Истории будущего

Набор инструментов управления будущим для всех организмов составляет значительную часть более широкого набора навыков, который мы называем когнитивными способностями. «Биологическое познание, – пишет когнитивный биолог Памела Лайон, – представляет собой комплекс сенсорных и прочих механизмов обработки информации, применяемых организмом для ознакомления, оценки и [взаимодействия] с окружающей средой во имя достижения экзистенциальных целей, основными среди которых выступают выживание [рост или процветание] и воспроизводство»⁷⁴. Набор когнитивных инструментов даже у самых простых организмов включает в себя способность предвидеть вероятные будущие события, ощущать и оценивать то, что происходит в локальной среде, запоминать и учиться, а также способность частично делиться информацией с другими членами того же вида.

Постепенно биологи начинают понимать, что все живые организмы осуществляют познание⁷⁵. Оно охватывает навыки обучения, которые позволяют живым организмам творчески реагировать на постоянно меняющиеся угрозы их выживанию и умело готовиться к вероятному будущему. Слова Дэниела Деннета о разуме справедливы для всех живых организмов: «Разум в своей основе является предвосхищающим, генератором ожиданий»⁷⁶.

В самом простом виде мы находим управление будущим у вирусов и одноклеточных организмов. Чтобы дать некоторое представление о том, как оно работает, в оставшейся части настоящей главы будет описано, как одноклеточные организмы управляют своим будущим, используя биохимические методы и устройства, подобные тем, что трудятся в каждой клетке нашего собственного тела.

Микробный мир

Сама мысль о том, что существуют живые существа, слишком крохотные для того, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, еще несколько столетий назад казалась фантастикой. Но сегодня отдельные клетки считаются мельчайшими живыми организмами – и основными строительными блоками жизни как таковой. Клетки для биологов важны ничуть не меньше, чем атомы для химиков.

Первым «натурфилософом», узревшим клетки в микроскоп, был английский ученый Роберт Гук. В 1665 году он разглядел отдельные клетки в древесине пробкового дерева и назвал их cella – это латинское слово обозначает ячейку, наподобие пчелиной соты, – ибо у каждой клетки имелась стенка, или мембрана, отделявшая ее от остальных. Первым, кто понял, что отдельные клетки – это живые организмы, был голландский шлифовщик линз по имени Антони ван Левенгук; он открыл целый мир организмов, состоящих всего из одной клетки, мир, о котором ранее не подозревали, мир организмов настолько маленьких, что миллион клеток вполне уживался в капле воды. Ван Левенгук назвал эти организмы анимакулами – «зверьками»⁷⁷.

Осознание того, что крупные организмы – люди и животные – делят планету Земля с целым миром миниатюрных существ, ранее никому не ведомых, имело, несомненно, такое же значение, какое сегодня может иметь обнаружение жизни на других планетах (это открытие может произойти в ближайшие несколько десятилетий). Но лишь в 1839 году было признано, что клетки являются строительными блоками всех форм жизни. Именно тогда Матиас Шлейден и Теодор Шванн заявили, что «все организмы состоят из одинаковых частей, а именно из клеток». В 1858 году Рудольф Вирхов [42] внес последний штрих в клеточную теорию жизни, указав, что каждую клетку можно рассматривать как отдельное живое существо. Клеточная мембрана толщиной всего в две молекулы создает границу между внутренним, живым миром и миром внешним. Также она обеспечивает контакт с внешним миром и обмен энергией, питательными веществами, информацией и отходами⁷⁸.

Может показаться, что организмы, состоящие всего из одной клетки, должны быть простыми. Но мы знаем сегодня, что каждый такой организм может состоять из миллиардов атомов и тысяч молекул различных типов. Все эти элементы тщательно упорядочены и взаимодействуют с исключительной точностью в химических танцах, точную хореографию которых мы не до конца понимаем. Каждый элемент по отдельности выглядит простым, но, как показала новая область исследований сложности, необычайная сложность может возникнуть из взаимодействия простых элементов, связанных посредством многочисленных петель обратной связи⁷⁹.