Человек как часть биосферы

Конец XX века характеризуется кризисом человека — эпохе космоса и компьютеров присущи рост фундаментализма, религиоз­ного и национального фанатизма, преступности, наркомании, аг­рессивности молодежи, мафиозных структур, числа генетических заболеваний и дебилов. Это с необходимостью требует исследования человека как социально-природного существа, выявления его места и значения в целостном и взаимосвязанном мире, его взаимодействия с многообразными планетарно-космическими процессами. В нашей литературе достаточно работ, посвященных человеку как обществен­ному существу, однако до сих пор не раскрыта природа человека, которая включает в себя биологический и психологический аспекты и не сводима к ним, ибо человек, представляя собой часть биосферы, является космопланетарным феноменом. Сам подход к проблеме человека в ключе рассуждений о взаимосвязи биологического и социального, подход к проблеме человека, понимаемого как «био­социальный синтез», явно неадекватен современному состоянию дел в научном познании человека. Более перспективным является под­ход, рассматривающий человека как продукт длительной биологи­ческой эволюции, воспроизводящей в информационном аспекте эво­люцию нашей Вселенной после Большого взрыва, продукт эволюции биосферы вместе с социокультурной эволюцией, с которыми связана и его психическая эволюция.

Уже известно, что одним из процессов, придавших биосфере не­повторимый облик, является эволюция видов, сопровождающаяся ги­белью одних, выживанием вторых и появлением новых (например, вымерли динозавры, сохранились кораллы, появились млекопитаю­щие). В ходе эволюции остаются те организмы, которые своей жиз­недеятельностью увеличивают свободную химическую энергию в био­сфере, т. е. эволюция идет в определенном направлении. В. И. Вер­надский подчеркивает значимость указания американского геолога Д. Дана о том, что «в ходе геологического времени, говоря современ­ным языком... наблюдается (скачками) усовершенствование — рост — центральной нервной системы (мозга), начиная от ракообраз­ных, на которых эмпирически и установил свой принцип Дан, и от моллюсков (головоногих) и кончая человеком. Раз достигнутый уро­вень мозга (центральной нервной системы) в достигнутой эволюции не идет уже вспять, только вперед» (21, 507). Таким образом, появ­ление человека есть закономерный результат развития биосферы, функционирования ее космопланетарных механизмов.

В свете последнего положения и следует рассматривать проблему происхождения человека, относящуюся к числу важнейших вопросов мировоззрения и науки. Согласно современным научным данным, наиболее адекватной действительности является эволюционная те­ория происхождения человека от животного предка. Необходимо отметить, что становление предков современного человека находится в прямой связи с ритмическими изменениями климата нашей пла­неты (50). Изменения климата есть результат интегрального отра­жения взаимодействия всех геосфер нашей планеты друг с другом и с космосом. Космические воздействия слагаются из гравитационных и корпускулярных: первые связаны с изменением орбит Земли и Солнца под воздействием других планет и галактик, им присущ средне- и долгопериодический характер (все известные климатиче­ские циклы, начиная с цикла продолжительностью 35 — 45 тыс. лет и кончая циклом 200 тыс. лет, так или иначе связаны с орбитальными циклами); вторые пока еще не исследованы, вероятно, они являются причиной короткопериодических климатических рит­мов с длительностью в единицы, десятки, сотни и первые тысячи лет.

Обусловленные гравитацией колебания скорости вращения Зем­ли, ее углового момента вызывают изменения атмосферно-океанической циркуляции, тогда как колебания потока корпускулярных частиц ответственны за изменения стратосферных течений. Нема­ловажную роль в обоих случаях играет магнитное поле Земли, однако до сих пор механизм этой глубокой связи магнитного поля с климатом, а через него и со всей биосферой не выяснен. Уста­новлено, что орбитальные климатические ритмы (400 тыс.; 1, 2; 2,5 и 3,7 млн. лет) являются рабочими хронометрами биосферы, среди них — 400-тысячелетний ритм служит основной причиной крупнопериодических изменений климата и эволюции органического мира плейстоцена и плиоцена. Этот ритм выявлен геологами из последовательности ледниковых событий плейстоцена и только потом обнаружен астрономами. Внутри данный ритм членится на 6—8 фаз, причем становление и развитие живого вещества биосферы, в том числе и предков человека, полностью подчиняются этому климати­ческому ритму с его фазами. Так, события крайней специализации фауны млекопитающих происходят в конце 5-й фазы, ее конец характеризуется великими вымираниями млекопитающих плиоплейстоцена: мамонтовая фауна исчезла 12 — 10 тыс. лет назад.

Именно в последнем 400-тысячелетнем климатическом ритме появляются древние люди, или палеоантропы (второй этап эволюции человека), они широко распространены на территории Европы, Азии и Африки. Наиболее ранние из них появились более 250 тыс. лет назад, последние исчезли около 40 тыс. лет назад. Самые известные из них — неандертальцы (по раскопкам в долине Неандерталь вблизи Дюссельдорфа в Германии). Объем головного мозга порядка 1200 — 1600 см³, они пользуются огнем, применяют каменные и костяные орудия, захоронение мертвых сопровождается определен­ными ритуалами. И наконец, третий этап в эволюции человека — первые современные люди, или неоантропы, появившиеся около 40 тыс. лет назад. Для этого этапа характерно начало социальной эволюции, высокий уровень развития культуры, возникновение аб­страктного мышления. Такова общая схема антропогенеза, в ре­зультате антропогенеза и социогенеза сформировался современный человек. Объем черепной коробки современного человека порядка 1500 см³, хотя индивидуальный разброс огромен — от 950 до 2000 см³. Из приведенных выше данных следует, что от верхнего плей­стоцена до нашего времени, т. е. на протяжении 2 млн. лет, мозг гоминидов увеличился в 3 раза и что средняя скорость этого прироста составила около 50 см³ на 100 тыс. лет.

Эволюцию мозга гоминид в плейстоцене следует считать весьма особым процессом, по крайней мере, по двум причинам (157). Во-первых, в связи с ее темпами: это был один из наиболее быстрых, наиболее бурно протекающих процессов макроэволюции в истории позвоночных, если не в истории животного мира вообще. Во-вторых, в связи с его феноменальным последствием: этот процесс привел к возникновению уникального в животном мире биосферы явления, каковым является человеческая психика. Здесь речь идет о следу­ющих связанных между собой ее свойствах: 1) оперирование обра­зами и понятиями, содержание которых свободно от ограничений пространства и времени и может относиться к воображаемым, ни­когда и нигде не существующим событиям; 2) познавательная спо­собность, основанная на проникновении в структуру мира и постро­ении модели мира; 3) способность как к соблюдению существую­щих моральных норм поведения, так и к разрушению и самораз­рушению; 4) самосознание и саморефлексия, проявляющиеся в спо­собности созерцать собственное существование и осознавать смерть. Возникает проблема объяснения особенностей эволюции мозга го­минид, а также наличия колоссальных различий между мозгом человека и современными человекообразными обезьянами, напри­мер, шимпанзе.

Как известно, в человеческом мозге уже давно установлен регион коры больших полушарий, управляющий понятийной стороной речи (точнее говоря, регион, повреждение которого или электростимуля­ция вызывает нарушения в семантической и грамматической струк­туре высказывания). Однако мозг человека в сравнении с мозгом шимпанзе не содержит ни одного нового типа клеток, тканей или органов, к тому же отдельные его части имеют аналогичные про­порции. Различие состоит в основном в меньшей у человека плот­ности упаковки нейронов в коре, в большем числе дендритов (сле­довательно, более плотной сети межнейронных связей), в большем числе нейронов коры с короткими аксонами и большем количестве (на единицу объема коры) нейроглиальных клеток. Наконец, соот­ношение абсолютного числа нейронов коры человеческого мозга и коры шимпанзе равно 1,4: 1,0. В сумме известные до сих пор структурные и физиологические различия между мозгом человека и мозгом шимпанзе кажутся тривиальными, поэтому возникает проблема объяснения генезиса принципиальных различий в сфере психики и поведения между этими двумя видами.

В науке выдвинут ряд гипотез, которые пытаются разрешить эту проблему: человек стал человеком благодаря жизни в воде, мутации в клетках мозга гоминид, вызванных жесткими излучени­ями вспышки Сверхновой звезды, либо инверсиями геомагнитного поля, либо мутант среди гоминид появился в результате теплового стресса. Рассмотрим эти гипотезы в изложенном порядке.

Весьма оригинальной является гипотеза шведского исследователя Я. Линдблада; согласно ей, южноамериканские индейцы, живущие в тропическом лесу, являются самыми древними людьми на Земле, причем предшественником человека была «безволосая обезьяна», или «икспитек», ведущая водный образ жизни (78). Именно реду­цированная волосатость, прямохождение, длинные волосы на голове (исключение составляют негроидные формы), присущие только че­ловеку эмоциональность и сексуальность обусловлены особенностями образа жизни водяного гоминида (меньшую часть суток он проводил на берегу). «Как всегда, когда новый образ жизни повышает процент выживания,— пишет Я. Линдблад,— мутационные изменения на­следственных структур влекут за собой приспособление к водной среде. Здесь это выражается в уменьшении волосатости тела и развитии слоя подкожного жира. Однако на голове волосы длинные — важный фактор для выживания детенышей. По той же причине у женщин большие груди с хорошей теплоизоляцией, а для защиты спермы от опасной для нее среды углубляется влагалище и удли­няется пенис. У детенышей в первые годы жизни особенно мощный слой подкожного жира. Ноги икспитека длиннее рук, большие паль­цы ног не противопоставляются и направлены вперед. Осанка при ходьбе более прямая — возможно, такая же, как у нас. Другими словами, у икспитека вполне человеческий вид, во всяком случае на расстоянии» (78, 102). Дальнейшее развитие черепа и мозга привело к появлению человека современного типа.

В рамках сформировавшегося в последнее время такого направ­ления научных исследований, как «космический катастрофизм», выдвинута гипотеза о возникновении современного человека (и че­ловеческой цивилизации) в связи со вспышкой близкой Сверхновой звезды (52; 25). Зафиксировано то весьма удивительное обстоятель­ство, что вспышка близкой Сверхновой звезды по времени (один раз в 100 млн. лет) приблизительно соответствует возрасту древ­нейших останков «человека разумного» (порядка 35 — 60 тыс. лет назад). К тому же ряд антропологов считает, что появление совре­менного человека обусловлено мутацией. А импульс гамма — и рентгеновского излучения от вспышки близкой Сверхновой звезды, как известно, сопровождается кратковременным (в течение года) увеличением числа мутаций. В этом случае на поверхности Земли резко увеличивается интенсивность ультрафиолетового излучения, являющегося мутагенным агентом, который в свою очередь иници­ирует появление других мутагенных агентов. В конечном счете, можно сказать, что жесткое излучение, порожденное взрывом Сверх­новой звезды, могло вызвать необратимые изменения в клетках мозга некоторых животных, в том числе гоминид, или рост самого мозга, что привело к формированию разумных мутантов вида «че­ловека разумного». Во всяком случае, со вспышкой Сверхновой звезды связано: 1) образование Солнечной системы, 2) происхож­дение жизни и 3) возможно происхождение современного типа че­ловека с его цивилизацией.

Другая гипотеза исходит из того, что современный человек — мутант, возникший вследствие инверсии земного магнитного поля (95; 163). Установлено, что земное магнитное поле, которое в основном задерживает космические излучения, по неизвестным до сих пор причинам, иногда ослабевает; тогда и происходит перемена магнитных полюсов, т. е. геомагнитная инверсия. Во время таких инверсий степень космических излучений на нашей планете резко возрастает. Исследуя историю Земли, ученые пришли к выводу, что в течение последних 3 млн. лет магнитные полюса Земли четырежды менялись местами. Некоторые обнаруженные останки первобытных людей относятся к эпохе четвертой геомагнитной инверсии. Такое необычное стечение обстоятельств приводит к мысли о возможном влиянии космических излучений на появление человека. Эту гипо­тезу усиливает следующий факт: человек появился в то время и в тех местах, в которых сила радиоактивного излучения оказалась наиболее благоприятной для изменения человекообразных обезьян. Именно такие условия возникли около 3 млн. лет назад в южной и восточной Африке — в период отделения человека от мира жи­вотных; по мнению геологов, именно в этом регионе в силу сильных землетрясений обнажились залежи радиоактивных руд. Это, в свою очередь, вызвало мутацию у определенного вида обезьян, который был наиболее предрасположен к изменению генетических черт. Впол­не возможно, что около 3 млн. лет назад длительное воздействие радиоактивного излучения глубоко изменило австралопитека — он стал способен совершать действия, необходимые для его безопасности и обеспечения пищей. В соответствии с этой гипотезой питекантроп появился около 690 тыс. лет назад, когда наступило второе изменение геомагнитных полюсов. При третьей инверсии магнитных полюсов Земли (около 250 тыс. лет назад) мы имеем дело с неандертальцем, возникновение же современного человека приходится на четвертую геомагнитную инверсию. Такой подход вполне правомерен, ибо известна роль геомагнитного поля в жизнедеятельности организмов, в том числе и человека (кстати, следует отметить тот примечатель­ный факт, что магнитное поле определенной конфигурации и на­пряженности становится непроницаемым для радиоактивного излу­чения).

Оригинальна и интересна гипотеза о росте массы мозга у гоминидов в силу его адаптации к экстремальному тепловому стрессу (157). Ее содержание сводится к следующим положениям: 1. Вполне вероятно, что наиболее ранняя форма охоты у гоминидов — это охота индивидуальным способом, «состязание на выносливость», применяемым до сих пор, например, бушменами. Такая охота тре­бует многочисленных марш-бросков в тропической саванне и должна вызывать сильный тепловой стресс, который угрожает расстройством деятельности нейронов коры, весьма чувствительных к росту тем­пературы, в итоге наступает временное нарушение пространственной ориентации и памяти. Человек обладает характерной и не встре­чающейся у других приматов адаптацией, предохраняющей от пе­регрева тело и облегчающей потерю тепла через выделение и ис­парение (отсутствие волосяного покрова, исключительно богатая система потовых желез у кожи). Однако такого рода адаптации, вероятно, было недостаточно для устранения угрозы перегрева крови в сосудах мозга в условиях «состязания на выносливость». 2. У быстро бегающих млекопитающих тропической зоны имеются спе­циальные приспособления для поддержания постоянной температуры в сосудах мозга, например, сети сосудов у газели Томпсона, бла­годаря которым температура после 7-минутного бега со скоростью 40 км/час возрастает только на 1 градус, тогда как температура крови в периферических сосудах поднимается на 5 градусов. Поэтому адаптация у гоминидов к этому стрессу была иной, основывалась именно на создании дополнительных нейронов коры и увеличении числа связей между ними. Все нацелено на то, чтобы функциони­рование мозга как целостности оставалось действенным даже тогда, когда нарушается деятельность части нейронов. Такая адаптация вытекает из теории Дж. фон Неймана, согласно которой стабиль­ность функционирования сложной системы, состоящей из нестабиль­ных элементов, может быть достигнута увеличением числа элементов и числа связей между ними. 3. Подобного рода естественный отбор рассчитан на создание мозга не столько «разумного», сколько ус­тойчивого к периодическим, экстремальным тепловым стрессам. Возникший таким образом мозг, имеющий избыток нейронов и связей, приобрел усиленный интеллектуальный потенциал, однако послед­ний является только побочным эффектом устойчивости к тепловому стрессу (в последнее время внимание генетиков, физиологов, био­химиков привлечено к синтезу в клетках многих организмов так называемых стрессовых белков; особый интерес представляют белки теплового шока). 4. Эти новые потенции мозга были потом исполь­зованы для целей, для которых он первоначально вовсе не был предназначен, т.е. для «абстрактного мышления», символической коммуникации и пр., а также одновременно для совершенствования техники охоты. Последнее сделало охоту занятием менее тяжелым физически и тем самым сначала уменьшило, а затем и окончательно устранило действие отбора для адаптации к перегреву. С этого момента дальнейшая эволюция мозга гоминидов происходила уже путем отбора на «разумность». 5. Если бы гоминиды не стали использовать полученные в результате тепловой адаптации избытка нейронов коры мозга весьма рано «человеческим способом», то мозг стал бы преобразователем информации с еще большими возможно­стями. Это значит, что действие отбора на устойчивость к «пере­греву» более длительное время привело бы к еще большим потенциям разума современного человека. В целом эта гипотеза может быть весьма плодотворной в выяснении происхождения человека, ибо она связана с процессами терморегуляции живого вещества биосферы. Человек отражает в себе в закодированном виде последователь­ность истории нашей Вселенной, в этом плане эволюция живого ве­щества биосферы может рассматриваться как миниатюрное повторе­ние эволюции Космоса. Ведь человек — закономерный итог развития биосферы, поэтому на всех своих иерархических уровнях организа­ции — от молекулярного до органного — с течением времени прояв­ляется движение от хаотических структур особого рода (структур детерминированного хаоса) к более упорядоченным структурам. Ис­следования в области структурной организации белковых молекул показывают, что уникальные особенности структурной организации белковых молекул (самопроизвольный переход из состояния стати­стического клубка в высокоупорядоченную трехмерную структуру при беспорядочном поисковом механизме сборки, высокая скорость и безошибочность процесса конформационной самоорганизации белка) имеют двойственную статистико-детерминистическую природу. Их естественное объяснение возможно только в рамках нелинейной не­равновесной термодинамики, в которой фундаментальные законы фи­зики используются для объяснения спонтанного возникновения по­рядка и организации из беспорядка и хаоса (107). Общие закономер­ности неравновесной термодинамики носят универсальный характер, они охватывают процессы самоорганизации как чисто физических (классических и квантовых), так и химических и биологических от­крытых систем. Так как присущая белкам способность к самооргани­зации является фундаментальным свойством организмов на всех сту­пенях иерархии живой природы, то процессы порождения порядка из беспорядка на молекулярном уровне протекают и в организме чело­века.

Такого рода процессы протекают и на уровне функционирования организма человека, о чем свидетельствуют последние исследования хаоса и фракталов (разномасштабные повторяющиеся структуры) (37). В организме человека фрактальными структурами обладают дыхательные пути, кровеносные сосуды сердца, нейроны со своими дендритами, ветвящимися на все более и более тонкие волокна, и пр., которые связаны с элементами хаоса в нервной системе, в дыхательной, кровеносной и других системах. Оказывается, вопреки традиционной мудрости медицины, сердце и другие физиологические системы в молодом и здоровом организме действуют беспорядочно и хаотически, тогда как их более регулярное «функционирование иногда сопряжено со старением и заболеваниями. Сердечному ритму и другим процессам в организме человека, управляемым нервной системой, свойственна хаотическая динамика с ее принципами не­линейного детерминированного хаоса. Такая динамика имеет массу функциональных преимуществ, ибо хаотические системы функци­онируют в широком диапазоне условий, легко адаптируются к из­менениям и дают тем самым организму возможность пластично приспосабливаться к непредсказуемому поведению внешней среды. Патологические же явления связаны с повышенной регулярностью процессов организма человека. В целом же организм человека фун­кционирует как своеобразное единство хаотических и упорядоченных процессов, начиная с молекулярного уровня и кончая уровнем ор­ганизма. Обобщая, можно сказать, что человек появляется из клубка всех систем, обусловливающих возникновение и эволюцию биосфе­ры, как вихрь, в котором сходятся все системы различных порядков жизни, как их «узел»: в системе он получает «место» вихря (единства хаоса и порядка), имеющего универсальный смысл.