Что такое хроноизменчивость?

Еще раз о тайнах взаимоотношения живых систем с потоком времени

На заседаниях семинара по темпорологии МГУ, на его интеренет-сайте неоднократно освещались и обсуждались вопросы взаимодействия живых систем с потоком времени. Отклики и обсуждения, связанные с этими вопросами, показали, что проблемы взаимоотношения людей и живой природы в целом с потоком времени, актуальны и требуют дальнейшего осмысления. Ниже я хочу предложить очным и заочным участникам семинара еще некоторые факты, научные данные и соображения относительно феномена времени и его проявлении в нашей жизни.

Самое изученное животное на Земле – плодовая мушка дрозофила. В практику научных исследований она была введена в 1909 году американским биологом Т.Морганом. Неприхотливость в лабораторном разведении, быстрая смена поколений, наличие легко наблюдаемых внешних признаков – все это сделало ее излюбленным объектом генетических исследований. Вслед за генетиками к ее изучению приступили энтомологи, физиологи, биохимики, представители других научных дисциплин. Несмотря на рекордное количество исследований и публикаций, посвященных этому научному объекту, белые пятна в биологии сей мушки, все же имеют место. Во всех биологических справочниках написано, что период эмбрионального развития у этого быстро формирующегося организма длится 20 часов. Несколько лет назад я с коллегами решил проверить этот факт. Результат оказался интересным и несколько неожиданным. Эмбрионов, которые формируются за 20 часов, почти не бывает. Некоторые проходят эмбриональный период за 12 часов, некоторые – за 32. Если эмбрион при рождении подвергнуть стрессовым воздействиям, появляется еще один пик, соответствующий времени развития в 27 часов. На основании этих фактов мы пришли к пониманию изменчивости по длительности биологических процессов, или хроноизменчивости. Под ней будем понимать биоразнообразие по срокам протекания физиологических и онтогенетических (т.е. связанных с индивидуальным развитием) процессов. В принципе, ничего особо нового в этом понятии нет. Наука генетика утверждает, что изменчивости подвержен практически любой признак, характеризующий организм. Но понятие изменчивости параметров, связанных со временем, только начинает формироваться. В основе научного подхода к любому вопросу лежит формулировка точных определений и создание классификаций. Соответственно, введение и использование понятия “хроноизменчивость” требует указания подходов к созданию системы классификации форм хроноизменчивости. Всякую биологическую изменчивость, как категорию, принято делить на наследственную, ненаследственную, количественную и качественную. Взяв за основу такую классификационную систему, выделим четыре основные формы хроноизменчивости:

         1.Наследственная количественная. Отражает естественные колебания сроков развития в популяции, находящейся в стабильной, благоприятной среде. Пример - распределение группы людей по скорости полового созревания, взросления, старения.

         2.Наследственная качественная. Находит выражение в наличии у популяции (и в виде в целом) нескольких морф, качественно различающихся по срокам протекания того или иного биологического процесса. Пример - распределение диких популяций раков на две морфы - быстро растущих и медленно (так называемые “тугорослики”).

         3.Ненаследственная количественная. Отражает повышение степени хроноизменчивости в неблагоприятных условиях, когда среднее значение в популяции остается неизменным, а показатели вариации возрастают. Например, в экстремальных условиях - скажем на передовой при боевых действиях - сразу выявляется прежде скрытая изменчивость по умению адаптироваться к таким условиям и соответственно  появляется исключительное разнообразие по срокам дальнейшей жизни для солдата.

         4.Ненаследственная качественная. Отражает появление под действием внешних воздействий в популяции, без ее генетической перестройки, принципиально новых хрономорф. Например, распределение популяции при перенесении ее в новые условия на особей, быстро достигающих зрелости и медленно.

Хроноизменчивость свойственна не только живой, но и неживой природе. Самый известный солнечный ритм составляет 11 лет. На самом деле он варьирует от 7 до 17 лет.

         Наложение изменчивости природы, в том числе активности Солнца на изменчивость живых организмов приводит к тому, что всякие прогнозы относительно изменений климата и изменений в биосфере носят лишь вероятностный характер. Впрочем, это касается почти любых предсказаний. Мир, в котором все предсказывается с абсолютной точностью, существовать не может.

 На уровне обыденного сознания понятие хроноизмечивости выглядит совершенно очевидно. Приведем примеры.

Хроноизменчивость, связанная с полом

Цикличность работы организма более понятна женщинам, чем мужчинам. Хорошо известен окололунный (близкий к фазам Луны, но не совпадающий с ними) цикл женского организма. Хорошо известно, что этот ритм подвержен хроноизменчивости. Иногда месячные наступают раньше срока, иногда – позже.

Изменчивость затрагивает все временные аспекты развития. Некоторые люди развиваются и стареют быстро, некоторые – медленно. Есть редкая болезнь, чаще проявляющаяся у женщин – прогерия. Признаки старения начинают проявляться в 10 – 12 лет. Юные девушки выглядят дряхлыми старухами, и годам к 20 обычно умирают от старческих изменений в организме. Но это – тяжелое генетическое заболевание. Однако хроноизменчивость проявляется и у здоровых людей. Широко известна теория московского ученого В.А.Геодакяна. Согласно его идеям, мужской пол – авангард эволюции. На нем отрабатываются новые биологические (и социальные) решения, направленные на выживание вида. Когда человек оторвался от животного мира, он стал развиваться в сторону социальности. Одно из проявлений этого процесса – замедление темпов развития и увеличение продолжительности жизни. Чтобы обезьяненок превратился во взрослую обезьяну достаточно 3 – 5 лет. Человеку для взросления нужно намного больше времени. И живет человек дольше, чем обезьяны и другие млекопитающие. Эти процессы, согласно Геодакяну, затрагивают мужскую популяцию больше, чем женскую. Поэтому мужские особи развиваются медленнее и медленнее стареют. То, что живут они в среднем меньше, обусловлено не старением, а тем, что мужчинам более свойственны вредные привычки и они чаще оказываются в зоне риска.

Любителям животных хорошо известен такой факт. Щенки и котята женского пола раньше открывают глазки, начинают ползать, чем их ровесники мужского пола. У человека эта форма полового диморфизма выражена еще сильнее. Девочки во всех отношениях развиваются быстрее, чем мальчики. В 16 – 18 лет девушка уже становится женщиной, вполне зрелой в половом и социальном смыслах. Юноши, как правило, становятся мужчинами намного позже, годам к 30, когда биологическое развитие полностью закончено. Это хорошо видно по студенческой среде, где средний возраст варьирует в районе 20 лет. Девушки в этом время, безусловно, красивее, интереснее и мудрее парней. Студентки всерьез задумываются о своей дальнейшей судьбе, о судьбе и здоровье своих детей. Парни же в это время с вожделением смотрят на девушек, но ничего путного предложить им не могут. Максимум, на что способно большинство юнцов – дернуть понравившуюся девушку за косичку или стукнуть по голове линейкой. В 30 лет мужчина формируется как социальная личность, и здесь в мужской популяции начинается расхождение. Кто-то превращается в пьяницу, наркомана, подонка и после этого долго не живет. Но большинство только начинают становиться людьми. В среднем возрасте – 40 – 50 лет – мужчина, если он нормальный мужик, как правило, интереснее женщин. Женщины к этому возрасту, в большинстве теряют привлекательность, безудержно полнеют, отнюдь не мудреют, превращаясь в злых и крикливых баб. Нормальный же мужчина, если он живет активной интеллектуальной жизнью, и в 80 – 90 может быть величественным мудрым старцем. Женщин, привлекательных в таком возрасте, практически не бывает.

Хроноизменчивость, связанная с социальным статусом, или какое пузо было у Аль Капоне?

В разных социальных слоях люди формируются и стареют с разной скоростью. Наиболее отвратительная, но, увы, неизбежная часть общества – уголовники. Итальянский психиатр Цезарь Ломброзо еще в XIX в., до появления науки генетики показал, что большая часть этих людей биологически отличается от нормальных членов общества. Это не опровергает того факта, что преступность – явление социальное. Но формируется оно с учетом законов биологических. С точки зрения экологии появление этой прослойки понятно. Речь идет о социальных паразитах, не желающих честно трудиться и живущих за счет остальной части общества. По законам экологии в любой экологической системе есть паразиты, причем их масса варьирует от 1 до 10% массы всей системы. Менее одного процента не бывает. Если их доля превышает 10% - система погибает. Это справедливо и по отношению к человеческому обществу. Один процент – генетическая доля людей, от рождения пригодных только к криминалу. Если социальные условия подталкивают относительно нормальных людей на путь криминала – значит общество нестабильно. Когда в криминал вовлекается более 10% общества – социальная система идет к краху.

Одна из особенностей криминальных от природы элементов – специфические взаимоотношения со временем. Они быстрее развиваются и быстрее стареют. Еще будучи совсем детьми – учениками младших классов, я и мои сверстники поняли, что есть нормальные ребята и есть шпана. Специфика этой социальной группы закладывается уже в 7 – 8 лет. Уже в 13 – 15 лет у этой категории молодежи формируется взрослый стереотип поведения. Разумеется, соответствующий поведению самых плохих взрослых мужиков. В то время, когда их сверстники забавляются детскими играми, шпана балуется спиртным, наркотиками, интересуется девочками, и, разумеется, знает цену деньгам и ищет легкие способы их добывания. Зато в 30 лет уголовники, как правило, уже пожилые люди, а в 40 – дряхлые старики. Показательна биография одного из самых известных в истории гангстеров – выходца из Италии Аль Капоне, который в Америке возглавил чикагскую мафию. Биография его, действительно, любопытна, поскольку отражает внутреннюю ситуацию в США в начале ХХ в. и серьезные государственные просчеты Белого дома. Одним из таких непродуманных решений было введение «сухого закона». Так же как паразит поражает ослабленный организм, так и уголовный мир расцветает на промахах и на слабостях государственной власти. Поскольку запретить людям пить практически невозможно, весь оборот спиртного и связанные с ним денежные потоки стали нелегальными. На этом и расцвела мафия, возглавляемая Аль Капоне. Разберем биологическую сущность этого сомнительного кумира Америки. Образование у него было 5 классов. Выгнатый из школы за избиение учительницы, он уже в 14 лет стал уголовником. В 20 – матерым бандитом. В 25 лет – вором в законе, контролирующим чикагский рэкет – обложение данью незаконных распивочных. Об этом периоде его жизни есть огромное количество документов и киносъемок. Будучи совсем молодым человеком, он выглядел в 2 раза старше. На низком неандерталоидном черепе красовалась лысина, выросло обширное брюшко. В медицине есть такое понятие – абдоминальное отложение жира. В переводе на народный язык это называется пузом. Людей с избыточным весом и ожирением существует много. Есть два типа ожирения – мужской и женский. Женщины полнеют по всему телу, у мужчин вырастает пузо. Юные мужчины обычно полнеют по женскому типу. Пузо у мужской части популяции возникает намного позже. У быстро развивающихся мужчин – годам к 35. У мужчин с замедленным развитием – к 45 – 50 годам. Конечно, если они переедают или имеют нарушение обмена веществ. В принципе при здоровом образе жизни пуза быть не должно ни в каком возрасте. Кстати, среди «новых русских» я замечал толстопузых в возрасте уже 30 лет. А вот у Аль Капоне пузо и лысина стали расти уже в 25 лет. Налицо ускоренно развитие и старение. Как известно, этот деятель в 30 лет загремел в тюрьму, к сорока вышел по амнистии дряхлым умирающим стариком, с букетом болезней пожилого возраста, страдающий, вдобавок тяжелой олигофренией – умственной отсталостью.

Разумеется, нельзя сводить преступность только к медико-биологическим особенностям определенной части населения. Но все, что происходит как с отдельными людьми, так и человечеством в целом – суть взаимодействие социальных и биологических процессов. Набор генов формируется в момент слияния отцовского сперматозоида с материнской яйцеклеткой и дальше почти не меняется. Однако реализация наследственных признаков зависит от условий внешней среды, в каковой присутствуют как экологический, так и социальный компонент. Очень большое значение имеет развитие в грудной период. Для правильного формирования организма необходимо материнское молоко. Известно, что 90% преступников в грудном возрасте формировались на искусственном вскармливании. 90% известных ученых в детстве получали нормальное материнское молоко. Для правильного развития психики продукт, созданный природой и даваемый организмом матери, незаменим. А дальше, когда человек начинает жить самостоятельно, все разнообразие социальных и биологических факторов окружающей среды формирует личность на основе заложенный генов.

Почему ученые живут долго?

Есть известная социально-биологическая закономерность – чем выше уровень интеллекта, тем выше продолжительность жизни. Определяется это многими причинами. Понятно, что люди обширного ума лучше следят за своим здоровьем, легче находят решения сложных жизненных ситуаций. Есть и другая сторона зависимости. Знания и ум формируются годами. Те, кто живут дольше, накапливают больше опыта и ума. Разумеется, речь идет не о строгих закономерностях, а о коррелятивных связях, из которых может быть много исключений.

Прогресс определяет интеллектуальная прослойка общества, в первую очередь – ученые. Как правило, они живут долго, подчас сохраняя ясность ума до весьма почтенного возраста. Порой выдающиеся работы создаются, когда их авторам идет девятый и даже десятый десяток. Несколько широко известных примеров. Иван Петрович Павлов экспериментировал и писал работы по высшей нервной деятельности в 86 лет. Английский натуралист Альфред Уоллес активно разрабатывал эволюционную теорию в 90 лет.  Американский биолог Эрнст Майр, известный как «Дарвин ХХ века» продолжал трудиться в возрасте 101 года. Недавно скончался самый знаменитый врач Санкт-Петербурга Федор Григорьевич Углов. В 95 лет он делал операции, водил автомашину, жил полнокровной жизнью. В 103 года ассистировал на операциях, писал серьезные научные труды, делал яркие доклады на конференциях.

Среди ученых распространены поздние браки и позднее оставление потомства. Энтомолог и писатель профессор П.И.Мариковский очередной раз женился в 72 года и завел четырех детей. Основатель петербургской школы реалистической философии профессор В.Л.Обухов в 70 лет очередной раз женился на женщине, моложе его на 42 года, изготовил очередного ребенка. В момент написания этой статьи профессор собирался продолжить бурную деятельность по увеличению численности россиян. При этом, как правило, ученые медленно формируются как личности, в молодости долго сохраняют инфантильность. Это – биологическая особенность, имеющая социальные следствия. Наука требует накопления многих знаний. Природа дает ученым необходимый для этого резерв времени. Разумеется, бывают случаи, когда яркие открытия, глубокие теории делаются совсем молодыми людьми. Чаще это случается в математике, где четкая логика важнее суммы накопленного материала. Но такие случаи все же, исключения, подтверждающие общие закономерности.

Сформулируем правило, разумеется, не претендующее на роль исчерпывающего закона. Замедленное развитие – показатель высокой степени социальности. Ускоренное развитие – проявление рудиментарной, звериной сущности человека.

Все люди, все живые организмы плывут в реке времени. В силу не совсем понятных причин они плывут с разной скоростью. Чем обусловлены различия в темпах этого вселенского плавания – предстоит выяснить науке XXI века.

Валентин Сапунов,

Доктор биологических наук