3. Біологія
Теорія спадковості набуває протягом першої половини XX сторіччя справді наукового статусу. Утворюється генетика: видобувають із забуття праці Менделя, проводить свої дослідження американець Морган, далі, 1944 p., стає відомо про існування ДНК і, нарешті, в 1944 р.
роблять свої відкриття Вотсон і Крик, установивши структуру ДНК у формі подвійної спіралі, — ось головні моменти її розвитку та утвердження. Вчені усе краще й краще починають розуміти механізми передачі спадкової інформації.Що ж до еволюції живих видів, то вона в першій половині XX сторіччя стає науковим здобутком, якого вже ніхто не ставить під сумнів, принаймні у світі науки. Але якщо реальність еволюції стає загальноприйнятою істиною, то залишається проблема її рушійної сили, а також механізмів, через які вона реалізується. З цього погляду із появою мутаціонізму Гуго де Вриса набирає нового вигляду трансформізм.
Що ж таке життя в кінцевому підсумку? Знаменитий фізик Шредингер стверджує, що шматочок матерії може вважатися живим у тому випадку, коли він чинить опір зростанню ентропії та невпорядкованості.
Бурхливий розвиток генетики з 1900-го по 1953 рік
Саме в 1900 р. кількома біологами, зокрема й Гуго де Врисом, були видобуті із забуття й експериментально підтверджені праці чеського ченця й ботаніка Менделя (1822 — 1884 pp.) — /122/ справжнього засновника генетики, який ще в 1865 р. установив закони передачі спадкових ознак.
Від 1910-го по 1930 рік учені все ліпше починають розуміти механізми спадковості завдяки дослідженням американського біолога Томаса Моргана (1866 — 1945 pp.), який бере за експериментальний матеріал мушку дрозофіл і встановлює карту розподілу генів — елементарних одиниць спадковості — на хромосомі. Згадаймо такі його праці, як «Генетика дрозофіли» (1925 p.), «Теорія генів» (1926 р.) та «Ембріологія і генетика» (1933 p.).
В 1933 р. Томас Морган стає лауреатом Нобелівської премії з медицини.А в 1944 р. було відкрито ДНК, дезоксирибонуклеїнову кислоту: відтоді вона стає невід’ємною складовою часткою хромосом, знаряддям спадкової передачі. Нарешті, в 1953 p., Вотсон і Крик виявляють, що ДНК має структуру у вигляді подвійної спіралі: вона багато разів закручується навкруг самої себе, і хромосома утворюється з цієї довгої і тонкої молекули, чиї властивості відтворювати та закодовувати генетичну інформацію дозволили нарешті вченим дати глибоке пояснення природи живого. Вотсон поділить із Криком Нобелівську премію з медицини за це відкриття структури ДНК.
Загальна концепція трансформізму
Еволюція живих видів є тим твердо з’ясованим фактом, якого більше ніхто у світі науки не заперечує. Але трансформізм набирає нового вигляду близько 1900 p., коли Гуго де Врис (1848 — 1935 pp.) відкриває існування мутацій — раптових змін спадкового характеру. Що ж до Дарвіна, то він не вірив у мутації, бо, на його погляд, природа не рухається стрибками.
Мутаціонізм — біологічна теорія, згідно з якою еволюція являє собою неперервний феномен, стимульований мутаціями, — відіграє велику роль у біологічній думці XX сторіччя. Звичайно, відтоді як де Врис запропонував науковому світу свою теорію, ця остання зазнала глибоких змін. Та попри те ідея мутацій (відбіркових) перебуває в центрі уваги сучасної науки.
Подаємо кілька рядків, автор яких — Морис Колері, французький біолог (1868 — 1958 pp.). У наступному уривку він пише про відкриття де Вриса. /123/
МУТАЦІЇ ЖИВОГО
«Загальні концепції трансформізму набули зовсім нового вигляду на порозі XX сторіччя завдяки працям і теоріям голландського ботаніка Гуго де Вриса (1848 — 1935 pp.). В процесі дослідів, які він тривалий час проводив над рослиною Oenothera lamarckiana з родини онагрових, де Врис виявив, що з піддослідною рослиною раптово починали відбуватися уривчасті зміни, за якими він спостерігав, систематично обробляючи ту саму ділянку землі.
Оскільки ці зміни відбувалися з усіма екземплярами піддослідної рослини і повторювалися знову й знову, де Врис дійшов висновку, що саме такими раптовими, уривчастими змінами спорадичного характеру — він назвав їх мутаціями — відбувається еволюція, а селекція втручається в цей процес, щоб усунути одні й зберегти інші. Вид загалом зберігає стабільність, але через більші або менші часові інтервали він проходить через фази мутабельності, які іноді мають вибуховий характер.Сьогодні з’ясовано, що випадок із Oenothera lamarckiana не може правити за основу загальної теорії еволюції. Спостережені де Врисом варіації пояснюються тим, що ця рослина являє собою складний гібрид. Але завдяки їй було привернуто увагу вчених до раптових, спорадичних і таких, що відразу відбиваються на спадковості, змін, які можна спостерігати і в тваринному, і в рослинному світі. В реальній дійсності було виявлено досить багато подібних змін, і передусім серед домашніх тварин і культурних рослин протягом останніх сторіч. А останнім часом зареєстровано й чимало інших. Вони відповідають визначенню, яке де Врис дав мутаціям, і цей термін було збережено».
Морис КОЛЕРІ. «Біологічні науки в XIX і XX сторіччях» (Maurice CAULLERY. «Les sciences biologiques aux XIXe et XXe sciècles», in «Histoire de la science», Encyclopedie de la PleiadeNRF-Gallimard, 1957, p. 1239).
Далі подаємо пророчий текст фізика Ервіна Шредингера. Він не лише зробив чималий внесок у розвиток квантової механіки і встановив знамените рівняння Шредингера (1926 p.). У своїй праці «Що таке життя?», яка датується 1948 роком, він ставить проблему живого в дуже ориґінальній манері: жити — означає звільнятися від ентропії та невпорядкованості, водночас живитися ентропією й усувати її. /124/
ЖИВИЙ ОРГАНІЗМ ЖИВИТЬСЯ ЕНТРОПІЄЮ Й ВІДКИДАЄ її
«Яка характерна ознака життя? Коли кажуть, що та чи та часточка матерії жива? Коли вона безперервно «щось робить», ворушиться, обмінюється матеріалами з навколишнім середовищем і так далі, в такому ж дусі, й це триває протягом набагато довшого періоду, ніж в такий, протягом якого могла б, згідно з нашими уявленнями, підтримувати себе в стані руху за аналогічних обставин нежива субстанція.
Коли неживу систему ізолюють або поміщають у однорідне середовище, будь-який рух досить-таки швидко припиняється внаслідок розмаїтих різновидів тертя [...]. В кінцевому підсумку, система вся цілком переходить у стан інертної, мертвої матерії. Ми вважаємо, що речовина перебуває в перманентному стані, коли з нею більше нічого не відбувається. Фізики називають це станом термодинамічної рівноваги або «максимальної ентропії».На практиці такий стан досягається загалом досить швидко. З погляду теорії, в багатьох подібних випадках ще не досягнуто стану абсолютної рівноваги, який би відповідав дійсному максимуму ентропії. Але остаточне наближення до абсолютного стану рівноваги триває, зрештою, дуже довго — години, роки, століття [...].
Найзагадковішою характеристикою живого організму є його здатність уникати швидкого скочування до інертного стану рівноваги; цей факт настільки вражає, що вже з найдавніших часів людської думки вважалося, що на організм діє якась особлива, нефізична, надприродна сила (vis viva, ентелехія). Яким чином живий організм затримує розпад? Відповідь очевидна: завдяки тому, що він їсть, п’є, дихає і (у випадку рослин) асимілюється. Загальний термін для цих процесів — метаболізм. Грецьке слово μεταβογη означає «змінюватися» або «обмінюватися». Про який обмін ідеться? [...] Яке ж то дорогоцінне «щось», домішане в наші харчі, рятує нас від смерті? Відповісти на це запитання легко: всякий процес, чи подія, чи розвиток, [...] одне слово, все те, що відбувається в природі, означає зростання ентропіі в тій частині всесвіту, де ці явища відбуваються. Таким чином живий організм постійно збільшує ентропію — або, якщо можна так висловитися, створює позитивну ентропію — і в такий спосіб має тенденцію наближатися до небезпечного стану максимальної ентропіі, що тотожна смерті. Віддалитися від неї, тобто залишатися живим, можна тільки постійно всотуючи з навколишнього середовища ентропію неґативну... Отже, організм «годується» неґативною ентропією. Іншими словами, [...] іс-/125/тотна характеристика метаболізму полягає в тому, що організмові вдається звільнятися від усієї ентропії, якої він не може не створювати, поки він живе».
Ервін ШРЕДИНГЕР. «Що таке життя?» Erwin SCHRODINGER. «Qu’estce que la Vie?» Christian Bourgois, 1948 — 1986, pp.168 — 172.).