленой секвойи.

Биохимические циклы отвечают за движение, рост, восстановление и размножение в живом мире - это колесики, вращающие колесики, приводящие в движение колесики, часовые механизмы с триллионами движущихся частей, которые каждый раз возвращаются к исходному состоянию и начинают заново. Они выработались в репродуктивном цикле, поколение за поколением, зон за эоном, отбирая удачные технические решения.

Наши предки открыли эффективность циклов, додумавшись до важнейшей идеи в своей истории: роли повторений в производстве. Возьмите деревянную палку и проведите по ней камнем - за исключением нескольких царапин она никак не изменится. Проведите сто раз - и все останется как прежде. Но если вы будете продолжать и продолжать - и так несколько тысяч раз, вы сделаете из нее острую стрелу. Накапливая еле заметные изменения, циклический процесс порождает что-то качественно новое. На фоне однообразных, но бездумных и инстинктивных занятий других животных дальновидность и самоконтроль, необходимые для подобных проектов, сами по себе стали революционным открытием. И это открытие тоже, разумеется, стало плодом дарвиновского цикла, дополненного улучшенным циклом культурной эволюции, позволившим передавать свои навыки не детям вместе с генами, а соседям - через подражание.

Циклы в нервной системе

От чего зависит сознание?

Первый человек, сделавший из камня красивый ручной топор, должно быть, весьма глупо выглядел в процессе работы. Он сидел, часами стукая камнем безо всякого видимого толку, но каждый новый бездумный удар содержал в себе небольшое улучшение, практически незаметное глазу, приспособленному эволюцией для фиксации куда более стремительных изменений. Эта кажущаяся тщета временами обманывала даже биологов. В своей замечательной книге Welware молекулярный биолог Деннис Брэй описывает циклы в нервной системе: в нейронных проводящих путях белки постоянно меняются - к ним то добавляются, то убираются фосфатные группы. Это производит впечатление бессмысленной работы, особенно если учесть, что каждая новая итерация лишает клетку одной молекулы - одной единицы бесценной энергии. Изначально циклические реакции этого типа называли футильными, то есть, по сути, тщетными. Но это неточное слово. Перестановки фосфатов - самая обычная химическая реакция в клетке, и играет огромную роль в происходящих тут вычислениях. Эти циклические реакции снабжают клетку важнейшим органом - гибким и быстро настраиваемым компьютером.

Слово «вычисления» отнюдь не случайно. Оказывается, вся магия сознания, так же, как и сама жизнь, зависит от самоповторяющихся процессов передачи информации - от конкретных биохимических реакций, до процесса сна и периодов церебральной активности и отдыха (это хорошо заметно на электроэнцефалограмме). Программисты исследовали мир всевозможных алгоритмов в течение столетия и до сих пор имели дело большей частью с миллионами вложенных друг в друга циклов. Полезно помнить, что эволюция есть лишь подвид накопляющихся, совершенствующихся циклов среди множества прочих.

Возникновение жизни

Сторонники теории разумного замысла полагают, что если естественный отбор зиждется на репродукции, не может существовать дарвинистского решения проблемы возникновения жизни - самый первый живой организм должен был быть слишком сложным для самозарождения. Очевидно, тут не обошлось без чуда. Если представлять себе добиологический мир как хаотическое скопление химических веществ, подобных разрозненным частям пресловутого самолета, «самособравшегося в шторм», проблема возникновения жизни становится только хуже. Но если вспомнить, что ключевой процесс эволюции - циклические повторения, к которым принадлежит и генетическая репликация, - лишь один из множества вариантов, загадка превращается в задачу: как именно сезонные, водные, геологические и химические циклы, работающие на протяжении миллионов лет, со временем привели к условиям, в которых родились биологические циклы. Наверное, первые тысячи попыток были тщетными. Но как пел Коул Портер в одной из своих самых чувственных песен: посмотрим, что выйдет, «если снова и снова и снова пытаться». Хорошее правило: столкнувшись с чудесным явлением природы или сознания, ищи циклы - на них приходится основная работа.

Разрушение стереотипов

Сетевой феномен в истории человечества

Умнейшие люди, будь то психологи, антропологи или экономисты, полагают, что в основе достижений человечества лежит интеллект. Они голосуют на выборах за умнейших кандидатов, поручают самым уважаемым экспертам вырабатывать экономическую политику, приписывают открытия гению выдающихся исследователей и, главное, без конца выясняют, как вообще развивался человеческий разум.

Они не видят за деревом леса. Человечество обязано своими успехами не качествам отдельных личностей. Люди покорили планету не потому, что обладали большим мозгом: здоровенный мозг неандертальца не мешал тому оставаться лишь хищной обезьяной.

Котелок объемом 1,2 литра и куча замечательных надстроек вроде языка были необходимым, но недостаточным условием возникновения цивилизации. Одна экономика работает лучше другой вовсе не потому, что ею правят более сообразительные ребята, и великие открытия происходят не там, где собралось больше умников.

Достижения человечества - сугубо сетевой феномен. Только разделив труд, изобретя торговлю и узкую специализацию, люди обнаружили способ повышать качество жизни и производительность труда, развивать технологии и углублять копилку общих знаний. Этому есть масса подтверждений: корреляция между технологическим развитием и связностью населения в Океании, утрата технологий изолированными группами вроде коренного населения Тасмании или расцвет торговых городов в Греции, Италии, Нидерландах и Юго-Восточной Азии.

Достижения человечества рождены коллективным разумом. Люди - нейроны цивилизации. Делая каждый свое дело, совершенствуясь в нем и обмениваясь результатами своих трудов, мы научились создавать вещи, которые даже не понимаем. В своем эссе «Я, Карандаш» экономист Леонард Рид замечает, что ни один человек на свете не знает, как изготовить карандаш, - это знание распределено между тысячами шахтеров, дровосеков, дизайнеров и фабричных рабочих.

Именно поэтому, заметил Фридрих фон Хайек, плановая экономика никогда не работает. Самый мудрый человек не сможет лучше распределить товары, чем коллективный мозг. Идея интеллекта, организованного снизу, открытая Адамом Смитом, повторенная Дарвином и объясненная Хайеком в замечательной книге «Использование знаний в обществе», по-моему, должна быть на вооружении у всякого думающего человека.