Известно, что современная генетика не монет ответить на вопросы, связанные с пространственным становлением живых объектов пользуясь только биохимическим и молекулярным подходом. В настоящее время назрела необходимость по новому взглянуть на процессы морфогенеза. В новом подходе недостаточно останавливаться только на генетическом программировании пространственного развития живых существ. Ряд исследователей: (Р. Кастлер, X. Равен), подсчитав количество информации в зиготе и в развивающемся организме, пришли к выводу, что КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СФОРМИРОВАННОМ ОРГАНИЗМЕ ВОЗРАСТАЕТ НА НЕСКОЛЬКО ПОРЯДКОВ, ПО СРАВНЕНИЮ С ТОЙ, КОТОРАЯ БЫЛА В НАЧАЛЕ РАЗВИТИЯ. В сложившихся условиях не обойтись без теории пространственных информационных матриц, которые принимают непосредственное участие как в онтогенезе, так и в историческом развитии -филогенезе. Ниже приводится концепция пространственных информационных матриц, складывающих общее информационное поле.
ИНФОРМАЦИОННОЕ ПОЛЕ образовано ПРОСТРАНСТВЕННЫМИ БИОМАТРИЦАМИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩИМИ СОБОЙ ФРАКТАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ, НЕПОСРЕДСТВЕННО СВЯЗАННЫЕ СО СПИРАЛЯМИ ДНК И СПИРАЛИЗОВАННЫМИ ХРОМОСОМАМИ, КОТОРЫЕ ВЫХОДЯТ НА СЛЕДУЮЩИЙ ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ - ЭТО ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЫДВИГАЕМОЙ КОНЦЕПЦИИ.
Пространственный анализ показывает, что фрактальные структуры и спирали могут контактировать друг с другом и служить переходным мостом, где информация биоматриц непосредственно реализуется материально в процессе морфогенеза, определяя дифференциальную активность генов в ДНК.
Ряд исследователей до настоящего времени считают, что основным носителем информации служит ДНК. Во-вторых упразднена догма, что считывание информации идет по схеме ДНК - РНК - БЕЛОК, показано, что переписывание информации может идти и в обратном направлении. А "эгоистичная" ДНК? Оказалось, что у организмов, имеющих ядро клетки, только в 2-5 % ДНК содержатся гены, а 98 % ДНК только воспроизводит самое себя, за что и названа "эгоистичной". Какова ее роль в генетическом аппарате так до конца и неизвестно. До и саму ДНК, какая-то "неведомая рука" укладывает в хромосомы и управляет формой ее распределения в хромосомах. При этом необходимо учитывать, что пространственная структура хромосом никак не связана с пространственной конфигурацией молекул ее составляющих, а следовательно определяется... Даже, если бы я этого не хотел, все равно придется на помощь призвать формообразующее биополе и биоматрицы, только интегральный фактор может в целом контролировать структуру органоидов клетки, форму клеток, органов и всего организма.
Уже в древности люди задумывались, где же находится "узел жизни", управляющий развитием и продолжительностью жизни человека. Египтяне считали, что "распорядитель жизни" находится в плаценте и для фараона специально завязывали "узел жизни" из плаценты. Среди придворной знати в Древнем царстве в продолжении четвертой, пятой и шестой династий была важная должность "вскрыватель царской плаценты". "Узел жизни" вскрывался в торжественной обстановке, когда особый совет решал, что правление царя кончилось, и царь тут же убивался. К концу Древнего царства обычай цареубийства отменили, но еще до времен Птолемеев при торжественных шествиях перед фараоном несли знамя с "узлом жизни". Откуда пошел изначально этот обычай неизвестно, однако этнографы нашли, что у различных африканских племен развито почитание либо пуповины, либо плаценты.
В наше время всем ясно, что форма тела не закодирована в каком то специальном органе, однако невозможно сразу ответить существует ли координирующий фактор, объединяющий деятельность генов в единый "оркестр"? Сразу же нужно отметить, что в выдвигаемой ниже концепции формообразования много еще допущений. Однако решение даже части поставленных здесь вопросов может привести к революционным сдвигам в биологии развития.
А где же все-таки находится пространственная запись развивающегося организма, которая переводит химический язык генетического кода в структуру, реально существующую и объемную?
Прежде всего мы можем предположить, что в каждой живой клетке есть ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ЕЕ БУДУЩЕГО РАСПОЛОЖЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ, клетка как бы "знает", где ей надо остановиться, когда перестать делиться и какую форму принять, чтобы войти в состав того или иного органа.
Однако развитие сложнее. Клетки не только перестают расти, делиться и принимать различную форму, но специализируются или дифференцируются, а в некоторых случаях даже отмирают, чтобы получилась необходимая пространственная структура. Так образуются пальцы на конечностях у зародыша, когда ткани между будущими пальцами гибнут, а из пластинки формируется зачаток кисти, пятипалая рука. Неведомый нам скульптор, ваяя живое существо, не только перераспределяет, но и удаляет ненужный материал, чтобы воплотить то, что намечено генетической программой.
Ученые, работающие в области молекулярной генетики, выяснили пути передачи информации от ДНК к информационной РНК, которая в свою очередь служит матрицей для синтеза белков из аминокислот. Изучаются вопросы, связанные с влиянием генов на обмен веществ в клетке и на их синтез. Когда же взгляд переводится на образование пространственной структуры, самой неисследованной области в биологии развития, то сразу же возникает сомнение, достаточно ли одних генов, чтобы реализовать в пространстве химическую запись генетической программы. Сомнения такого рода десятилетиями уже будоражили умы эмбриологов, и именно у них, людей, занимающихся пространственной дифференцировкой, появилась КОНЦЕПЦИЯ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
У различных авторов природа эмбрионального поля может рассматриваться как материальный, так и нематериальный фактор. Однако теорий, который поддерживают материальность морфогенетического поля, больше. Наиболее разработанные концепции эмбрионального поля принадлежат австрийцу П. Вейсу и двум советским ученым А.Г. Гурвичу и Н.К. Кольцову. По мнению П. Вейса и А.Г. Гурвича, морфогенетическое поле не обладает обычными физико-химическими характеристиками. А.Г. Гурвич назвал его биологическим полем. В противоположность этому Н.К. Кольцов полагал, что поле, командующее целостностью организма, сложено обычными физическими полями.
П. Вейс писал, что поле действует на клеточный материал, формирует из него те или иные зачатки организма, а по мере развития образуются все новые и новые поля, управляющие развитием различных органов. Короче говоря, развивается поле, затем сам зародыш, причем клетки формирующегося организма пассивны, из развитием полностью ведает морфогенетическое поле.
Концепция биологического поля А.Г. Гурвича зиждется на том, что поле создается в каждой клетке развивающегося организма. Однако сфера действия поля выходит за пределы клетки, клеточные поля как бы сливаются в единое поле, которое меняется при пространственном перемещении клеток.
Согласно обеим концепциям, поле развивается так же, как и зародыш. Однако по П. Вейсу, оно делает это самостоятельно, по теории А.Г. Гурвича - под влиянием клеток зародыша. Но мне думается, что если взять за аксиому самостоятельное развитие биологического поля, то наши знания вряд ли продвинутся вперед. Ибо чтобы хоть как-то объяснить пространственное развитие самого поля, нужно вводить биополя 2-го, 3-го порядка и так далее. Если же клетки сами строят себе биополе, а затем изменяются и перемещаются под его воздействием, то в таком случае морфогенетическое поле выступает как орудие для распределения клеток в пространстве, и оно никак не может определять форму будущего организма.
По теории А.Г. Гурвича, источником поля является ядро клетки, а биологам известны примеры, когда крупные организмы содержат только одно ядро. Например, одноклеточная водоросль ацетобулярия достигает размера 2-3 сантиметров. У нее есть ризоиды, напоминающие корни, тонкая ножка и зонтик. Как одно-единственное ядро дало такую причудливую форму? Можно лишить ацетобулярию ядра, которое находится в ризоиде, отрезать ризоид с ядром. Однако ацетобулярия без ядра не теряет способности к регенерации, если у нее отрезать зонтик, он снова вырастает. Где же тогда заключена пространственная память?
Давайте поищем выход из создавшегося положения: Почему биологическое поле должно обязательно изменяться в процессе развития? Не логичнее ли думать, что поле с первых же стадий развития не меняется и служит той матрицей, которую зародыш стремится заполнить.
Клетки принимают сигналы, идущие от биологического поля. Развитие в этом случае можно рассматривать как сложное поведение клеток, выполняющих общую волю целостной пространственной структуры. Но как может возникнуть поле, управляющее развитием? Возможно, оно порождено взаимодействием спиральных структур ДНК с пространственной континуальной информацией, наличие которой признает российский ученый В.В. Налимов (см. Налимов В.В. Вероятностная модель языка. М., "Наука", 1979).
Одни исследователи считают, что биополя образуют единое "силовое поле", как его определил цитолог и генетик Н.К. Кольцов.
По мнению других исследователей, биологическое поле отличается по своей природе от физических и химических полей. Возможно, оно вбирает все известные физико-химические взаимодействия и отличается от отдельных физических полей, как сплав металлов отличается от составляющих его компонентов.
Биологические поля не могут быть общими и одинаково организованными, как это мы находим в неживой природе. Существуют электрическое, магнитное, гравитационное поля, которые имеют одинаковую организацию во всех живых и неживых субстанциях. Биологическое поле индивидуально для каждого организма, и поэтому мне пришлось дать ему название "информационное поле", элементом которого могут быть биоматрицы.
Никто сейчас не отрицает, что почти любая клетка организма несет всю генетическую программу. В ходе дкфференцировки в различных органах начинает работать только та часть генетической программы, которая командует синтезом белков в каждом конкретном органе или даже отдельной клетке. А вот у информационного поля, наверное, нет такой специализации - оно всегда целое, т.к. это фрактал. Иначе просто не объяснить его сохранность даже в малой части организма.
Такое предположение не умозрительно. Чтобы показать целостность информационного поля в каждой части организма, возьмем удобные для этого живые существа. Есть в природе слизистый грибок миксомицет-диктиостелиум. У него любопытный жизненный цикл. Сначала его клетки как бы рассыпаны и ползают в виде амеб по почве, затем одна или несколько клеток выделяют вещество акразин, что служит сигналом "все ко мне". Амебы сползаются и образуют многоклеточный плазмодий, который становится червеобразным слизнем, выползает на сухое место и превращается в маленький грибок с круглой головкой, где находятся споры. Головка гриба стоит на тонкой ножке, а сам он имеет размеры всего 2 мм. Прямо-таки на глазах из клеток собирается причудливый организм, который как бы заполняет уже имеющееся информационное поле.
Ну, а если сократить количество сливающихся клеток, что получится - половина грибка, или целый? Экспериментаторы так и сделали в лаборатории. Такой эксперимент поставили, и оказалось, что из половины амеб получается той же формы грибок, но в два раза меньше по размерам. Оставили 1/4 клеток, они опять собрались и дали грибок со всеми присущими ему формами, только еще меньших размеров. Получается, что КАЖДАЯ ЧАСТЬ КЛЕТОК НЕСЕТ ИНФОРМАЦИЮ О ФОРМЕ, КОТОРУЮ ИМ НАДО СЛОЖИТЬ, СОБРАВШИСЬ ВМЕСТЕ. Правда, где-то есть предел, и малого количества клеток может не хватить для построения миксомицета. Однако, зная это, трудно отказаться от мысли, что форма грибка заложена в информационном поле еще тогда, когда организм рассыпан на отдельные клетки. Видимо, каждая клетка несет целостное информационное поле. При слиянии клеток их информационные поля суммируются, но это суммирование выглядит скорее как разрастание, раздувание одной и той же формы – организация фрактала.
А плоские черви планарии способны восстановить свой облик из 1/300 части своего тела. Если нарезать планарию на самые различные по величине кусочки и оставить в покое на три недели, то клетки в тканях планарий теряют свою специализацию и снова перестраиваются в целых животных. Через три недели вместо изрубленных на куски планарий по дну сосуда ползают уже целые планарии, почти равные взрослым, и крошки, едва заметные на глаз. Но у всех: и у больших и маленьких - видна головка с глазами и расставленными в стороны обонятельными "ушками", все они одинаковы по форме, хотя различаются по размерам в сотни раз. Каждое существо восстановилось из разного количества клеток, но по одному "чертежу". Вот и выходит, что любой кусочек тела планарии нес целое информационное поле.
Сходные опыты ставил с одноклеточными организмами, с крупными, в два миллиметра длиной, инфузориями спиростомами. Такую инфузорию можно разрезать микроскальпелем на 60 частей, и каждая из них снова восстановится в целую клетку. Инфузории растут, но не бесконечно. Клетки, достигнув положенного размера, как бы упираются в невидимую границу. Вот эту границу может поставить информационное поле.
Таким образом, информационное поле одинаково служит одноклеточным, колониальным и многоклеточным организмам.
Можно предположить, что еще до оплодотворения половые клетки несут уже готовые информационные поля, а при оплодотворении, когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются и их генетические программы объединяются, суммируются информационные поля, давая промежуточный или обобщенный тип с признаками матери и отца. После оплодотворения информационная копия организма готова, все дальнейшее развитие можно представить как заполнение пространственных копий, составленных биологическими матрицами, живым веществом, клетками, их производными.
Без ядер клетки способны жить, но теряют способность к регенерации и построению пространственных структур. Правда, есть примеры регенерации и при отсутствии ядер. Вспомним ацетобулярию, у которой зонтик регенерирует в отсутствие ядра. Регенерация зонтика ацетобулярии может осуществиться только один раз, но и этого уже достаточно, чтобы предположить невероятное, что информационное поле сохраняется вокруг клетки, даже если она лишена основного генетического материала.
Возникает интересная мысль. Сохраняется ли информационное поле после жизни организма? Но придется оставить пока этот вопрос без ответа.
