Умберто Матурана: Древо познания

Чтобы сделать первые шаги к пониманию того, как устроены живые организмы, прежде всего выясним, не может ли путеводной нитью к постижению сути живого послужить его материальность. Попробуем обратиться к тем ключевым этапам трансформации материи, которые сделали возможным появление живых организмов.

На рис. 6 показана так называемая галактика NGC 1566 в созвездии Золотая Рыба, широко известная под названием Южной Галактики. Это очень яркая спиральная галактика. Она не только красива, но и представляет для нас особый интерес, так как поразительно напоминает по форме нашу собственную Галактику — Млечный Путь, если рассматривать его с большого расстояния. Отвлечемся от этого обстоятельства и сосредоточим наше внимание на диаграмме, изображенной на рис. 7. На ней показаны межзвездные расстояния рис 7. Расстояния а Млечном Пути и местоположение нашего Солнца и размеры звезд, по сравнению с которыми наши собственные размеры кажутся просто крошечными. В качестве единицы длины выбраны килопарсеки, каждый килопарсек составляет 3260 световых лет. В системе Млечного Пути наша солнечная система находится на краю — на расстоянии около 8 килопарсеков от центра.

Наше Солнце — лишь одна из огромного числа звезд, образующих разнообразные структуры, получившие название галактик. Как родились эти звезды? Астрофизики предложили следующую реконструкцию их истории.

Межзвездное пространство содержит огромное количество водорода. Турбулентность в газовых облаках приводит к образованию газовых сгустков высокой плотности — они изображены в левой части рис. 8. На этой стадии начинает происходить нечто весьма интересное: наступает равновесие между тенденцией к уплотнению под действием гравитации и тенденцией к излучению под действием протекающих в недрах образующейся звезды термоядерных реакций. Видимое извне излучение позволяет нам наблюдать звезды, несмотря на то, что они отделены от нас огромны ми расстояниями. Пока оба процесса находятся в равновесии, звезда принадлежит так называемой главной последовательности (рис. 8), т. е. существует как самостоятельная звезда. В этот период развития звезды сконденсировавшийся водород постепенно.

Рис 8 Схематическое изображение последовательных превращений звезды при ее образовании примерно за 8 миллиардов лет расходуется в термоядерных реакциях. Когда весь сконденсированный водород израсходуется, главная последовательность завершается рядом весьма драматических трансформаций. Сначала звезда превращается в красного гиганта, затем — в пульсирующую звезду, и наконец — в сверхновую, взрываясь в чудовищном космическом «апчхи!», при котором образуются тяжелые элементы. Вещество, оставшееся в центре звезды, коллапсирует в звезду меньших размеров, отличающуюся необычайно высокой плотностью. Такую звезду называют белым карликом.

Наше Солнце находится на полпути в главной последовательности. По оценкам, оно будет светить в течение еще по крайней мере 3 миллиардов лет, прежде чем израсходует свой запас водорода. В ходе описанных выше превращений звезды вокруг нее неоднократно образуется вращающееся кольцо, состоящее из вещества, которое звезда притягивает из межзвездного пространства. Это кольцо начинает зависеть от тех превращений которые претерпевает звезда. Земля и другие планеты солнечной системы образовались именно таким образом; по-видимому, они возникли из остатков сверхновой, поскольку содержат много атомов тяжелых элементов.

По мнению геофизиков, возраст Земли достигает по крайней мере 5 миллиардов лет, а ее история — этс цепь непрерывных превращений. Если бы мы посетили Землю 4 миллиарда лет назад и прогулялись по ее поверхности, то обнаружили бы атмосферу, состоящую из метана, аммиака, водорода, гелия, т. е. весьма далекую от той, которую Земля имеет в наше время

Атмосфера была бы заведомо иной еще и потому, что, помимо прочего, она постоянно подвергалась интенсивному воздействию ультрафиолетовых лучей, гамма-излучения и электрических разрядов, бомбардировке метеоритами, сотрясалась от вулканических извержений. Все эти энергетические воздействия приводили к появлению на первобытной Земле и в ее атмосфере огромного разнообразия молекулярных форм. Если на заре истории звезды существовала фундаментальная молекулярная гомогенность, то после образования планет в результате постоянно происходивших химических процессов возникло множество разнообразных сортов молекул, как в атмосфере, так и на поверхности Земли.