Петр БРЕЖЕСТОВСКИЙ:

Жизнь на Земле, возможные и невозможные сценарии

На минувшей неделе в Казани завершился XIII европейский симпозиум студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-2009». Столица Татарстана принимала гостей из США, Франции, Турции, Хорватии, Словении, Латвии, Австрии, Швейцарии, Северной Америки, Великобритании, Польши, а также вузов Москвы, Иркутска, Нижнего Новгорода, Уфы, Перми – всего около 180 человек. В числе гостей симпозиума был ученый из Средиземноморского института нейробиологии (Марсель, Франция), научный директор Национального института здравоохранения и медицинских исследований Петр Брежестовский. В ходе школы-конференции «Биология – расширение границ» он представил доклад, посвященный происхождению и эволюции биологических форм жизни на Земле. Несмотря на очень плотный график, Петр Брежестовский встретился с корреспондентом агентства «Татар-информ» и рассказал о своем пути ученого и научных интересах.

Петр Брежестовский родился и вырос в Днепропетровской области, на Украине. Там же провел свои студенческие годы. Когда Петр учился на последнем курсе университета, ему в руки попала книга Бернарда Катца «Нерв, мышца и синапс», которая определила всю его дальнейшую жизнь. Он нашел в СССР лабораторию, где занимались синаптической передачей, - в городе Пущино, под Москвой. Там написал свою дипломную работу, поступил в аспирантуру. Пятью годами позже отправился в Лондон – на стажировку к самому Бернарду Катцу. В Англии молодой ученый проработал год. Общение с такими выдающимися учеными, как Хаксли, Катц, Миледи привело к пониманию того, как разрабатывать стратегию при решении глубоких тайн природы, как интерпретировать полученные знания.

Петр Дмитриевич, а как вы, известный исследователь ионных каналов, синапса, нервной системы, пришли к вопросам происхождения жизни на Земле?
П.Б.: Лондонский университетский колледж, где работал Бернард Катц, находится на Гавер-стрит. Наш департамент биофизики располагался на 5-м этаже. Как-то раз, выйдя вечером из здания, я решил посмотреть на окно лаборатории, где стояла моя экспериментальная установка и увидел, что над первым этажом, как раз под моим окном, установлена мемориальная доска, На ней было написано, что на этом самом месте раньше стоял дом Чарльза Дарвина. И тут меня словно стрела пронзила - ведь в то время я уже много думал о проблемах эволюции. Из этих размышлений следовало, что с помощью трех правил Дарвина – это борьба за существование, естественный отбор и случайные вариации, - невозможно объяснить всю красоту, гармонию и многообразие живой природы на нашей планете. И я подумал, что сюда меня привела судьба. Это положило начало серьезному научному исследованию. Параллельно интенсивной работе по изучению синаптической передачи, я начал систематически заниматься углубленным анализом общей организации и эволюции биологических организмов, классификацией существующих гипотез. Быстро пришел к пониманию, что проблемы эволюции неразрывно связаны с проблемами происхождения жизни на Земле.

Как складывалась ваша жизнь после возвращения из Англии?
П.Б.: Два года я проработал в Черноголовке, научном городке под Москвой, потом меня пригласили в Москву, в Кардиологический центр, который и поныне возглавляет академик Чазов. Там я организовал свою группу по изучению одиночных ионных каналов биологических мембран. Ионные каналы – это ключевые белки живых организмов, без них не может существовать ни одна клетка. За это время я организовал 5 симпозиумов по этой теме, создал производство усилителей для регистрации одиночных ионных каналов, перевел несколько книг. Одну из них под редакцией ныне Нобелевских лауреатов, Сакмана и Неера, до сих пор называют «библией электрофизиологии». В Советском Союзе я был у истоков исследований одиночных каналов. Параллельно продолжал заниматься вопросами происхождения и эволюции жизни на Земле. Так я жил до 1991 года. В промежутках были поездки за границу. Одна из них - в Париж, где я проработал полгода и где мы сделали важное открытие в сфере нейробиологии. А потом пришла перестройка, исчезли научные журналы, свежая информация. И я понял, что начал умирать как ученый. Меня приглашали в разные страны, я выбрал Францию, потому что там мы сделали важное открытие и там были мои друзья, с которыми мне было интересно работать. В Париже я начал работать в лаборатории нейробиологии, потом перешел в Институт Пастера, где работал 6 или 7 лет и стал заведовать лабораторией. А потом мне пришлось уехать из Парижа по состоянию здоровья. Несколько лет назад перевез лабораторию в Марсель, где организовался новый институт нейробиологии, в котором я работаю и поныне. Там довольно много русскоговорящих ребят, международное сборище. Это один из ведущих центров Франции по исследованию нервной системы и таких заболеваний, как эпилепсия, болезнь Паркинсона.

Петр Дмитриевич, все эти годы вы продолжали искать ответы на извечные вопросы, волнующие человечество. Расскажите, пожалуйста, подробнее о своих изысканиях в этой сфере.
П.Б.: Еще в 1981 году я выработал стратегию, с помощью которой можно провести анализ гипотез о происхождении жизни на Земле. Я разложил их на 2 класса. Первый класс – это гипотезы самозарождения, самоэволюции, согласно которым все произошло случайно. Этот класс был назван «Гипотезы саморазвития». Это - прежде всего, идеи Опарина, Халдейна, Эйгена. В условиях метановой бескислородной атмосферы шли химические реакции, создающие органические вещества, потом возникали биологические молекулы и так далее. К этому классу также относится гипотеза с привлекательным названием «Мир РНК», предполагающая, что в начале самозародились молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК). В результате их постепенной эволюции, на основании случайных преобразований и борьбы за существование появились протоклетки (прообразы клеток), а потом – одноклеточные организмы. При тщательном анализе гипотезы саморазвития проигрывают. Современная наука не позволяет объяснить, как в результате предлагаемых в рамках этих гипотез сценариев получилась живая клетка. Другой класс гипотез – это гипотезы творения. Здесь есть разные течения, от крайних креационистов, считающих, что все происходило точно по Библии: Бог создал Землю и ее обитателей в течение 6 дней и возраст Земли – менее 10 тысяч лет. Но есть и другие гипотезы, учитывающие данные современной науки. Моя гипотеза конструктивной эволюции, сформулированная еще в 1981 году, предполагает существование высшего разума, который создал правила, законы, определяющие основные пути самоформирования и эволюции материального мира. Жизнь на Земле – результат творения разумных систем: сначала возникают идеи, а затем идет их реализация.

Возможно ли проверить, какой из этих классов гипотез ближе к истине?
П.Б.: Это очень трудная задача, но она представляется решаемой. Еще в начале 80-х годов прошлого столетия ко мне пришла мысль, что современное человечество уже имеет ответ на вопрос, зародилась жизнь случайным образом или это результат творения. Ежегодно в мире публикуются тысячи научных работ по исследованию конкретных свойств биологических организмов – от простейших молекулярных блоков до биосферы нашей планеты. Я понял, что нужно собирать эту информацию из разных областей науки, внимательно анализировать и сравнивать, какому классу гипотез больше соответствуют данные этих работ. В результате, как из частиц мозаики, можно будет собрать общую картину и сделать вывод: жизнь на Земле произошла и эволюционировала в рамках гипотез саморазвития или творения. Мой почти 30-летний анализ тысяч работ из разных областей науки (молекулярной биологии, биохимии, биофизики, экологии, палеонтологии), показал, что сценарии саморазвития не позволяют объяснить основные факты о принципах организации и эволюции живых систем. Наблюдаемым явлениям в большей степени соответствуют свойства, вытекающие из гипотезы конструктивной эволюции. В России в Санкт-Петербурге, а потом – в Ленинграде, жил замечательный ученый Лев Берг. Он написал книгу, в которой обосновал теорию номогенеза – эволюции на основе закономерностей. Вот эта точка зрения, эволюция по законам и определенным правилам, наиболее близка мне, потому что случайных вещей нет.

В чем это выражается?
П.Б.: Окружающий нас мир, вся Вселенная организованы по очень жестко определенным правилам. Весь наш материальный мир состоит из 3 квази-элементарных кирпичиков – это нейтроны, протоны и электроны. Из них собираются атомы, потом молекулы, молекулярные блоки. Так появляется неживая материя. Из гелия собираются, рождаются звезды, происходят ядерные реакции. Самосборка, самоусложнение материи идет с использованием всего 4 сил: гравитационных, электромагнитных, а также – сильных и слабых ядерных взаимодействий. Гравитационные взаимодействия работают на бесконечных расстояниях, но они достаточно сильны, чтобы планеты притягивались к своим солнцам, взаимодействовали друг с другом, двигались по определенным орбитам, чтобы наша Земля была круглой.

Электромагнитные силы, слабые ядерные взаимодействия и сильные ядерные взаимодействия - это все результаты появления разных форм энергии. Получается, что весь материальный мир, наша планета, Солнце, вся Галактика и Вселенная построены из 3 кирпичиков с помощью 4 сил. И построены они настолько точно, что если изменить на несколько процентов ту или иную силу, все прекратится. Все невероятно точно рассчитано. Возникает вопрос – откуда эти правила, кто заложил столь надежно работающие принципы самоорганизации и взаимодействия элементов материального мира? Они не могли возникнуть случайно.

Анализ показывает, что скорость эволюционных преобразований возрастает по мере усложнения биологической материи. Такое ускорение возможно только тогда, когда работает реализация идей, а не случайные процессы. Когда идет творение и реализация идей, тогда на определенном уровне появляются новые признаки, они включаются в систему и с помощью них уже можно делать более быстрые преобразования. Мой анализ показывает, что сценарии саморазвития проигрывают по всем параметрам. Я предполагаю, что жизнь на Земле – это частный случай цепочки жизней, в которых одна жизнь порождает другую. И мы сейчас с вами являемся такой жизнью, которая порождает другую жизнь. Человечество – это в некотором роде Творец, например, компьютеров.

Компьютеры тоже теоретически могут стать другой формой жизни?
П.Б.: Возможно, мы сейчас творцы новой формы силиконовой жизни, такое тоже может случиться. Давайте гипотетически представим себе, что компьютеры, которые были сначала огромными, занимали пространство дома, становятся все совершеннее. Если к современному компьютеру добавить независимое питание, чтобы он питался не от розетки, а от солнца или от поглощения какой-нибудь пищи, которая перерабатывалась бы и давала ему энергию, и если заложить в него программу самовоспроизведения, то он сможет производить себя без вмешательства человека. Можно придумать массу способов, как компьютеры будут себя самовоспроизводить. И еще у него будет система самосовершенствования, заданные правила, как он будет эволюционировать. Тогда человек станет не нужен для того, чтобы существовали «популяции» компьютеров. Они будут самовоспроизводиться, получать энергию извне. Появится новая силиконовая жизнь.

Давайте представим, что с человечеством что-то произошло, и на Земле вся биологическая жизнь исчезла. Прошли миллиарды лет. Компьютерная эволюция далеко продвинулась. На всей планете живут силиконовые создания. И тут появляются любопытные компьютеры, задающие вопрос: «Откуда мы произошли?». Они будут брать песчинки, анализировать их. Когда они увидят, что песчинки – силиконовые, а основу их, компьютеров, также составляет силикон, то у них возникнет гипотеза, что они самозародились. И никому не придет в голову, что когда-то была другая жизнь, построенная совсем на других принципах, на других правилах. Компьютерной цивилизации будет трудно представить, что была другая жизнь – биологическая, которая породила эту силиконовую форму высокоорганизованной материи. Конечно, фантастический пример. Но он наглядно говорит о том, что может быть. Не надо думать, что здесь нужен высший разум колоссальной мощности. Нашего разума хватает для того, чтобы порождать новою форму жизни.

Это как тот постулат, что в каждой частице есть Бог?
П.Б.: Так и есть. В каждой частице есть Бог, там есть все, все правила заложены. А в каждом из нас – молекулы и атомы, все из чего мы состоим, - когда-то были частью какого-то солнца, потому что материальный мир, материя - она вся синтезировалась в солнцах. Я живу на протяжении многих лет с ощущением того, что жизнь на Земле – результат творения, развития эволюции по определенным правилам. То есть жизнь на Земле – это конструкция. И я живу с пониманием существования высшего разума.

Петр Дмитриевич, а как же то, что происходит сейчас на нашей планете – я имею ввиду разрушение окружающей среды – это такой процесс саморазрушения, который тоже заложен правилами?
П.Б.: Я не думаю, что идет саморазрушение. Все в рамках определенных правил. На протяжении этих 4 с половиной миллиардов лет на Земле происходило очень многое – материки менялись, двигались в определенных направлениях, магнитный полюс менял направление, температура тоже изменялась: были «горячие» времена, были ледниковые периоды. Потом это все возвращалось обратно. Были вымирания, из них 5 огромных вымираний, когда гибло до 85 процентов видов биологических организмов, но потом они восстанавливались обратно – уже на новом, более высоком уровне. Каждый вид на Земле зарождается и через какое-то время умирает. Человеку отпущено примерно 2 миллиона лет, а потом человечество все равно вымрет, потому что это естественный процесс, потому что один вид порождает другой.

Огромное количество видов работает на поддержание биосферы нашей планеты: поддержание состава атмосферы, чистоты и ионного состава воды, разложения материала умерших организмов до простых элементов. Все это позволяет поддерживать состояние нашей планеты, ее температуру, состав атмосферы и воды в определенных пределах на протяжении сотен миллионов лет, Биологические организмы – это инструменты Земли, обеспечивающие ее экологию.

Предполагая существование высшего разума, я не говорю, что он заботится о каждой частице, каждой песчинке, нет. Есть некоторые правила, законы, которые определяют общие принципы нашего существования, направления развития. Так что я думаю, те экологические проблемы, которые есть, - это наши внутренние дела, не больше. А в масштабах планеты Земля, Солнечной системы, Вселенной все идет закономерно, в рамках правил, многие из которых нам еще не известны.

Беседовала Лилия МАРКЕЛОВА