Как в нашем организме, так и в организме всех живых существ, даже одноклеточных, идут ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ. Живое строит формы в пространстве, по существу завоевывает его, соответственно законам красоты. Как сложны формы живых организмов, знает каждый. Чтобы построить такую форму, нужно создать разные отдельные части, что в то же время все должно сливаться в гармоничное целое. Какие факторы следят за дифференцировкой клеток и за целостностью всего организма?
Вероятнее всего такая важная роль отводится МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОМУ ПОЛЮ. Развитие любого живого существа идет по заранее намеченному плану. Если проводить аналогию с электронносчетными машинами, то это значит, что в каждую клетку организма заложена своего рода перфокарта (генетическая программа), на ДНК которой записаны все индексы о данном организме.
Заметьте, какое отличие от электронной машины, - генетическая программа заложена в каждую клетку живого организма, то есть не один раз, а миллионы или даже миллиарды раз, в зависимости от количества клеток. Последние же генетические исследования показывают, что и в одной клетке одинаковые программы могут многократно повторяться. При этом в организме можно найти и печень, и легкие, и почки, и сердце - самые разнообразные органы. А в каждую клетку, из которых построена ткань органа заложена одинаковая генетическая программа. В каждой клетке работают, или выдают информацию, только те участки дезоксирибонуклеиновой кислоты или ДНК, где хранится запись именно об этом органе. Остальная часть генетической программы, хотя она и присутствует, ВЫКЛЮЧЕНА!
Здесь мы сталкиваемся с САМЫМ ЗАГАДОЧНЫМ И САМЫМ ТАИНСТВЕННЫМ ПРОЦЕССОМ. Как идет управление выключением одних участков ДНК и включением других в строгом соответствии с пространственным расположением клеток? Как из одной клетки получается две клетки с разной пространственной программой? Грубо говоря, когда наступает тот момент, при котором клетка, разделившись на две, даст одну клетку, потомки которой образуют печень, и вторую, потомки которой образуют, например, желудок [25].
Ответить на эти вопросы - значит решить первую половину проблем биологии развития: как одинаковое становится разным, то есть как дифференцируются клетки. Решить указанную задачу требует не только чисто научный интерес, но и сама жизнь, ибо многие болезни, неправильное развитие органов и другие врожденные уродства есть ни что иное, как нарушение дифференцировки клеток, разрегулирование тончайшего механизма, управляющего специализацией клеток. А так же установить какую роль играет морфогенетическое поле в развитии организма.
Механизм дифференцировки можно начать рассматривать с одноклеточных животных - простейших - и одноклеточных растительных клеток- водорослей. Природа как бы подарила экспериментатору одну клетку с довольно сложной структурой, гармоничной формой и единым морфогенетическим полем. Вот в капле воды плавает голубая точка, видимая невооруженным глазом. Под микроскопом, даже при небольшом увеличении, она превращается в голубоватый рог. Это инфузория-трубач, или стентор. Размеры трубоча (он может быть более 0,5 мм) позволяют резать его на части. Через несколько часов округлившиеся части клетки на наших глазах превращаются опять в самого настоящего трубача, только меньших размеров [26].
Это регенерация клетки, или восстановление, во время которой происходит пространственная дифференцировка различных участков трубача. Каждая часть клетки в пространстве восстанавливает свою форму: в одном месте появляются реснички и образование, похожее на раструб, в другом, наоборот, происходит сужение заднего конца. Управлять восстановлением недостающих частей клетки и знать как они расположены в пространстве ДНК не может. Это доступно только морфогенетическому полю.
Видимо, импульсы-сигналы идут от клеточного ядра и ДНК, заключенного в нем, но в пространстве они могут реализовываться только через формообразующее поле – биоматрицу. В пользу его существования говорит то, что линейный генетический код не может предопределить местоположение каждой точки трубача в пространстве. Ведь его регенерация идет в зависимости от размеров куска. Значит помимо генетического кода есть еще факторы, управляющие пространственной дифференцировкой, имеющие полевую форму. Тогда генетический код можно рассматривать как шифр, без которого невозможна регенерация и развитие живых форм, даже при наличии формообразующего поля в виде корпуску-биоматрицы.
В пользу необходимости присутствия генетического материала при формообразовательных процессах говорят также опыты с ацетобулярией. Ацетобулярия - водоросль, одноклеточная, но клетка имеет внушительные размеры - два сантиметра, а иногда и больше. Внешним видом ацетобулярия напоминает маленький грибок. Нa тонкой ножке сидит зонтик, а внизу, как корешки, расходятся так называемые ризоиды, служащие для прикрепления к субстрату. Казалось бы ничего особенного, перед нами водоросль похожая на грибок, но вспомним, что это сложно устроенный по пространственной дифференцировке организм, всего лишь одна клетка.
Ядро ацетобулярии находится в одном из ризоидов. Стоит микроскальпелем отрезать ризоид с ядром, и ацетобулярии уже становятся безядерной клеткой. Умрет ли она после этого? Оказывается нет. Живет да еще способна к регенерации. Отрежем у нее зонтик, он восстановится. Нo только один раз. А у клетки с ядром сколько бы мы ни отрезали зонтик, он всегда будет восстанавливаться. О чем это говорит? О том, что ядро впрок синтезирует вещества, необходимые для регенерации. Нo этих веществ не так-то уж много, только на одну регенерацию хватает у безядерной ацетобулярии [27].
В природе есть виды ацетобулярии со сплошные и изрезанным зонтиком. Это дает возможность проследить, как ядро клетки влияет на формообразование зонтика. Если у таких ацетобулярий отрезать зонтики и поменять ядра, то зонтик всегда восстанавливается именно той формы, к какому виду принадлежит ядро. И опять не сняли мы вопроса, само ли ядро полностью заведует процессами формообразования зонтика или шифрует только пространственный код?
Проведенные опыты показывает, что ЯДРО - ОДИН ИЗ ЖИВЫХ ПРИБОРОВ В КЛЕТКЕ, СЛЕДЯЩИХ ЗА ЕЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМОЙ. Но как согласуется это управление формой, когда вместе оказываются тысячи клеток? Кто или что дирижирует ими таким образом, чтобы вместе они уже работали как единственная ткань, или, более того, как орган и даже организм? Здесь начинается область научных догадок и предположений.
Ученые, занимающиеся раскрытием тайн дифференцировки клеток, прослеживают это на наиболее ранних стадиях развития организмов, когда клеток еще мало и можно как-то разобраться в их взаимосвязях, или же берут простые модельные системы и на них пытаются раскрыть принципы биокибернетики развития. Ибо даже сложнейшие кибернетические системы, применяемые в настоящее время человеком, далеко уступают отточенным в процессе эволюции механизмам управления в живом, а искусственных систем, кодирующих пространственную информацию, человек вообще пока не создал, если не считать ГОЛОГРАФИИ.
Однако есть определенное ОТЛИЧИЕ между голограммой и пространственным кодом живого. Каждая часть голограммы позволяет получить то же по величине изображение, но менее и менее четкое, чем меньше ее площадь, а каждая часть зародыша на самых ранних стадиях развития развивается в целый организм, только меньших размеров. На языке физики это звучало бы так: каждая часть голограммы дает четкое объемное изображение только меньших размеров. Возможно по этому принципу работает морфогенетическое поле, “заготовленное” как для филогенеза, так и онтогенеза.
...Исходя даже из двух близко расположенных центров в виде колебаний с различной частотой. Там, где амплитуда колебаний будет совпадать в резонанс, могут возникать повышенные энергетические области, в которых может происходить активация одних и тех же генов. Действительно, теоретические выводы Б. Гудвина как бы подтверждаются. Достаточно посмотреть на развивающийся зародыш позвоночных и можно отметить повторяющиеся одинаковые структуры, расположенные вдоль оси зародыша с равномерными промежутками. Так закладываются, например, сигментированные структуры - сомиты. Мы найдем их и у рыб, и у птиц, и у человека, в зародышах всех позвоночных животных. Сегментированные структуры характерны также для большинства беспозвоночных животных. [20, 21].
