К настоящему времени в итоге длительных экспериментов и обобщений стало совершенно ясно, что старение как процесс утраты отдельным организмом жизнестойкости, общей сопротивляемости к внешним и внутренним повреждающим воздействиям, является отражением наиболее глобальных процессов, имеющих самое прямое отношение к самой сущности жизни и ее развития на Земле. Поэтому причину, сущность и механизмы старения следует искать в особенностях зарождения, развития и эволюции живого вещества как отдельной формы движения материи.
Представляется несомненным, что каждый следующий уровень организации материи основывается на предыдущих, при этом жизнь основана на химическом фундаменте, ее глубинные корни - в химических законах, а первичная структура - физико-химические реакции. Это - уровень метаболизма, без чего не существует ни одно живое существо на Земле.
Взятые в самом общем виде, химические реакции проявляют некоторые общие свойства и особенности, отраженные на таблице.
Таблица 1: Основные общие свойства химических реакций.
Свойства, отличающие живое вещество
1. Увеличение числа дискретных единиц жизни во времени (размножение).
2. Накопление сложности (порядка, информации, негэнтропии).
3. Сохранение своей структуры во времени.
Из сравнения химической формы движения и живого вещества хорошо видно, что их свойства противоположны. В то же время, ни одна форма движения материи не может отменить предыдущую, а только основывается на ней. Поэтому жизнь, являясь частным случаем химических реакций, «окупает» противоречие углублением основных физико-химических свойств химического уровня движения материи (в целом ускоряется расходование первичных химических компонентов, углубляется разнообразие химической структуры окружения и увеличивается энтропия среды). Ускоряя и видоизменяя в «нужном» направлении химические реакции среды, жизнь творит новое химическое окружение, основанное все более на ею же создаваемых новых химических соединениях. Однако, только химической составляющей (которая может только расходоваться) не может хватить надолго и жизнь с неизбежностью должна расширять свои границы, включая в контролируемый процесс энергию извне Земли - именно солнечная энергия и позволяет в настоящее время земной жизни противостоять накоплению энтропии, которую жизнь продуцирует в ходе химической основы своей деятельности.
Таким образом, первичные особенности живого вещества следует искать в особенностях химических реакций. Главной такой особенностью, отличающей жизнь от чисто химического процесса, является самовоспроизведение, аналогом чего в химии предстает аутокатализ - способность молекул стимулировать возникновение аналогичных молекул в ходе химических реакций.
В настоящее время принципиально решена глобальная задача представления в общем виде возникновения жизни на основе химического фундамента в процессе эволюции живого. Впервые в наиболее четком виде взгляд на принципы самоорганизации живого вещества был высказан в 1952 г. А. Тьюрингом в статье «Химические основы морфогенеза». Им была показана возможность самопроизвольной организации сложных химических смесей, что и является, собственно, основой возникновения нового, биологического, уровня развития материи. Оказалось, что в сложных биологических смесях, далеких от состояния химического равновесия - открытые системы - можно ожидать самопроизвольного расслоения реагентов, иначе, самоупорядочение, самоорганизацию. При этом поведение системы в окрестностях порога спонтанного расслоения оказывается независимым от конкретной природы молекулярных протекающих реакций, то есть принцип самоорганизации работает в любых достаточно сложных и открытых для обмена вещества и энергии системах. Принцип самоорганизации является универсальным и может вести к формированию устойчивых самовоспроизводящихся циклов реакций еще до формирования клеточного уровня живого.
Исследование принципов формирования конкретных циклов биохимических реакций с блестящим подтверждением экспериментальными данными для расчетных и реальных макромолекул выполнено Эйгеном и Шустером, распространившими принципы, подробно разработанные для теории самоорганизации основателем новой науки о самоорганизации - нобелевским лауреатом И. Пригожиным на уровень элементарных самовоспроизводящихся клеточных циклов химических реакций - «гиперциклов». Ими было также предсказано, что общие принципы организации и функционирования «гиперциклов» должны работать и на более высоком уровне организации живой материи - клеточном.
См. также:
1.1. Некоторые общие представления о сути и месте старения в природе
1.3. Процессы самоорганизации на клеточном уровне и роль специализированной лимфоиднои системы регуляции клеточного роста
1.4. Регуляторные процессы роста и самообновления целостного организма
1.5. Принципиальные типы старения живого вещества
1.6. Морфологический субстрат центров регуляции старения млекопитающих
1.7. Роль лимфоцитов в регуляции клеточного роста и самообновления. Новая иммунная теория старения
1.8. Пересадка эмбрионального гипоталамуса как метод восстановления возраст - зависимого истощения регуляторных программ мозга
1.9. Старение — феномен целостного организма
Обсудить на форуме
