Loe raamatut: «Коэволюция сознания и операционных систем»

Ярослав Вячеславович Богданов

Коэволюция сознания и операционных систем

Аннотация

Текст охватывает темы, связанные с эволюцией форм движения материи: физической, химической, жизни, сознания. Вводятся понятия Пансоциум, Панэнцефалон, Сверхразум. Автор размышляет о формуле эволюции материи; дает определение жизни, исследует многоклеточность, интеллект. Предполагает, что любовь – важнейшая организующая сила разума. Рассматривается взаимосвязь музыки и человеческого разума, психических расстройств с сознанием. Эмоциональную активность автор определяет как специфическую реактивность, присущую разуму, а мышление – организующую силу, регулирующую эмоциональную активность. Обсуждается шизофрения как болезнь воспроизведения смыслов, исследуется сходство между раком, как болезнью митоза и шизофренией. Автор исследует эволюцию от физических форм к разумным; метавселенные, языковые модели, блокчейн, биотехнологии в соответствии с Пансоциумом и Панэнцефалоном. Задумывается о космической роли человека и сверхразуме.

Предисловие

В конце 80‑х годов XX века я, будучи школьником старших классов, заинтересовался формами движения материи, их эволюцией. Мне тогда было известно несколько основных форм движения материи: физическая, химическая, биологическая и разумная [1]. От моего отца, профессора биологии, я узнал, что формы движения материи эволюционируют. По моим представлениям, наиболее простая форма – физическая, за ней следуют химическая, биологическая, а потом и разумная форма движения материи. Я тогда считал, что эти формы отличаются друг от друга качественными скачками, такими примерно, как при ароморфозе живых организмов. Мне было ясно, что механизм таких скачков должен быть одинаков для всех форм движения материи.

В то время я увлекался химией, биологией. Жизнь считал продолжением химии, в физике мне особенно нравился раздел термодинамики, помимо школьного курса, помню, читал популярную книгу П. Эткинса «Порядок и беспорядок в природе» [16], знаком был с понятием «энтропия», знал об антиэнтропийных свойствах жизни. Изучил книгу академика А.И. Опарина о происхождении жизни из коацерватных капель [8]. Помогали мне в этом журналы «Наука и жизнь», «Техника молодёжи», «Химия и жизнь», в которых также поднималась тема зарождения жизни. Настольной книгой стала «Вселенная. Жизнь. Разум» И.С. Шкловского, где многое было посвящено представлениям о жизни, разуме и их космической роли [14]. Труды В.И. Вернадского не обходил стороной и кое‑что читал тоже [3]. Восхитила меня книга Э. Шредингера «Что такое жизнь c точки зрения физики?» [15]. Таким образом, идея моего отца о том, что «жизнь – это иерархия ферментных систем», легла на подготовленную почву.

Уроки биологии преподавал нам замечательный молодой учитель Дмитрий Вадимович Дубиковский, новизна, с которой он подходил к преподаванию, разбор альтернативных теорий эволюционного процесса, зарождения жизни – тоже будоражили мой ум. Запомнил одну его фразу: «В результате эволюции в мире умножается любовь».

В общем, всё это, что сейчас вспоминаю, а может что‑то ещё, чего не помню, родило во мне определение жизни. МОЁ. Эти мысли до сих пор являются для меня одними из главных, я довольно медленно развивал их в отдельных заметках и записях, но не высказывал в сколь‑нибудь цельной форме для широкого круга читателей. Потребовалось время, чтобы я для этого созрел. Мысли видоизменились, обогатились, но суть их остаётся прежней. Для меня, советского школьника, написать серьёзный мировоззренческий и философский труд было непосильной задачей. Задачи передо мной тогда стояли вполне утилитарные – окончить школу, поступить в вуз, получить высшее образование, профессию врача. И это, конечно, отвлекло меня от моих школьных открытий, но я не предал их забвению.

Я давно изучаю вопросы, далёкие от эволюционной биологии, вообще от теоретической медицины и тем более кибернетики и связанных с ней наук. Многие годы изучаю судебную и общую психиатрию. На этом поприще какое‑то время занимался даже подобием научной работы, но не слишком преуспел. А страсть возвращает дилетанта на прежнюю стезю! И я не слишком стесняюсь этого. Хоть и могу представить улыбки людей сведущих, профессионалов, которые решать прочесть мой труд. Понимаю, что есть целые научные школы, занимающиеся и теорией языка, и эволюционной биологией, и нейропсихологией, и много чем ещё. Но, зная, к примеру, свой предмет, могу почти с уверенностью сказать, что при всей напыщенности и строгости тех знаний, которыми я руководствуюсь в повседневной практике, при всех лидерах мнений и их недюжинном интеллекте, при всех классификациях международных и локальных пройдёт лет пятьдесят (а то и меньше!) и психиатрия изменится до неузнаваемости и в своих воззрениях, и в методах лечения, и во многом другом, что ещё вчера казалось незыблемым.

Я понимаю сколь много в психиатрии опоры на авторитетов, сколь много банального конвенционализма, сколь много неясного, спекулятивного, что просто живёт как знание (и вовсе не точное) только потому, что другого ещё не появилось. Завтра всё может развалиться как карточный домик, но тогда лишь, когда появится достойная замена. Новое знание, подходящий инструмент – знание ведь прежде всего адаптивный механизм для человека. Износился один – появился другой. И хорошо. В понимании психики, её природы, путей её эволюции, тем более в связи с эволюцией общества мы скользим по поверхности. Многое из того, что преподносится сегодня людьми авторитетными как часть научного знания, не более чем сплав спекуляций с конвенционализмом, часто это и не скрывается. Люди выражают своё мнение. Разного качества, конечно. Мнение мнению рознь. Вот и я решился сказать о том, о чём думал долгие годы. Сведение отдельных заметок, мыслей, фраз в единое целое стало делом довольно трудным, но как много удовольствия оно мне принесло! Надеюсь, чтение этого труда принесёт пользу и вам, дорогие читатели.

Если читателя интересует терминология, которую я использую, то в конце книги, перед разделом литература, приведены основные понятия и даны их определения.

Что такое жизнь. Некоторые закономерности в эволюции форм движения материи

Вообще, как я слышал, давать определение жизни в среде биологов – моветон. Дескать, не строй из себя умника. Но мне было лет семнадцать, отец биолог, я половину детства провёл на кафедре биологии. К тому же у меня настал такой период жизни, который иногда заканчивается «философической интоксикацией», чего со мной, слава Богу не случилось – «старик катамнез» показал, что я просто остался довольно любознательным человеком, который стремится составить более или менее цельное представление о том, что его окружает.

Так вот, я, будучи учеником старших классов школы, дал следующее определение жизни: «Жизнь есть система упорядоченных химических реакций». Потом я немного уточнил: «Жизнь есть система упорядоченных во времени и пространстве химических реакций». Обозначив, таким образом, не только направленность химических процессов в биологической среде, но все эти органеллы, мембраны, компартменты, митозы, мейозы и прочее, что и обеспечивалось этой упорядоченностью. Это означало, на мой взгляд: система открытая, упорядоченность её приводит к самоподдержанию системы. Упорядоченность понимается мною в духе представлений о порядке в термодинамических системах [16]. Почему именно химических реакций? Да потому, что жизнь, по моим представлениям, произошла благодаря химическим реакциям.

Мне нравилось также и другое определение жизни, данное профессором В.Р. Богдановым: «Жизнь – это иерархия ферментных систем». Оно очень точно отражает сущность той жизни, которую мы знаем на планете Земля и, конечно, содержит в себе мысль об упорядоченности химических реакций. Потому что ферментные системы – это системы биохимического катализа. А термин «иерархия» прямо указывает на упорядоченность. Моё определение более общее, оно предполагает, что могут быть и другие формы жизни, о которых мы ещё не знаем, построенные на других биохимических принципах, не имеющие в своей основе нуклеиновых кислот и протеинов, главное качество которых – упорядоченность химических реакций.

Формула упорядоченности химических процессов навела меня на мысль о том, что представляет собой любая последующая форма движения материи по отношению к предыдущей? Это упорядочивание нового качества вещества, которое появилось. Химические реакции сделали возможным существование молекул, многократно увеличили количество сочетаний элементарных частиц и атомов, уменьшили энергозатратность этих процессов. Если количество химических элементов, рождаемых физической формой движения материи, исчисляется десятками, то количество химических соединений даже косной материи – сотнями и тысячами, не говоря уже об органической химии, биологической и техногенной.

И вот этот ароморфоз – процесс, когда в реакцию вступает не весь атом, а электронные облака, произвёл химическую реакцию в подходящих условиях, на подходящем этапе расширения Вселенной, привёл к упорядочиванию во времени и пространстве физических процессов. Как для жизни ключевым процессом является химия углерода, так для химии таким процессом стало появление атомов с электронными облаками, это и есть тот новый порядок физических взаимодействий, родивших химические реакции. Из огромного числа элементарных частиц и их объединений именно атомы стали углеродом для химии. Зажгли огонь химических реакций.

Я ранее находил слабые места в своих определениях, но они мне нравились, к тому же объясняли мне лично эволюцию материи от физических форм до биологических, а в перспективе до разумных и сверхразумных форм. Потом я пустился в частности. Раздумывал о физических реакциях, о вирусах – живые они или нет. Решил всё же, что жизнь их факультативна, они дуалистичны по своей природе, их нельзя рассматривать вне связи с клеткой, вне которой, как известно, жизни нет. Обычно считаем их из практических соображений живыми. Однако по факту вне клеток вирусы не живут. Можно сказать, это геномы вне клеток, в подходящих условиях модифицирующие геномы клеток бактериальных или многоклеточных организмов и конкурирующие с ними за клеточную организацию. Цель этой конкуренции – выигрыш в вертикальном забеге по передаче генетической информации.

Вирус – паразитический геном, он не живой, как не живой любой геном вне клетки. Так получилось в результате эволюции, что часть геномов научилась сохраняться вне клетки. Это дегенеративный путь жизни и, наверное, первая дегенерация, которая случилась в живом мире. Вирусы не дали, конечно, того многообразия, что мы увидели впоследствии у многоклеточных организмов. Но они живы и поныне! Живее живых и победители живых, если вспомнить хотя бы последнюю пандемию коронавирусной инфекции. Они не аутсайдеры, эти спутники живого, их стратегии весьма успешны, и они неистребимы, пока жива жизнь.

Ясно, что для жизни, для этой химической фабрики нужен компартмент – или коацерватная капля, или бактерия, или сине-зелёная водоросль, или ещё какой простейший организм. И упорядоченность на этой фабрике такова, что химические процессы в ней поддерживаются сами, а энтропия минимальна или стремится к нулю. Порядок химических превращений, например, на фармацевтической фабрике тоже довольно велик, но это не делает её живой – химические процессы там не могут сами себя поддерживать и без участия технологии, порождённой разумом, фабрика не в состоянии жить и воспроизводиться, как только технологический процесс остановился, всё превратится в косный хаотический процесс с нарастанием энтропии.

Позднее меня занимали вопросы: как от бактерий и сине-зелёных водорослей произошли эукариоты? Эукариотическая клетка – это простейший двуклеточный организм с двумя разными геномами, первая химера? Первый паразит – симбионт, почему у такого типа клеток появился потенциал для возникновения в последующих многоклеточных организмах? И что это такое, многоклеточные организмы? С чего начинать? Со жгутикового вольвокса? С губок? С пресноводного полипа гидра? С червей? Ясно, что были промежуточные формы, часть из которых нам известна и поныне. Не факт, что эти ныне живущие промежуточные формы существовали тогда как переходные этапы на пути ароморфозов. Может, это вновь возникшие в недавнем прошлом клеточные ассоциации.

Для меня было ясно одно: многоклеточность появляется с дифференцировки клеток в первую очередь, именно с этого момента начинается простейший многоклеточный организм, потом интеграция нарастает, появляются ткани, органы, функциональные системы органов и тканей. В отличие от И.С. Шкловского (точнее, его поздних воззрений) я считал, что появление разумной жизни закономерно столь же, сколь закономерно появление химических реакций и биологической жизни.

Однако, что такое разум по отношению к жизни? Ключевым моментом, на мой взгляд, стало появление разума в многоклеточном организме. Воспроизводство химических компартментов – первое свойство, которое жизнь получила кроме химических превращений. Второе свойство – дифференцировка компартментов, затем их объединение в ткани, органы, организмы при непрекращающейся «всюдности» теперь уже биохимических процессов в любых этих, уже биологических, процессах. Вернадский высказал такую идею о «всюдности» жизни: живое вещество способно растекаться по поверхности планеты. Оно с огромной скоростью захватывает все незанятые участки биосферы, что обусловливает давление жизни на неживую природу.

Жизнь как упорядоченная система химических реакций породила самовоспроизводство, дифференцировку и объединение биохимических систем, которые уже нельзя было свести только лишь к химическим процессам, хотя все эти свойства жизни оказались неотделимы от упорядоченных химических реакций. Количество разнообразных материальных форм, возникших благодаря системам упорядоченных химических реакций, огромно, количество новых органических химических соединений возросло колоссально, системы упорядоченных химических реакций преобразовали за время своего существования атмосферу, литосферу, гидросферу, обусловили дрейф материков и многое другое [5], дав пищу для ума учёным, создавшим палеонтологию, палеогенетику, эволюционную биохимию, биогеохимию, эволюционную теорию и многие другие дисциплины. Следует заметить, что без физики электрона в атомах химических элементов химические реакции невозможны, но молекулы и надмолекулярные образования уже нельзя свести к энергетическим состояниям электрона в атоме.

Следующее качество жизни, которое появилось именно в многоклеточном организме, – это межклеточные взаимодействия, гуморальные, электрические, носящие характер сигналов. Появление специальных участков, восприимчивых к воздействию сигналов: рецепторов, каналов, а потом и синапсов. Нервная ткань, неделящаяся у многих высших организмов или почти неделящаяся, весь свой ресурс тратит на межклеточные взаимодействия – электрические и химические. Где нет митоза, там на первый план выходит электрогенез.

Много позже мы с профессором А.М. Селедцовым для студенческого сборника написали статью «Ионы кальция, церебральные пароксизмы, эпилептогенез, митоз и апоптоз» [13]. Мы считали тогда, что кальций‑кальмодулиновый комплекс и монооксид азота являются одними из наиболее древних внутриклеточных мессенджеров. Регуляция ионизированным кальцием апоптоза – одна из его важнейших функций в нервной системе. Некоторые эффекты воздействия ионов кальция на нервную ткань организованы во времени пароксизмально – это относится прежде всего к патологическим феноменам (эпилептические пароксизмы, актуализация патологического влечения к алкоголю). Несмотря на существующую антикальциевую защиту клетки, у позвоночных, которые имеют кальциевый скелет, возникает большое количество патологических процессов, в происхождении которых важное значение имеет гиперкальцигистия – повышенное содержание ионов кальция внутри клетки. Они организованы во времени как пароксизмально (эпилептические приступы, актуализация влечения к алкоголю, некоторые сердечные аритмии), так и непароксизмально (аффективные расстройства, артериальные гипертензии).

Мы полагали, что пароксизмы при гиперкальцигистии представляют собой процесс избавления клетки (нейрона) от эксайтотоксичности, ведущей к апоптозу. Наиболее ярко это видно на примере моторных эпилептических приступов. В этих случаях химическая энергия эксайтотоксичности трансформируется в механическую. Лёгкость такой трансформации обусловлена общностью онто- и филогенеза нервной и локомоторной систем – в частности, трансформатором химической энергии в электрическую в нейроне служит кальций‑кальмодулиновый комплекс, а электрической в механическую в скелетной мускулатуре – кальций‑тропониновый комплекс. И в том и в другом случае ведущую роль в трансформации энергии играют ионы кальция и близкие по строению белки – кальмодулин и тропонин. Иногда эпилептический механизм лишь отчасти препятствует апоптозу – часть нейронов гибнет, что клинически может проявиться в виде паралича Тодда, известного клинического феномена.

Таким образом, эпилептогенез и апоптоз мы рассматривали как альтернативные процессы для нейронов, подвергшихся кальциевой эксайтотоксичности. Это роднит эпилептогенез с митозом, который также рассматривается как альтернатива апоптоза. Нейроны эпилептического очага (как и любые другие нейроны) не способны к митотическому делению, поэтому, подвергшись кальциевой или любой другой (например, глутаматной) эксайтотоксичности, избавляются от неё, навязывая аномальную электрическую активность всей мозговой ткани. В этом смысле нейроны эпилептического очага ведут себя подобно раковому узлу, навязывающему себя организму иначе – через аномальное клеточное деление. Эпилептогенный очаг, как и опухолевый узел, обладает известной автономией, клетки и того и другого аномальны – в случае опухоли мы имеем дело с тканевым и клеточным атипизмом, в случае эпилептического очага часто наблюдаются нейрональные микродистопии. Следовательно, в их энергетической организации есть много общего. Возможно, таким организационным сходством объясняется феномен зеркальных очагов при эпилепсии – своего рода «энергетических метастазов».

По нашему мнению, которое мы высказали в указанной статье, в более общем плане для клетки в многоклеточном организме существует три почти взаимоисключающих варианта судьбы – митоз, электрогенез и сокращение. Поэтому основная масса миоцитов неспособна к делению, то же касается и нейронов. Делящиеся клетки неспособны к мышечному сокращению и электрогенезу в той степени, в какой это свойственно кардиомиоцитам, нейронам и многоядерным клеткам поперечно‑полосатой мускулатуры. Клетки экзо- и эндокринных желёз, напротив, интенсивно делятся. Возможно, это связано с тем, что они постоянно расходуют пластический, а не энергетический (как в случае электрогенеза и мышечного сокращения) материал. Таким образом, секреция не является альтернативной митозу – наоборот, она скорее способствует ему. Видимо, только процессы, расходующие энергетический материал (электрогенез и мышечное сокращение) альтернативны митозу. Дальше мы рассуждали о патогенетической терапии эпилептических приступов и патологического влечения к алкоголю и веществах, а также фармакологических препаратах, которые могли бы способствовать успешному лечению.

Самое важное в этих рассуждениях состоит в том, что появление электрических токов в мозге как следствие появления «химических батареек» возможно именно потому, что нейроны утрачивают важные свойства, которые появляются у живых компартментов – способность к размножению, но именно благодаря этому все их ресурсы тратятся на многократное усложнение межклеточных взаимодействий со всеми их синапсами, дендритами, аксонами, нейромедиаторами и электрическими токами, ради которых все эти синапсы, дендриты, аксоны и существуют.

И вот появляется разум – психический организм. Или психический орган. Внешний к телу, внешний к мозгу, неотделимый от него, несводимый к нему. Психика, по выражению профессора биологии В.Р. Богданова, экстракорпоральный орган по отношению к телу [2].