Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть девятая 2/2
В девятой части статьи речь идет о химической форме мира в плане: направленности развития хъимического; о ступенях "магистрали" эволюции химического; аккумулятивности развития химического; анализируется эволюционное содержание периолического закона Д. Менделеева.
Направленность развития химического
Продолжим анализ работы В.В.Орлова и Т.С.Васильевой «Химическая форма материи» (Пермь, 1983).
«В настоящее время одной из острых дискуссионных проблем теории развития вообще и теории химической эволюции в частности становится проблема соотношения одно – и многонаправленности. …
Отрицание общего направления развития химического, как нам представляется, находится в противоречии с данными современной химии…
В развитии химической формы материи можно выделить целый ряд направлений. В одном аспекте можно различить направления, связанные с отдельными химическими элементами – C, Si, P…способными образовывать гомоцепные, построенные из одинаковых атомов, полимеры. В другом, более широком, плане выделяют три важнейших направления химической эволюции: атомы – молекулы – молекулярные комплексы – мицеллы; атомы – молекулы – ионные кристаллы; атомы – металлические или ковалентные кристаллы….
Общим направлением химической эволюции, охватывающем все перечисленные выше направления, является движение от низшего к высшему, от простого к сложному. В пределах этого общего направления можно выделить…магистральное, ведущее от уровня химических элементов к живой материи. Это направление связано прежде всего с углеродом…и другими элементами-органогенами. Все остальные направления химической эволюции, связанные с элементами-неорганогенами, можно отнести к необычным, или тупиковым, направлениям.
Диалектика магистрали и тупиков химической эволюции была рассмотрена О.А.Баргом. По его мнению, магистраль развития служит фактором, обеспечивающим существование тупиковых направлений, которые не имеют собственного материала для развития: их материал возникает на магистрали. Элементы-неорганогены…появляются в конечном счете из органогенов, неорганические соединения – при прямом участии органогенов. В то же время тупиковые направления…обусловливают развитие на магистрали, являются условиями, необходимыми для появления живого…Жизнь возникает там, где химическое реализует все основные потенции…, т.е. несет в себе основное многообразие качеств и свойств всех возможных химических систем. Для достижения этой полноты прежде всего необходим оптимальный набор химических элементов. …линия, ведущая к жизни является интегрирующим направлением химической эволюции. Она определяет основное содержание и результат каждой тупиковой линии».
Согласно концепции В.В.Орлова, представляющей развитие как интегральный процесс движения от низшего к высшему, или прогресс, все направления развития химического, включая «тупиковые», оказались в рамках прогресса. Следствием такой трактовки развития оказалась утрата прогрессивным направлением развития «своего другого» – «тупикового» развития – как противоположности прогрессивного, через отрицание которого только и может полагаться «магистральное» развитие как прогрессивное направление развития от низшего к высшему. Ссылка на диалектический подход О.А.Барга к отношению «магистрального» и «тупикового» развития химического вопреки мнению авторов не утверждает концепцию интегрального прогресса, а отрицает ее. Не касаясь достоверности специфически химического содержания отношения «магистрали» и «тупиков» химического развития, можно определенно высказаться относительно диалектического подхода О.А.Барга к этому вопросу. В этом вопросе О.А.Барг утверждает отношение химической «магистрали» и «тупиков» в их взаимной обусловленности, взаимной производности и, следовательно, невозможности сведения отношения к односторонней зависимости «тупиков» от «магистрали» как от интегрального прогресса. Сами «тупики» выступают необходимым условием «магистрали», т.е. производят «магистраль» как «свое другое», «обуславливают развитие на магистрали». Интегральным процессом равертывания в бытие химического выступает не химический прогресс, а химическое «древо развития-организации», составленное равноправными по отношению к природе химического направлениями «магистрали» и «тупиков» развития.
«…чем обусловлена направленность развития химизма в целом?...
По данному вопросу…существуют две основные точки зрения. Одни авторы (А.И. Опарин, Дж. Бернал, В.И. Кузнецов и др.) считают…фактором, направляющим развитие химического в сторону живого,…химический отбор. …Естественный отбор, по мнению В.И.Кузнецова, это творческое сито, которым пользовалась природа, чтобы сохранять системы с особыми качествами.
С этой точки зрения отбор есть, с одной стороны, оценка химического относительно среды…, а с другой – оценка внутренних свойств самого химического… Значит, направленность химической эволюции отчасти обусловлена средой, а отчасти заключена в самом химическом. Однако такое решение проблемы…является недостаточным и оказывается справедливым только как первое приближение к решению данной проблемы….
…направленность химической эволюции не может быть полностью выражена в отборе, поскольку последний действует на основе изменчивости. Поэтому, если изменчивость считать ненаправленной, случайной, то становится неясным, откуда берется направленность в самом отборе…
Согласно второй точке зрения, при решении вопроса о факторах направленной химической эволюции необходимо прежде всего учитывать внутренние ограничения, вытекающие из свойств химических элементов и их соединений, т.к. отбор есть процесс, который обусловлен тенденцией развития химического. По мнению Д. Кеньона, на ранних стадиях химической эволюции…лучше говорить в известном смысле о предопределенной упорядоченности. На более поздних стадиях эволюции вступает в действие протоотбор. Однако внутренние ограничения и здесь не утрачивают своего влияния… «Поиск» среди широкого спектра возможностей не был случайным, он был заключен в узкие рамки. …Как показывают эксперименты, дарвинский отбор действует на системы, разнообразия которых крайне ограничено. …
В этом случае не среда совершенствует химическое, а химического само себя совершенствует при «сопоставлении» со средой. Активным фактором отбора оказывается само химическое, т.е. отбор есть самоотбор «под углом зрения» соответствия среде».
Вторая точка зрения на направленность развития химического, изложенная авторами, гораздо более диалектична, чем первая. Здесь явно выражена идея наличия содержания развития, направленности развития в самом химическом в форме «тенденции развития», которая есть потенциальное содержание химического. Среда при этом служит условием реализации потенциального содержания химического, которое реализуется посредством отбора, выступающего фактором реализации того внутреннего потенциального содержания химического, которое тождественно, адекватно внешней среде как условию развития химического: «отбор есть самоотбор «под углом зрения» соответствия среде». Однако, следует помнить, что понятия «самоотбор», «саморазвитие» и другие «самости» - это весьма условные определения, подразумевающие, что за «самим по себе» скрываетя его полярность «обусловленность другим». За «самоотбором», «саморазвитием» скрывается детерминированность их «своим другим» - разумным управлением этими «самостями».
«К одной из немногих попыток выведения необходимости развития химического в направлении биологической формы материи из самого химического, точнее, из своеобразного сочетания его структуры и функции относится и теория саморазвития открытых каталитических систем А.П.Руденко. …отбор природы каталитического системы идет не прямо, а косвенно, по величине эволюционного эффекта. Хотя эволюционные свойства каталитической системы изменяются в результате изменений ее природы, активным фактором естественного отбора являются изменения тех эволюционных свойств системы, которые влияют на скорость базисной реакции, а изменения природы системы отбираются пассивно, автоматически, т.е. ведущим фактором в отборе являются изменения в функциональных, а не в структурных свойствах. Усложнение структуры…каталитической системы, сопровождающееся ростом абсолютной каталитической активности, служит…основной дальнейших эволюционных изменений».
Проблема априорности или апостериорности направленности эволюции химического
«Если априорно направленность заложена уже в самой природе химических элементов, в их тенденции к субстратному синтезу, то апостериорно она дооформляется и определяется в ходе субстратного синтеза, развертывающегося как процесс химической эволюции.
На каждой ступени химической эволюции направленность обусловлена предшествующей направленностью и вместе с тем включает в себя нечто новое, возникающее на основе интеграции химического содержания в прямом субстратном синтезе».
Направленность химической эволюции как и направленность развития вообще определяется природой (содержанием) мира, которая однозначно определяет все направления развития (и «магистраль» и «тупики») как в прошлом, так и в будущем. Априорность или апостериорность направленности, исходя из этого, определяется отношением к прошлому и будущему. В отношении к будущему направленность развития априорна. В отношении к прошлому - апостериорна. В отношении мира в целом – ни априорна и ни апостериорна. В отношении же мира как противоречия целого и части – противоречие априорности и апостериорности.
Противоречие химического и биологического
«Как специфическая основа живого теневая химическая система должна быть организована в соответствии со структурой живого и, следовательно, …иметь такие свойства, которые по существу представляют собой аналоги основных свойств живого… Однако в химическом существует не действительность, а лишь возможность жизни… Живое как реализованная действительность не может быть тождественно потенциальному содержанию, заложенному в химическом. В то же время возможность, или потенциальное содержание, …выходит за пределы химической сущности как таковой, не является «чисто химической» по своей природе. Однако это еще не биологическое как таковое, как «ставшее», а именно тенденция к биологическому.
Химическое…имеет потенциальное биологическое содержание и несет в себе, следовательно, противоречие между самим собой как низшим, химическим и своим собственным потенциальным биологическим, высшим содержанием».
Авторы справедливо рассматривают природу химического как противоречие актуального химического содержания и потенциального биологического содержания. Утверждение же авторами нетождественности актуального биологического потенциальному содержанию химического, поскольку «это еще не биологическое как таковое, как «ставшее», а именно тенденция к биологическому» противоречит взглядом на развитие самого автора (В.В.Орлова). Сам В.В.Орлов утверждает, что специфическому содержанию высшего (здесь биологического) неоткуда взяться кроме как из низшего (здесь химического) и разрешает парадокс развития, объясняя возникновение актуального содержания высшего из потенциального содержания низшего. Если же в данном случае авторы отрицают тождественность актуального содержания биологического потенциальному содержанию химического, то здесь они вновь возвращаются к отношению парадокса развития. Вся нетождественность потенциального биологического, данного в химическом, и актуального, «ставшего» биологического заключается только в противоположности форм выражения содержания: потенциальной в химическом и актуальной в биологическом. Потенциальное биологическое содержание в химическом не равно «тенденции к биологическому», а есть в настоящем химическом будущее биологическое, которое актуализируется в процессе развития.
«Развитие химического в биологическое направляется не будущим (еще не возникшим биологическим), а тенденцией к развитию».
Верное по сути суждение, но выраженно не вполне адекватным диалектике языком. Развитие направляется не будущим или потенциальным самими по себе, а самой природой, устройством мира, которое выступает разрешением противоречия сторон природы мира: прошлого и будущего, актуального и потенциального, низшего и высшего, «магистрального» и «тупикового» и т.д.
Специфика химического в его направленности развития от низшего к высшему
«Направленность химической эволюции на живое выражается…в тенденции роста каталитической активности. …совершенствование ее осуществляется в направлении совмещения функций реагента и катализатора в одном процессе, т.е. в направлении к самокатализу, …(что) служит тем своеобразным химическим механизмом, который не только ускоряет субстратные синтезы, но и обуславливает их направленность… Кроме того, поверхность некоторых катализаторов может выступать в качестве своего рода матрицы для субстратных синтезов. …
Матричный эффект особенно высок у ферментов, обладающих в основном строгой стереоспецифичностью по отношению к субстратам и способных осуществлять свой собственный синтез, причем с колоссальной скоростью…
Прообраз живого возникает в химической форме материи благодаря самокатализу. В автокаталитической системе основную роль играет способность химических связей действовать как обратные связи, вследствие чего появляется возможность химического саморегулирования. Такая система регулирует скорость химических процессов… На химическом автоматизме сохранения целостности химической системы в различных условиях и основано самосохранение живого…
Направленность химической эволюции на живое осуществляется посредством двух основных механизмов: химической изменчивости и химического отбора, которые по мере приближения химического к критическому периоду (скачку) усложняются, накапливают в себе потенциальное биологическое содержание. На каждом этапе развития химической формы материи отбор сохраняет наиболее стабильные и высоко реакционноспособные соединения, которыми оказываются «стандартные» мономеры, полимеры и т.д., преимущественно образующиеся в различных условиях».
Опять же следует помнить, что самообусловленность химических процессов – понятие очень условное. Нет никаких доказательств и приемлемого обоснования самоперехода от одного уровня организации-развития к следующему (высшему): от физического к химическому, от химического к биологическому (к жизни), от биологического к социальному (разумному человеку) без Конструктора-творца, преодолевающего пропасть между уровнями организации природы мира. Аргументы синергетики – это постулируемые допущения и не более того.
Основные ступени и закономерности развития на «магистрали» химической эволюции
«На магистрали химической эволюции выделяют три ступени: от атома до молекулы, от молекулы до полимера, от полимера до организма.
На первой ступени химической эволюции происходит формирование молекул (аминокислот, нуклеотидов и т.д)… …Эти соединения составляют основной набор молекул, образующихся преимущественно абиогенным путем в простых условиях и различными способами.
Вторая ступень – полимеризация молекул, имеющая упорядоченный характер …В конце этапа появляются упорядоченные полимеры – предшественники белков, нуклеиновых кислот и т.д.
На третьей ступени химической эволюции в процессе синтеза молекул – предшественников образуются структуры (протоклетки), во многом напоминающие современные клетки. …Эти структуры имеют свойства, которые по существу представляют собой зародыши, аналоги важнейших свойств живого: самовоспроизведения, размножения, роста и т.д…
Детерминация высшего низшим
…каждая последующая ступень детерминирована содержанием предшествующей ступени. При этом детерминация одной ступени другой не означает, что ее многообразие процессов, происходящих на данной ступени, с необходимостью вытекает из предшествующей ступени. Основные ступени развития связаны необходимо как качества или сущности. Из сущности первой ступени с необходимостью «вырастает» сущность второй ступени и т.д….
…частные свойства каждого отдельного полимера или надмолекулярного комплекса не следуют с необходимостью из сущности предшествующего этапа».
Признавая детерминацию высшего низшим со стороны сущности и отрицая такую детерминацию со стороны явления («частные свойства», «многообразие процессов»), авторы приходят к логическому противоречию. Если сущность высшего определяется, «вырастает» из низшего, а явление высшего не имеет соответствующей основы в низшем, то в генетическом родстве высшего со стороны его явления образуется неустранимый разрыв с породившим его низшим. В таком случае происхождение (источник) явления природы высшего оказывается связанным не с природой низшего (здесь потенциально заключена только сущность высшего), а исключительно с природой внешней среды, внешних условий происхождения высшего. Если мы хотим оставаться на позициях диалектики, то следует рассматривать детерминацию высшего содержанием низшего и в сфере сущности и в сфере явления. Детерминация актуального содержания высшего (сущности и явления) осуществляется тождественным ему содержанием низшего, данным в потенциальной форме. В то же время потенциальное содержание низшего, включающее как сущность, так и явление высшего уровня развития, нерализуемо непосредственно в актуальное богатство содержания высшего уровня. Развитие низшего в высшее есть переход в конкретную разновидность высшего, ближайшей к низшему подуровень организации высшего, который сохраняет от своей предшествующей низшей ступени развития богатства своей специфической формы выражения природы мира еще в потенциальной форме. Богатство потенциального содержания высшего принципиально нереализуемое в рамках актуального, свободного низшего, перейдя в процессе развития к элементарному уровню высшей формы организации здесь получает возможность и необходимость реализоваться в процессе развития собственно высшего как актуализация сущности и явления данной формы выражения природы мира из потенциального состояния в собственное актуальное содержание высшей формы мира. Здесь принципиально важно утверждение идеи о наличии всего содержания высшей формы мира (и сущности и явления) в потенциальном содержании низшей формы мира, генетически предшествующей высшей.
Аккумулятивность развития химического
«Аккумулятивность развития химической формы материи проявляется прежде всего в образовании все более тяжелых элементов посредством увеличения числа входящих в атомы элементарных частиц… Более выраженный характер аккумуляция приобретает на магистрали развития химического в процессах полимеризации и поликонденсации….
В длинных полимерах общее содержание и общий эволюционный потенциал становятся значительно сложнее и выше того содержания и потенциала, которые могли бы получиться при простом суммировании, о чем свидетельствует, например, существование трех резко различных по химической природе соединений (крахмала, гликогена и целлюлозы), состоящих из одного мономера – остатка Д-глюкозы.
Еще бόльший рост содержания и эволюционного потенциала происходит в высокополимерах, построенных из разнородных мономеров. Белки, состоящих из 20…аминокислот…, обладают всеми основными химическими свойствами… В силу этого они аккумулируют в себе все многообразие основных химических функций. …Совмещенность основных химических свойств и функций – это отличительный признак белков. По многообразию свойств и функций с белками не может сравниваться ни один полимер…
В особой форме аккумуляция содержания проявляется у нуклеиновых кислот в связи с их специфической ролью главного носителя генетической информации…
…не меньшее разнообразие нуклеиновых кислот (10¹º тогда как у белков 10¹ºˉ¹²) достигается только за счет изменения последовательности четырех оснований… Благодаря монотонности и жесткости структуры нуклеиновые кислоты оказываются в высшей степени приспособленными для выполнения функций хранения и передачи информации…Сами по себе нуклеиновые кислоты просты, но при взаимодействии с ферментами они приобретают определенную значимость, становятся носителями информации о структуре и функциях белков. Поскольку значение гораздо богаче по содержанию, чем кодирующие из знаки, сложность нуклеиновых кислот (их информационного содержания) становится эквивалентной сложности белков. Более того, эта сложность имеет значительную избыточность…
Т.О., в процессе полимеризации и поликонденсации можно выделить две формы аккумуляции содержания, свойственные белкам и нуклеиновым кислотам. В белках за счет многократного присоединения различных функциональных групп непосредственно накапливается огромное многообразие противоположенных свойств и функций, а в нуклеиновых кислотах на основе монотонности структуры происходит своего рода обобщение, ведущее к появлению информационного содержания, содержания в сжатой, закодированной форме. Это есть обобщенная, информационная форма аккумуляции содержания».
Если аккумуляция содержания химического в белках есть выражение белками как химическими полимерами многообразия химических свойств своей собственной природы, то аккумуляция содержания в нуклеиновых кислотах есть выражение через свою «монотонную структуру» содержания богатства, многообразия химических свойств белков, т.е. выражения чужой природы. Аккумуляция содержания белков в структуре нуклеиновых кислот есть форма, выражающаяся в своей сути понятием отражения. Свойств белков существуют в структуре нуклеиновых кислот на базе чужого субстрата, т.е. отражено. «Информационная форма аккумуляции содержания» на собственно философском языке, выраженная в философских понятиях есть форма отраженного существования свойств белков на базе субстрата нуклеиновых кислот.
«Накопление содержания необходимо влечет за собой его универсализацию, обобщение. В процессе прямого субстратного синтеза содержание не просто накапливается, но приобретает все более общий характер, обогащается все более общими признаками (чертами)…»
Т.е. рост богатства содержания не равен просто увеличению количества частного содержания, частных свойств признаков, а есть рост богатства содержания через уплотнение, аккумуляцию, выражающуюся в том, что структурная единица химического – молекула – в ходе полимеризации приобретает с включением в свою структуру все большего разнообразия функциональных групп все большее многообразие химических свойств. В результате такое химическое высокомолекулярное химическое соединение характеризуется возрастанием универсальности своих химических свойств, а значит и универсальностью своей химической природы как относительно самостоятельного целого – структурной химической единицы.
«На первой ступени развития химическое достигает относительно высокой универсальности благодаря образованию примерно 30 чрезвычайно распространённых мономеров (из синтез не связан со строго определенным местом и временем) и потенциально способных к выполнению самых разнообразных функций… По-видимому, их следует рассматривать как универсальных «предков» всех других биомолекул (свыше 150 аминокислот, встречаемых в живых организмах ведут свое происхождение от 20 аминокислот, свыше 70 простых сахаров – от глюкозы и т.д.)…
На второй ступени тенденция универсализации химического заключается прежде всего в таком синтезе свойств мономеров, на основе которого развивается богатство химических превращений. Обобщая в себе основные свойства аминокислот, белок оказывается в субстратном и функциональном сродстве со всем химическим миром, становится способным ко всевозможным химическим реакциям и в этом смысле универсальным…Усиление относительной самостоятельности целого и его частей выступает существенной стороной универсализации химического на этом этапе. В нуклеиновых кислотах свойства нуклеотидов…обобщаются т.о., что появляется универсальный генетический код…
На высшей ступени развития универсализация химического выражается в появлении такого субстрата (надмолекулярного комплекса), который, обобщая все основное содержание химического мира, становится максимально универсальным (т.е. имеет содержание, общее всем объектам химического мира), может вступать в максимальное многообразие связей, способен изменяться в соответствии с любыми изменениями среды. Такая сложность и универсальность химического комплекса становится препятствием к самостоятельному устойчивому существованию. Самосохранение его оказывается возможным лишь в условиях более высокой, биологической организации.
Универсальность химического и биологического
Однако универсальность химического можно рассматривать только как универсальность множества частей, чрезвычайно изменчивых, высоко-реактивных и чувствительных к изменениям среды. Хотя макромолекулы, надмолекулярные комплексы обладают целостностью, их реакционная способность имеет множественный характер, т.к. она связана с множеством активных групп, не обобщена, не сведена к общей реакционной способности химического образования как целого (так), …что простейшей «частицей», участвующей в химической реакции, служит элементарное звено… В отличие от химического живое обладает общей реактивностью (общей реакцией организма на воздействие внешней среды), являющейся обобщением множества реакционных способностей химического комплекса».
Подход авторов к отношению универсальности биологического и химического вызывает сомнения с позиций диалектики. Получается, что химическое целое (макромолекулы и надмолекулярные комплексы) проявляет универсальность природы через множественность частей, множество активных групп, выступающих по мнению авторов самими по себе вне общей реакционной способности химического целого, в то время как живой организм обладает общей реактивностью, «являющейся обобщением множества реакционных способностей химического комплекса». В случае химического целого части его оказались независимыми в выражении химических свойств от природы целого, в случае же биологического химические свойства частей химического комплекса оказались вошедшими в обобщенную природу целого. С позицией диалектики целое всегда обобщено выражает в своей природе свойства своих частей и, какого бы уровня организации мы ни брали целое (хоть биологическое, хоть химическое и т.д.), в природе любого целого обобщенно выражаются свойства его частей. Т.е. химические целостности макромолекул или надмолекулярных комплексов имеют универсальную химическую природу в результате обобщения природой целого множества свойств, составляющих целое химических веществ («множества активных групп»).
Направленность химической эволюции и периодический закон
«При исследовании периодического закона как закона развития необходимо учитывать…, что он включает в себя физический и химический уровни… Изменчивый характер согласованности этих уровней обуславливает своеобразную неравномерность действия периодического закона в различных периодах системы элементов. Как известно, периодичность имеет наибольшую выраженность в малых периодах, где строение электронных оболочек химических элементов полностью соответствует их строению по «идеальной» схеме… В больших периодах периодичность ослабевает, поскольку у элементов «интерпериодических» групп (лантаноидов, актиноидов) заполнение последующей электронной оболочки начинается раньше, чем заполнится до полной емкости предшествующая оболочка… Такой порядок заполнения, очевидно, связан с тем, что по мере накопления в атомах все большего числа электронов происходит расщепление электронных уровней, перекрывание одного состояния другим. Это ведет по определению Д.Н.Трифонова к «размыванию периодичности», ее вырождению. Следовательно,…чрезмерное усложнение физического приводит к упрощению и вырождению химического. Поэтому необходимо различать линии усложнения физического (атомов) и химического (элементов).
С физической стороны периодический закон безусловно выступает как закон развития элементов, поскольку последние возникают в процессе ядерного синтеза и различаются по степени физической сложности…»
Следовательно, в этом плане различие химических элементов есть различие не их химической природы, а различие природы их теневых физических систем (атомов в их физическом строении). По физической организации химические элементы линейно усложняются с увеличением их порядкового номера в периодической системе за счет количественного роста составляющих эти физические системы элементов (электронов, протонов и нейтронов). Периодические же свойства химических элементов имеют своей физической основой другую закономерность периодической системы. Эта закономерность в плане физической природы химических элементов определяется периодичностью дополнения электронами внешних оболочек физических систем атомов. Здесь уже закономерности, определяющие отношение простоты – сложности физической теневой системы химических элементов иные, чем в направлении физического усложнения структуры атомов в процессе ядерного синтеза путем линейного добавления количества физических элементов атома.
Эта периодическая закономерность формирования структуры физической системы атомов (их внешних электронных оболочек) есть закономерность развития собственно теневого физического уровня химических элементов, поскольку химические свойства элементов физически обусловлены структурой внешних электронных оболочек. Здесь уже отношение простое-сложное не имеет линейной зависимости от порядкового номера химического элемента, а выражено периодически. Причем отношение простое-сложное в отношении химических элементов имеет структурную обусловленность на теневом физическом уровне (строение внешних электронных оболочек) и функциональную выраженность на собственно химическом уровне, структурно являющемся химически неразложимым простым, элементарным, но обладающим разнообразием химических свойств бóльшим или меньшим у того или иного химического элемента, группы элементов.
Анализ эволюционного содержания периодического закона
«Анализ эволюционного содержания периодического закона представляем собой сложную теоретическую проблему. Эта сложность прежде всего связана с тем, что в своей общей формулировке, в своем непосредственном общем смысле этот закон вообще не является эволюционным, ибо в нем нет явного указания на связь периодического изменения химических свойств с процессом развития, с усложнением химических элементов….
На наш взгляд, решающую роль в раскрытии действительного содержания закона играет подход к закону как части сущности, существенному элементу сущности. Как известно, сущность…предметной области представляет собой сложное многообразие существенных моментов, в том числе ряда законов… Поэтому полное содержание и значение того или иного закона может быть понятно только с позицией целостности предмета. Вне этой сущности закон не может быть интерпретирован. Важнейшим моментом интерпретации периодического закона является периодическая система, в которой понятие «место элемента» наполняется более конкретным содержанием…Общая формулировка периодического закона фиксирует лишь непосредственное его содержание – функциональную периодическую зависимость свойств химических элементов от их места в системе элементов. Эволюционное содержание периодического закона может быть обнаружено только при учете включенности этой периодической зависимости в общий процесс химической эволюции элементов и их соединений».
Смысл подхода авторов к закону как части сущности целого состоит в противопоставлении периодического закона как абстрактного отношения к периодической системе как «целостной сущности предмета», характеризующейся «более конкретным содержанием». Вывод из данного противопоставления авторы делают такой, что альтернативой периодическому закону в выражении эволюционного содержания периодической системы выступает «общий процесс химической эволюции элементов и и их соединений». Общий же процесс химической эволюции элементов и соединений по предыдущему изложению данной темы авторами связан с периодической закономерностью химических свойств элементов очень и очень опосредованно.
На мой взгляд неверно представление авторов о том, что «непосредственный общий смысл» периодического закона не является эволюционным, а таковой статус придает периодическому закону лишь развертывание химической эволюции в высшие уровни организации химического (молекулы, макромолекулы, надмолекулярные комплексы) в общем процессе химической эволюции. Формулировка периодического закона не несет прямого указания на связь периодического изменения химических свойств с усложнением, прогрессивным развитием химических элементов. Но это означает лишь отсутствие в формулировке закона конкретного механизма его действия. Конкретный же механизм действия периодического закона выявляет, раскрывает характер изменения химических свойств элементов.
Усложнение химических элементов есть рост богатства их химических свойств, данных в реакционной способности элементов, находящийся в периодической зависимости от изменения теневой физической структуры химических элементов – внешних электронных оболочек атомов. Это есть физический механизм периодического прогрессивного развития химических элементов.
Периодический закон выражает не только прогрессивное развитие, но и развитие химических элементов вообще, понимаемое как изменение вообще химических свойств элементов в периодической зависимости от изменения структуры теневого физического уровня организации химического.
Принципиальное значение имеет определение собственной специфической сферы действия периодического закона. Это есть изменение химических свойств и теневой физической структуры, лежащей в основе элементарного химического качества атомов как химических элементов. Т.е. сферой действия периодического закона выступает элементарный уровень организации химической формы мира – атомы как химические элементы. Авторы не разграничивают сферу действия периодического закона на свою специфическую сферу действия со своим механизмом осуществления закона и влияние периодического закона на высшие уровни организации химического, где периодический закон проявляется опосредованно в собственных специфических закономерностях высших уровней организации химического. Обратно, и содержание специфических закономерностей высших уровней организации опосредованно проявляется в сфере действия периодического закона (на элементарном уровне химической организации), где они выступают химическим потенциалом, или потенциальным содержание химических элементов.
«Вопрос об эволюционном содержании периодического закона связан, как нам представляется, с вопросом об отношении закона к химическим элементам как особенным…
…объективный закон детерминирует лишь общее, повторяющееся в вещах. Возникает вопрос, детерминирует ли закон вещь как особенное или же является безразличным к последнему, оставляет особенное…независимым от закона?»
Представление о детерминации законом лишь общего в вещах принципиально неверно с позиции диалектики. Общее и особенное находятся в диалектическом отношении и как нет лишь общего, так и нет лишь особенного. Любое особенное выступает стороной той или иной общности, не сводится к статусу случайности, а выступает в то же время определенной необходимостью. Т.о. сферой действия законов выступает все содержание действительности, поскольку любое содержание с определенной стороны выступает необходимым, т.е. закономерным.
«В своей общей формулировке периодический закон явно выступает как закон, выражающий лишь общее – периодическую зависимость свойств элементов вообще от их места в системе элементов. В этом аспекте закон оказывается безразличной к индивидуальности химических элементов абстрактной общностью. Нетрудно понять, что с (таких) позиций…объяснение живого процесса развития особенного оказывается весьма затруднительным, ибо развивается не «химическое вообще», а особенное – химические образования…Т.о., понятый лишь на уровне своего непосредственного абстрактно – всеобщего содержания, закон оказывается несовместимым с идеей развития. Понятие закона включает в себя идею развития лишь…если закон трактуется…как единство всеобщего и особенного, как конкретно-всеобще…»
Трактовка абстрактного закона как конкретно-всеобщего есть придание закону статуса детерминации действительности как в плане общего, так и в плане особенного, которое через отношение к закону выступает одной из своих сторон как общее. Абстрактная же формулировка закона, придающая закону видимость детерминации лишь всеобщего необходимого содержания действительности на самом деле необходимым образом подразумевает реализацию общей закономерности через природу особенного. Вне особенного никакая всеобщая закономерность не имеет смысла. Любая сторона особенного входит в ту или иную общность и не может рассматриваться только как частное или только как общее.
«Развернутая интерпретация периодического закона…тракту(ет) последний…как общее, порождающее закономерное многообразие особенного – качественно различных химических элементов и их периодов…
Идея качественной неоднородности химических элементов и периодов имплицитно заложена в идее периодичности свойств химических элементов, поскольку периодическое повторение химических свойств, не связанное с последовательным развертыванием качественно-различных химических элементов и их периодов означало бы простое повторение одних и тех же химических элементов, что делало бы идею периодического закона бессмысленной, …большие трудности представляет решение вопроса о том, как периодический закон фиксирует химическую сложность, неоднородность химических элементов по сложности».
Периодический закон по своему непосредственному содержанию, данному в определении закона, его формулировке не фиксирует изменение элементов по сложности. Но закономерность прогрессивного изменения элементов по сложности, как и изменение сложности элементов вообще, выражено в природе периодического закона не в явной, непосредственной форме определения, а имплицитно. Конкретизация абстрактного плана формулировки периодического закона через раскрытие структуры теневого физического уровня химических элементов выявляет механизм изменения химической сложности свойств элементов вообще и, в частности, прогрессивного изменения природы химических элементов в качестве вытекающей из закона периодической последовательности изменения свойств химических элементов.
«Включенность особенного в содержание периодического закона выражается прежде всего в том, что, как следует признать, закон действует в различных периодах неравномерно: с наибольшей силой он выражен в малых периодах, а в седьмом периоде происходит «размывание», вырождение периодичности. Не случайно при этом то, что наиболее сложные и перспективные элементы-органогены – находятся именно в тех периодах, где периодический закон действует с наибольшей силой… Разнородность химических элементов обусловлена их местом в системе элементов и поэтому в определенной мере контролируется действием периодического закона…»
Развитие химической материи имеет неоднородный характер, ибо не охватывает все элементы в равном мере, а выражается прежде всего в среде элементов-неорганогенов… Существование всех остальных направлений обусловлено развитием на магистрали… Перефразируя Энгельса, можно сказать, что если дан углерод, то дан «весь ряд», вплоть до жизни… Данность «всего ряда» ни в коей мере не означает, что все можно «априорно» вывести из периодического закона. Из него выводится лишь способность уже …образовывать соединения с практически любым числом атомов в цепи, в которой может быть любое число кратных связей и в любом сочетании».
У авторов прослеживается явная тенденция сводить содержание периодического закона к обоснованию им развития на высших уровнях организации химического, выражать отношения периодического закона к «магистрали» химического развития, еще не выявив в достаточной мере содержания собственной сферы действия периодического закона – элементарного уровня организации химического. Следует же прежде всего дашь конкретно-философское выражение собственному содержанию, собственной сфере действия периодического закона и на этой основе уже выяснять соотношение закономерностей элементарного уровня химического с высшими уровнями организации химического через закономерности прогрессивного развития химического.
Направленность развития химического
Продолжим анализ работы В.В.Орлова и Т.С.Васильевой «Химическая форма материи» (Пермь, 1983).
«В настоящее время одной из острых дискуссионных проблем теории развития вообще и теории химической эволюции в частности становится проблема соотношения одно – и многонаправленности. …
Отрицание общего направления развития химического, как нам представляется, находится в противоречии с данными современной химии…
В развитии химической формы материи можно выделить целый ряд направлений. В одном аспекте можно различить направления, связанные с отдельными химическими элементами – C, Si, P…способными образовывать гомоцепные, построенные из одинаковых атомов, полимеры. В другом, более широком, плане выделяют три важнейших направления химической эволюции: атомы – молекулы – молекулярные комплексы – мицеллы; атомы – молекулы – ионные кристаллы; атомы – металлические или ковалентные кристаллы….
Общим направлением химической эволюции, охватывающем все перечисленные выше направления, является движение от низшего к высшему, от простого к сложному. В пределах этого общего направления можно выделить…магистральное, ведущее от уровня химических элементов к живой материи. Это направление связано прежде всего с углеродом…и другими элементами-органогенами. Все остальные направления химической эволюции, связанные с элементами-неорганогенами, можно отнести к необычным, или тупиковым, направлениям.
Диалектика магистрали и тупиков химической эволюции была рассмотрена О.А.Баргом. По его мнению, магистраль развития служит фактором, обеспечивающим существование тупиковых направлений, которые не имеют собственного материала для развития: их материал возникает на магистрали. Элементы-неорганогены…появляются в конечном счете из органогенов, неорганические соединения – при прямом участии органогенов. В то же время тупиковые направления…обусловливают развитие на магистрали, являются условиями, необходимыми для появления живого…Жизнь возникает там, где химическое реализует все основные потенции…, т.е. несет в себе основное многообразие качеств и свойств всех возможных химических систем. Для достижения этой полноты прежде всего необходим оптимальный набор химических элементов. …линия, ведущая к жизни является интегрирующим направлением химической эволюции. Она определяет основное содержание и результат каждой тупиковой линии».
Согласно концепции В.В.Орлова, представляющей развитие как интегральный процесс движения от низшего к высшему, или прогресс, все направления развития химического, включая «тупиковые», оказались в рамках прогресса. Следствием такой трактовки развития оказалась утрата прогрессивным направлением развития «своего другого» – «тупикового» развития – как противоположности прогрессивного, через отрицание которого только и может полагаться «магистральное» развитие как прогрессивное направление развития от низшего к высшему. Ссылка на диалектический подход О.А.Барга к отношению «магистрального» и «тупикового» развития химического вопреки мнению авторов не утверждает концепцию интегрального прогресса, а отрицает ее. Не касаясь достоверности специфически химического содержания отношения «магистрали» и «тупиков» химического развития, можно определенно высказаться относительно диалектического подхода О.А.Барга к этому вопросу. В этом вопросе О.А.Барг утверждает отношение химической «магистрали» и «тупиков» в их взаимной обусловленности, взаимной производности и, следовательно, невозможности сведения отношения к односторонней зависимости «тупиков» от «магистрали» как от интегрального прогресса. Сами «тупики» выступают необходимым условием «магистрали», т.е. производят «магистраль» как «свое другое», «обуславливают развитие на магистрали». Интегральным процессом равертывания в бытие химического выступает не химический прогресс, а химическое «древо развития-организации», составленное равноправными по отношению к природе химического направлениями «магистрали» и «тупиков» развития.
«…чем обусловлена направленность развития химизма в целом?...
По данному вопросу…существуют две основные точки зрения. Одни авторы (А.И. Опарин, Дж. Бернал, В.И. Кузнецов и др.) считают…фактором, направляющим развитие химического в сторону живого,…химический отбор. …Естественный отбор, по мнению В.И.Кузнецова, это творческое сито, которым пользовалась природа, чтобы сохранять системы с особыми качествами.
С этой точки зрения отбор есть, с одной стороны, оценка химического относительно среды…, а с другой – оценка внутренних свойств самого химического… Значит, направленность химической эволюции отчасти обусловлена средой, а отчасти заключена в самом химическом. Однако такое решение проблемы…является недостаточным и оказывается справедливым только как первое приближение к решению данной проблемы….
…направленность химической эволюции не может быть полностью выражена в отборе, поскольку последний действует на основе изменчивости. Поэтому, если изменчивость считать ненаправленной, случайной, то становится неясным, откуда берется направленность в самом отборе…
Согласно второй точке зрения, при решении вопроса о факторах направленной химической эволюции необходимо прежде всего учитывать внутренние ограничения, вытекающие из свойств химических элементов и их соединений, т.к. отбор есть процесс, который обусловлен тенденцией развития химического. По мнению Д. Кеньона, на ранних стадиях химической эволюции…лучше говорить в известном смысле о предопределенной упорядоченности. На более поздних стадиях эволюции вступает в действие протоотбор. Однако внутренние ограничения и здесь не утрачивают своего влияния… «Поиск» среди широкого спектра возможностей не был случайным, он был заключен в узкие рамки. …Как показывают эксперименты, дарвинский отбор действует на системы, разнообразия которых крайне ограничено. …
В этом случае не среда совершенствует химическое, а химического само себя совершенствует при «сопоставлении» со средой. Активным фактором отбора оказывается само химическое, т.е. отбор есть самоотбор «под углом зрения» соответствия среде».
Вторая точка зрения на направленность развития химического, изложенная авторами, гораздо более диалектична, чем первая. Здесь явно выражена идея наличия содержания развития, направленности развития в самом химическом в форме «тенденции развития», которая есть потенциальное содержание химического. Среда при этом служит условием реализации потенциального содержания химического, которое реализуется посредством отбора, выступающего фактором реализации того внутреннего потенциального содержания химического, которое тождественно, адекватно внешней среде как условию развития химического: «отбор есть самоотбор «под углом зрения» соответствия среде». Однако, следует помнить, что понятия «самоотбор», «саморазвитие» и другие «самости» - это весьма условные определения, подразумевающие, что за «самим по себе» скрываетя его полярность «обусловленность другим». За «самоотбором», «саморазвитием» скрывается детерминированность их «своим другим» - разумным управлением этими «самостями».
«К одной из немногих попыток выведения необходимости развития химического в направлении биологической формы материи из самого химического, точнее, из своеобразного сочетания его структуры и функции относится и теория саморазвития открытых каталитических систем А.П.Руденко. …отбор природы каталитического системы идет не прямо, а косвенно, по величине эволюционного эффекта. Хотя эволюционные свойства каталитической системы изменяются в результате изменений ее природы, активным фактором естественного отбора являются изменения тех эволюционных свойств системы, которые влияют на скорость базисной реакции, а изменения природы системы отбираются пассивно, автоматически, т.е. ведущим фактором в отборе являются изменения в функциональных, а не в структурных свойствах. Усложнение структуры…каталитической системы, сопровождающееся ростом абсолютной каталитической активности, служит…основной дальнейших эволюционных изменений».
Проблема априорности или апостериорности направленности эволюции химического
«Если априорно направленность заложена уже в самой природе химических элементов, в их тенденции к субстратному синтезу, то апостериорно она дооформляется и определяется в ходе субстратного синтеза, развертывающегося как процесс химической эволюции.
На каждой ступени химической эволюции направленность обусловлена предшествующей направленностью и вместе с тем включает в себя нечто новое, возникающее на основе интеграции химического содержания в прямом субстратном синтезе».
Направленность химической эволюции как и направленность развития вообще определяется природой (содержанием) мира, которая однозначно определяет все направления развития (и «магистраль» и «тупики») как в прошлом, так и в будущем. Априорность или апостериорность направленности, исходя из этого, определяется отношением к прошлому и будущему. В отношении к будущему направленность развития априорна. В отношении к прошлому - апостериорна. В отношении мира в целом – ни априорна и ни апостериорна. В отношении же мира как противоречия целого и части – противоречие априорности и апостериорности.
Противоречие химического и биологического
«Как специфическая основа живого теневая химическая система должна быть организована в соответствии со структурой живого и, следовательно, …иметь такие свойства, которые по существу представляют собой аналоги основных свойств живого… Однако в химическом существует не действительность, а лишь возможность жизни… Живое как реализованная действительность не может быть тождественно потенциальному содержанию, заложенному в химическом. В то же время возможность, или потенциальное содержание, …выходит за пределы химической сущности как таковой, не является «чисто химической» по своей природе. Однако это еще не биологическое как таковое, как «ставшее», а именно тенденция к биологическому.
Химическое…имеет потенциальное биологическое содержание и несет в себе, следовательно, противоречие между самим собой как низшим, химическим и своим собственным потенциальным биологическим, высшим содержанием».
Авторы справедливо рассматривают природу химического как противоречие актуального химического содержания и потенциального биологического содержания. Утверждение же авторами нетождественности актуального биологического потенциальному содержанию химического, поскольку «это еще не биологическое как таковое, как «ставшее», а именно тенденция к биологическому» противоречит взглядом на развитие самого автора (В.В.Орлова). Сам В.В.Орлов утверждает, что специфическому содержанию высшего (здесь биологического) неоткуда взяться кроме как из низшего (здесь химического) и разрешает парадокс развития, объясняя возникновение актуального содержания высшего из потенциального содержания низшего. Если же в данном случае авторы отрицают тождественность актуального содержания биологического потенциальному содержанию химического, то здесь они вновь возвращаются к отношению парадокса развития. Вся нетождественность потенциального биологического, данного в химическом, и актуального, «ставшего» биологического заключается только в противоположности форм выражения содержания: потенциальной в химическом и актуальной в биологическом. Потенциальное биологическое содержание в химическом не равно «тенденции к биологическому», а есть в настоящем химическом будущее биологическое, которое актуализируется в процессе развития.
«Развитие химического в биологическое направляется не будущим (еще не возникшим биологическим), а тенденцией к развитию».
Верное по сути суждение, но выраженно не вполне адекватным диалектике языком. Развитие направляется не будущим или потенциальным самими по себе, а самой природой, устройством мира, которое выступает разрешением противоречия сторон природы мира: прошлого и будущего, актуального и потенциального, низшего и высшего, «магистрального» и «тупикового» и т.д.
Специфика химического в его направленности развития от низшего к высшему
«Направленность химической эволюции на живое выражается…в тенденции роста каталитической активности. …совершенствование ее осуществляется в направлении совмещения функций реагента и катализатора в одном процессе, т.е. в направлении к самокатализу, …(что) служит тем своеобразным химическим механизмом, который не только ускоряет субстратные синтезы, но и обуславливает их направленность… Кроме того, поверхность некоторых катализаторов может выступать в качестве своего рода матрицы для субстратных синтезов. …
Матричный эффект особенно высок у ферментов, обладающих в основном строгой стереоспецифичностью по отношению к субстратам и способных осуществлять свой собственный синтез, причем с колоссальной скоростью…
Прообраз живого возникает в химической форме материи благодаря самокатализу. В автокаталитической системе основную роль играет способность химических связей действовать как обратные связи, вследствие чего появляется возможность химического саморегулирования. Такая система регулирует скорость химических процессов… На химическом автоматизме сохранения целостности химической системы в различных условиях и основано самосохранение живого…
Направленность химической эволюции на живое осуществляется посредством двух основных механизмов: химической изменчивости и химического отбора, которые по мере приближения химического к критическому периоду (скачку) усложняются, накапливают в себе потенциальное биологическое содержание. На каждом этапе развития химической формы материи отбор сохраняет наиболее стабильные и высоко реакционноспособные соединения, которыми оказываются «стандартные» мономеры, полимеры и т.д., преимущественно образующиеся в различных условиях».
Опять же следует помнить, что самообусловленность химических процессов – понятие очень условное. Нет никаких доказательств и приемлемого обоснования самоперехода от одного уровня организации-развития к следующему (высшему): от физического к химическому, от химического к биологическому (к жизни), от биологического к социальному (разумному человеку) без Конструктора-творца, преодолевающего пропасть между уровнями организации природы мира. Аргументы синергетики – это постулируемые допущения и не более того.
Основные ступени и закономерности развития на «магистрали» химической эволюции
«На магистрали химической эволюции выделяют три ступени: от атома до молекулы, от молекулы до полимера, от полимера до организма.
На первой ступени химической эволюции происходит формирование молекул (аминокислот, нуклеотидов и т.д)… …Эти соединения составляют основной набор молекул, образующихся преимущественно абиогенным путем в простых условиях и различными способами.
Вторая ступень – полимеризация молекул, имеющая упорядоченный характер …В конце этапа появляются упорядоченные полимеры – предшественники белков, нуклеиновых кислот и т.д.
На третьей ступени химической эволюции в процессе синтеза молекул – предшественников образуются структуры (протоклетки), во многом напоминающие современные клетки. …Эти структуры имеют свойства, которые по существу представляют собой зародыши, аналоги важнейших свойств живого: самовоспроизведения, размножения, роста и т.д…
Детерминация высшего низшим
…каждая последующая ступень детерминирована содержанием предшествующей ступени. При этом детерминация одной ступени другой не означает, что ее многообразие процессов, происходящих на данной ступени, с необходимостью вытекает из предшествующей ступени. Основные ступени развития связаны необходимо как качества или сущности. Из сущности первой ступени с необходимостью «вырастает» сущность второй ступени и т.д….
…частные свойства каждого отдельного полимера или надмолекулярного комплекса не следуют с необходимостью из сущности предшествующего этапа».
Признавая детерминацию высшего низшим со стороны сущности и отрицая такую детерминацию со стороны явления («частные свойства», «многообразие процессов»), авторы приходят к логическому противоречию. Если сущность высшего определяется, «вырастает» из низшего, а явление высшего не имеет соответствующей основы в низшем, то в генетическом родстве высшего со стороны его явления образуется неустранимый разрыв с породившим его низшим. В таком случае происхождение (источник) явления природы высшего оказывается связанным не с природой низшего (здесь потенциально заключена только сущность высшего), а исключительно с природой внешней среды, внешних условий происхождения высшего. Если мы хотим оставаться на позициях диалектики, то следует рассматривать детерминацию высшего содержанием низшего и в сфере сущности и в сфере явления. Детерминация актуального содержания высшего (сущности и явления) осуществляется тождественным ему содержанием низшего, данным в потенциальной форме. В то же время потенциальное содержание низшего, включающее как сущность, так и явление высшего уровня развития, нерализуемо непосредственно в актуальное богатство содержания высшего уровня. Развитие низшего в высшее есть переход в конкретную разновидность высшего, ближайшей к низшему подуровень организации высшего, который сохраняет от своей предшествующей низшей ступени развития богатства своей специфической формы выражения природы мира еще в потенциальной форме. Богатство потенциального содержания высшего принципиально нереализуемое в рамках актуального, свободного низшего, перейдя в процессе развития к элементарному уровню высшей формы организации здесь получает возможность и необходимость реализоваться в процессе развития собственно высшего как актуализация сущности и явления данной формы выражения природы мира из потенциального состояния в собственное актуальное содержание высшей формы мира. Здесь принципиально важно утверждение идеи о наличии всего содержания высшей формы мира (и сущности и явления) в потенциальном содержании низшей формы мира, генетически предшествующей высшей.
Аккумулятивность развития химического
«Аккумулятивность развития химической формы материи проявляется прежде всего в образовании все более тяжелых элементов посредством увеличения числа входящих в атомы элементарных частиц… Более выраженный характер аккумуляция приобретает на магистрали развития химического в процессах полимеризации и поликонденсации….
В длинных полимерах общее содержание и общий эволюционный потенциал становятся значительно сложнее и выше того содержания и потенциала, которые могли бы получиться при простом суммировании, о чем свидетельствует, например, существование трех резко различных по химической природе соединений (крахмала, гликогена и целлюлозы), состоящих из одного мономера – остатка Д-глюкозы.
Еще бόльший рост содержания и эволюционного потенциала происходит в высокополимерах, построенных из разнородных мономеров. Белки, состоящих из 20…аминокислот…, обладают всеми основными химическими свойствами… В силу этого они аккумулируют в себе все многообразие основных химических функций. …Совмещенность основных химических свойств и функций – это отличительный признак белков. По многообразию свойств и функций с белками не может сравниваться ни один полимер…
В особой форме аккумуляция содержания проявляется у нуклеиновых кислот в связи с их специфической ролью главного носителя генетической информации…
…не меньшее разнообразие нуклеиновых кислот (10¹º тогда как у белков 10¹ºˉ¹²) достигается только за счет изменения последовательности четырех оснований… Благодаря монотонности и жесткости структуры нуклеиновые кислоты оказываются в высшей степени приспособленными для выполнения функций хранения и передачи информации…Сами по себе нуклеиновые кислоты просты, но при взаимодействии с ферментами они приобретают определенную значимость, становятся носителями информации о структуре и функциях белков. Поскольку значение гораздо богаче по содержанию, чем кодирующие из знаки, сложность нуклеиновых кислот (их информационного содержания) становится эквивалентной сложности белков. Более того, эта сложность имеет значительную избыточность…
Т.О., в процессе полимеризации и поликонденсации можно выделить две формы аккумуляции содержания, свойственные белкам и нуклеиновым кислотам. В белках за счет многократного присоединения различных функциональных групп непосредственно накапливается огромное многообразие противоположенных свойств и функций, а в нуклеиновых кислотах на основе монотонности структуры происходит своего рода обобщение, ведущее к появлению информационного содержания, содержания в сжатой, закодированной форме. Это есть обобщенная, информационная форма аккумуляции содержания».
Если аккумуляция содержания химического в белках есть выражение белками как химическими полимерами многообразия химических свойств своей собственной природы, то аккумуляция содержания в нуклеиновых кислотах есть выражение через свою «монотонную структуру» содержания богатства, многообразия химических свойств белков, т.е. выражения чужой природы. Аккумуляция содержания белков в структуре нуклеиновых кислот есть форма, выражающаяся в своей сути понятием отражения. Свойств белков существуют в структуре нуклеиновых кислот на базе чужого субстрата, т.е. отражено. «Информационная форма аккумуляции содержания» на собственно философском языке, выраженная в философских понятиях есть форма отраженного существования свойств белков на базе субстрата нуклеиновых кислот.
«Накопление содержания необходимо влечет за собой его универсализацию, обобщение. В процессе прямого субстратного синтеза содержание не просто накапливается, но приобретает все более общий характер, обогащается все более общими признаками (чертами)…»
Т.е. рост богатства содержания не равен просто увеличению количества частного содержания, частных свойств признаков, а есть рост богатства содержания через уплотнение, аккумуляцию, выражающуюся в том, что структурная единица химического – молекула – в ходе полимеризации приобретает с включением в свою структуру все большего разнообразия функциональных групп все большее многообразие химических свойств. В результате такое химическое высокомолекулярное химическое соединение характеризуется возрастанием универсальности своих химических свойств, а значит и универсальностью своей химической природы как относительно самостоятельного целого – структурной химической единицы.
«На первой ступени развития химическое достигает относительно высокой универсальности благодаря образованию примерно 30 чрезвычайно распространённых мономеров (из синтез не связан со строго определенным местом и временем) и потенциально способных к выполнению самых разнообразных функций… По-видимому, их следует рассматривать как универсальных «предков» всех других биомолекул (свыше 150 аминокислот, встречаемых в живых организмах ведут свое происхождение от 20 аминокислот, свыше 70 простых сахаров – от глюкозы и т.д.)…
На второй ступени тенденция универсализации химического заключается прежде всего в таком синтезе свойств мономеров, на основе которого развивается богатство химических превращений. Обобщая в себе основные свойства аминокислот, белок оказывается в субстратном и функциональном сродстве со всем химическим миром, становится способным ко всевозможным химическим реакциям и в этом смысле универсальным…Усиление относительной самостоятельности целого и его частей выступает существенной стороной универсализации химического на этом этапе. В нуклеиновых кислотах свойства нуклеотидов…обобщаются т.о., что появляется универсальный генетический код…
На высшей ступени развития универсализация химического выражается в появлении такого субстрата (надмолекулярного комплекса), который, обобщая все основное содержание химического мира, становится максимально универсальным (т.е. имеет содержание, общее всем объектам химического мира), может вступать в максимальное многообразие связей, способен изменяться в соответствии с любыми изменениями среды. Такая сложность и универсальность химического комплекса становится препятствием к самостоятельному устойчивому существованию. Самосохранение его оказывается возможным лишь в условиях более высокой, биологической организации.
Универсальность химического и биологического
Однако универсальность химического можно рассматривать только как универсальность множества частей, чрезвычайно изменчивых, высоко-реактивных и чувствительных к изменениям среды. Хотя макромолекулы, надмолекулярные комплексы обладают целостностью, их реакционная способность имеет множественный характер, т.к. она связана с множеством активных групп, не обобщена, не сведена к общей реакционной способности химического образования как целого (так), …что простейшей «частицей», участвующей в химической реакции, служит элементарное звено… В отличие от химического живое обладает общей реактивностью (общей реакцией организма на воздействие внешней среды), являющейся обобщением множества реакционных способностей химического комплекса».
Подход авторов к отношению универсальности биологического и химического вызывает сомнения с позиций диалектики. Получается, что химическое целое (макромолекулы и надмолекулярные комплексы) проявляет универсальность природы через множественность частей, множество активных групп, выступающих по мнению авторов самими по себе вне общей реакционной способности химического целого, в то время как живой организм обладает общей реактивностью, «являющейся обобщением множества реакционных способностей химического комплекса». В случае химического целого части его оказались независимыми в выражении химических свойств от природы целого, в случае же биологического химические свойства частей химического комплекса оказались вошедшими в обобщенную природу целого. С позицией диалектики целое всегда обобщено выражает в своей природе свойства своих частей и, какого бы уровня организации мы ни брали целое (хоть биологическое, хоть химическое и т.д.), в природе любого целого обобщенно выражаются свойства его частей. Т.е. химические целостности макромолекул или надмолекулярных комплексов имеют универсальную химическую природу в результате обобщения природой целого множества свойств, составляющих целое химических веществ («множества активных групп»).
Направленность химической эволюции и периодический закон
«При исследовании периодического закона как закона развития необходимо учитывать…, что он включает в себя физический и химический уровни… Изменчивый характер согласованности этих уровней обуславливает своеобразную неравномерность действия периодического закона в различных периодах системы элементов. Как известно, периодичность имеет наибольшую выраженность в малых периодах, где строение электронных оболочек химических элементов полностью соответствует их строению по «идеальной» схеме… В больших периодах периодичность ослабевает, поскольку у элементов «интерпериодических» групп (лантаноидов, актиноидов) заполнение последующей электронной оболочки начинается раньше, чем заполнится до полной емкости предшествующая оболочка… Такой порядок заполнения, очевидно, связан с тем, что по мере накопления в атомах все большего числа электронов происходит расщепление электронных уровней, перекрывание одного состояния другим. Это ведет по определению Д.Н.Трифонова к «размыванию периодичности», ее вырождению. Следовательно,…чрезмерное усложнение физического приводит к упрощению и вырождению химического. Поэтому необходимо различать линии усложнения физического (атомов) и химического (элементов).
С физической стороны периодический закон безусловно выступает как закон развития элементов, поскольку последние возникают в процессе ядерного синтеза и различаются по степени физической сложности…»
Следовательно, в этом плане различие химических элементов есть различие не их химической природы, а различие природы их теневых физических систем (атомов в их физическом строении). По физической организации химические элементы линейно усложняются с увеличением их порядкового номера в периодической системе за счет количественного роста составляющих эти физические системы элементов (электронов, протонов и нейтронов). Периодические же свойства химических элементов имеют своей физической основой другую закономерность периодической системы. Эта закономерность в плане физической природы химических элементов определяется периодичностью дополнения электронами внешних оболочек физических систем атомов. Здесь уже закономерности, определяющие отношение простоты – сложности физической теневой системы химических элементов иные, чем в направлении физического усложнения структуры атомов в процессе ядерного синтеза путем линейного добавления количества физических элементов атома.
Эта периодическая закономерность формирования структуры физической системы атомов (их внешних электронных оболочек) есть закономерность развития собственно теневого физического уровня химических элементов, поскольку химические свойства элементов физически обусловлены структурой внешних электронных оболочек. Здесь уже отношение простое-сложное не имеет линейной зависимости от порядкового номера химического элемента, а выражено периодически. Причем отношение простое-сложное в отношении химических элементов имеет структурную обусловленность на теневом физическом уровне (строение внешних электронных оболочек) и функциональную выраженность на собственно химическом уровне, структурно являющемся химически неразложимым простым, элементарным, но обладающим разнообразием химических свойств бóльшим или меньшим у того или иного химического элемента, группы элементов.
Анализ эволюционного содержания периодического закона
«Анализ эволюционного содержания периодического закона представляем собой сложную теоретическую проблему. Эта сложность прежде всего связана с тем, что в своей общей формулировке, в своем непосредственном общем смысле этот закон вообще не является эволюционным, ибо в нем нет явного указания на связь периодического изменения химических свойств с процессом развития, с усложнением химических элементов….
На наш взгляд, решающую роль в раскрытии действительного содержания закона играет подход к закону как части сущности, существенному элементу сущности. Как известно, сущность…предметной области представляет собой сложное многообразие существенных моментов, в том числе ряда законов… Поэтому полное содержание и значение того или иного закона может быть понятно только с позицией целостности предмета. Вне этой сущности закон не может быть интерпретирован. Важнейшим моментом интерпретации периодического закона является периодическая система, в которой понятие «место элемента» наполняется более конкретным содержанием…Общая формулировка периодического закона фиксирует лишь непосредственное его содержание – функциональную периодическую зависимость свойств химических элементов от их места в системе элементов. Эволюционное содержание периодического закона может быть обнаружено только при учете включенности этой периодической зависимости в общий процесс химической эволюции элементов и их соединений».
Смысл подхода авторов к закону как части сущности целого состоит в противопоставлении периодического закона как абстрактного отношения к периодической системе как «целостной сущности предмета», характеризующейся «более конкретным содержанием». Вывод из данного противопоставления авторы делают такой, что альтернативой периодическому закону в выражении эволюционного содержания периодической системы выступает «общий процесс химической эволюции элементов и и их соединений». Общий же процесс химической эволюции элементов и соединений по предыдущему изложению данной темы авторами связан с периодической закономерностью химических свойств элементов очень и очень опосредованно.
На мой взгляд неверно представление авторов о том, что «непосредственный общий смысл» периодического закона не является эволюционным, а таковой статус придает периодическому закону лишь развертывание химической эволюции в высшие уровни организации химического (молекулы, макромолекулы, надмолекулярные комплексы) в общем процессе химической эволюции. Формулировка периодического закона не несет прямого указания на связь периодического изменения химических свойств с усложнением, прогрессивным развитием химических элементов. Но это означает лишь отсутствие в формулировке закона конкретного механизма его действия. Конкретный же механизм действия периодического закона выявляет, раскрывает характер изменения химических свойств элементов.
Усложнение химических элементов есть рост богатства их химических свойств, данных в реакционной способности элементов, находящийся в периодической зависимости от изменения теневой физической структуры химических элементов – внешних электронных оболочек атомов. Это есть физический механизм периодического прогрессивного развития химических элементов.
Периодический закон выражает не только прогрессивное развитие, но и развитие химических элементов вообще, понимаемое как изменение вообще химических свойств элементов в периодической зависимости от изменения структуры теневого физического уровня организации химического.
Принципиальное значение имеет определение собственной специфической сферы действия периодического закона. Это есть изменение химических свойств и теневой физической структуры, лежащей в основе элементарного химического качества атомов как химических элементов. Т.е. сферой действия периодического закона выступает элементарный уровень организации химической формы мира – атомы как химические элементы. Авторы не разграничивают сферу действия периодического закона на свою специфическую сферу действия со своим механизмом осуществления закона и влияние периодического закона на высшие уровни организации химического, где периодический закон проявляется опосредованно в собственных специфических закономерностях высших уровней организации химического. Обратно, и содержание специфических закономерностей высших уровней организации опосредованно проявляется в сфере действия периодического закона (на элементарном уровне химической организации), где они выступают химическим потенциалом, или потенциальным содержание химических элементов.
«Вопрос об эволюционном содержании периодического закона связан, как нам представляется, с вопросом об отношении закона к химическим элементам как особенным…
…объективный закон детерминирует лишь общее, повторяющееся в вещах. Возникает вопрос, детерминирует ли закон вещь как особенное или же является безразличным к последнему, оставляет особенное…независимым от закона?»
Представление о детерминации законом лишь общего в вещах принципиально неверно с позиции диалектики. Общее и особенное находятся в диалектическом отношении и как нет лишь общего, так и нет лишь особенного. Любое особенное выступает стороной той или иной общности, не сводится к статусу случайности, а выступает в то же время определенной необходимостью. Т.о. сферой действия законов выступает все содержание действительности, поскольку любое содержание с определенной стороны выступает необходимым, т.е. закономерным.
«В своей общей формулировке периодический закон явно выступает как закон, выражающий лишь общее – периодическую зависимость свойств элементов вообще от их места в системе элементов. В этом аспекте закон оказывается безразличной к индивидуальности химических элементов абстрактной общностью. Нетрудно понять, что с (таких) позиций…объяснение живого процесса развития особенного оказывается весьма затруднительным, ибо развивается не «химическое вообще», а особенное – химические образования…Т.о., понятый лишь на уровне своего непосредственного абстрактно – всеобщего содержания, закон оказывается несовместимым с идеей развития. Понятие закона включает в себя идею развития лишь…если закон трактуется…как единство всеобщего и особенного, как конкретно-всеобще…»
Трактовка абстрактного закона как конкретно-всеобщего есть придание закону статуса детерминации действительности как в плане общего, так и в плане особенного, которое через отношение к закону выступает одной из своих сторон как общее. Абстрактная же формулировка закона, придающая закону видимость детерминации лишь всеобщего необходимого содержания действительности на самом деле необходимым образом подразумевает реализацию общей закономерности через природу особенного. Вне особенного никакая всеобщая закономерность не имеет смысла. Любая сторона особенного входит в ту или иную общность и не может рассматриваться только как частное или только как общее.
«Развернутая интерпретация периодического закона…тракту(ет) последний…как общее, порождающее закономерное многообразие особенного – качественно различных химических элементов и их периодов…
Идея качественной неоднородности химических элементов и периодов имплицитно заложена в идее периодичности свойств химических элементов, поскольку периодическое повторение химических свойств, не связанное с последовательным развертыванием качественно-различных химических элементов и их периодов означало бы простое повторение одних и тех же химических элементов, что делало бы идею периодического закона бессмысленной, …большие трудности представляет решение вопроса о том, как периодический закон фиксирует химическую сложность, неоднородность химических элементов по сложности».
Периодический закон по своему непосредственному содержанию, данному в определении закона, его формулировке не фиксирует изменение элементов по сложности. Но закономерность прогрессивного изменения элементов по сложности, как и изменение сложности элементов вообще, выражено в природе периодического закона не в явной, непосредственной форме определения, а имплицитно. Конкретизация абстрактного плана формулировки периодического закона через раскрытие структуры теневого физического уровня химических элементов выявляет механизм изменения химической сложности свойств элементов вообще и, в частности, прогрессивного изменения природы химических элементов в качестве вытекающей из закона периодической последовательности изменения свойств химических элементов.
«Включенность особенного в содержание периодического закона выражается прежде всего в том, что, как следует признать, закон действует в различных периодах неравномерно: с наибольшей силой он выражен в малых периодах, а в седьмом периоде происходит «размывание», вырождение периодичности. Не случайно при этом то, что наиболее сложные и перспективные элементы-органогены – находятся именно в тех периодах, где периодический закон действует с наибольшей силой… Разнородность химических элементов обусловлена их местом в системе элементов и поэтому в определенной мере контролируется действием периодического закона…»
Развитие химической материи имеет неоднородный характер, ибо не охватывает все элементы в равном мере, а выражается прежде всего в среде элементов-неорганогенов… Существование всех остальных направлений обусловлено развитием на магистрали… Перефразируя Энгельса, можно сказать, что если дан углерод, то дан «весь ряд», вплоть до жизни… Данность «всего ряда» ни в коей мере не означает, что все можно «априорно» вывести из периодического закона. Из него выводится лишь способность уже …образовывать соединения с практически любым числом атомов в цепи, в которой может быть любое число кратных связей и в любом сочетании».
У авторов прослеживается явная тенденция сводить содержание периодического закона к обоснованию им развития на высших уровнях организации химического, выражать отношения периодического закона к «магистрали» химического развития, еще не выявив в достаточной мере содержания собственной сферы действия периодического закона – элементарного уровня организации химического. Следует же прежде всего дашь конкретно-философское выражение собственному содержанию, собственной сфере действия периодического закона и на этой основе уже выяснять соотношение закономерностей элементарного уровня химического с высшими уровнями организации химического через закономерности прогрессивного развития химического.
Комментарии:
Похожие статьи:
03 апреля 2012, Вторник
Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть девятая
12 апреля 2012, Четверг
Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть одиннадцатая
18 апреля 2012, Среда
Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть двенадцатая
24 декабря 2011, Суббота
Альтернатива монистической философии - Диалектический дуализм
22 мая 2012, Вторник
Мироздание в аспекте противоречияего организации и развития. Часть четырнадцатая
04 мая 2012, Пятница
Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть тринадцатая
08 июня 2012, Пятница
Мироздание в аспекте противоречия его организации и развития. Часть шестнадцатая
