РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Настоящее и будущее человека зависит от социального переустройства мира. Однако человек подчиняется биологическим законам. Генетическая информация, записанная в молекулах ДНК и передаваемая от поколения поколению, является самым характерным и необходимым условием существования на Земле человека как разумного существа. Все его биологические особенности закодированы в наследственных структурах. Уникальность человека состоит в том, что наряду с генетической программой, благодаря наличию сознания, человек имеет вторую программу, определяющую его развитие в каждом последующем поколении. Исследования показали, что личностные качества любой особи зависят от генотипа, полученного от родителей и от влияния той социальной и физической среды, в которой происходит развитие особи. Каждый из нас, обладая уникальным, унаследованным от родителей, генотипом, обладает еще программой социального наследования, которая определяет развитие человека в каждом следующем поколении. Современные генетики доказали, что наследуется ген, определяющий не какой-то стабильный признак, а его норму реакции, т.е. пределы изменчивости данного признака в зависимости от условий окружающей среды. Ученые пытались доказать наследственность умственных способностей, но пришли к противоположному результату. Наследуются не сами способности как таковые, а их задатки, которые проявляются в условиях среды в большей или меньшей степени.

Становление генетической памяти резко интенсифицировало весь процесс эволюции. Это принципы самоорганизации материи, и особую роль здесь играет развитие центральной нервной системы (ЦНС). Благодаря своим функциям, ЦНС способна не только определять свое отношение к гомеостазу, но и компенсировать нежелательные отклонения от нормы.

Полученная информация принимается и оценивается. Именно принятие решения ответственно за образование обратных связей. В процессе эволюции живые организмы обеспечивают собственную стабильность и дальнейшее развитие с помощью механизма обратных связей. Носителями обратных связей являются все управляющие системы живого существа и в первую очередь нервная и гормональная системы. По мере эволюции и усложнения ЦНС превратилась в систему, содержащую блоки переработки информации, систему выработки команд исполнительными органами.

По мере совершенствования организма и появления зачатков интеллекта на ЦНС возлагается ответственность за совершенствование механизмов использования внешней материи и энергии.

С развитием нервной системы постепенно возник мозг, но мозг и интеллект — не синонимы. Появление интеллекта — еще один важнейший этап развития нервной системы. Это начало нового периода саморазвития материи, в котором материя начинает познавать себя. Самое главное в интеллекте — это способность к отвлеченному мышлению, абстрагированию, благодаря которому и возникают самосознание и рефлексия. Появление на Земле человека означает, что Природа начала с его помощью познавать себя, возникло сознание.

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Генетическая память — один из важнейших инструментов в эволюции. Изучение признаков наследственности живыми существами из теоретического перешло в практическое. Генная инженерия (ГИ) — это раздел молекулярной биологии, который связан с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов. Она основана на извлечении из клеток какого-нибудь гена или группы генов, соединения их с определенными молекулами нуклеиновых кислот и внедрении полученных гибридных молекул в клетки другого организма.

Создаются и продолжают совершенствоваться методы генной, хромосомной, клеточной инженерии. Истоки ГИ — достижения прошлого. Примером первых работ ГИ служит опыт ученого Е. Сирса, продемонстрировавшего в 1956 г. возможность получения наилучшей устойчивости пшеницы к листовой ржавчине при переносе с помощью рентгеновских лучей кусочка хромосомы дикого злака эхгилопса в хромосому пшеницы. Свойство «дикаря» было унаследовано.

Предметом исследований ГИ является как организм в целом, так и его молекулярный уровень (хромосомный, клеточный), тканевый, организационный и попу-ляционный. Методы ГИ позволяют изменять организм путем манипуляции с клетками, их ядрами, хромосомами, участками хромосом, генами и их частями. В 1970 г. индийский ученый Х.Г. Корана химическим путем создал короткий ген. В 1970 г. в Институте общей генетики АН СССР был синтезирован ген глобина кролика.

Эксперименты по ГИ показали широкие возможности получения комбинированных молекул и внедрения их в клетки. С помощью ГИ были созданы бактерии, обладающие способностью сверхсинтеза нужных белков, аминокислот, ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков и т.п. Проводятся исследования по получению новых лекарств, особенно противораковых.

Огромную роль ГИ играет по охране окружающей среды, созданию микроорганизмов для очистки сточных вод, отходов и отбросов предприятий. Созданы бактерии, очищающие воду от примесей и нефти. Проводятся работы по созданию гормональных препаратов, необходимых для развития эндокринных нарушений.

Перспективна ГИ и для контроля за животными. Метод консервирования генов позволяет сохранять ценные породы скота, вырождающегося столетиями. Можно ввести в организм любой другой породы законсервированный ген и получить его развитие в этом организме.

Развитие ГИ, молекулярной генетики имеет огромное значение для микробиологической промышленности. Селекционные линии микробов продуцируют более 500 различных ферментов, белков и т.д. На биохимических заводах микробы кормят очищенными парафинами нефти и в результате собирают полноценный кормовой белок. Повышение урожайности зерновых, бобовых, продукции домашних животных, птиц, рыб — результаты ГИ.

Рассматривается и вопрос продолжения жизни и возможности бессмертия путем изменения генетической программы человека. Задача здесь состоит в увеличении защитных ферментных функций клеток, оберега-ние молекул ДНК от всевозможных повреждений как внутреннего, так и внешнего характера (внутренний — нарушение обмена веществ, внешний — влияние окружающей среды). Ученые показали, что в нервных клетках накапливается пигмент старения. Им удалось создать специальный препарат, освобождающий клетки от него. В опытах с мышами лекарство дало положительную реакцию, увеличило срок длительности жизни. Таким образом, повышение уровня деятельности генетического аппарата позволит увеличить видовую продолжительность жизни.

Современная молекулярная биология позволила выделить из костей давно вымерших ископаемых животных ДНК — основное ядерное вещество каждой клетки. Таким образом, XX в. ознаменовался доказательством возможного синтеза белка, т.е. появилась возможность синтеза клетки из живого вещества.

Удобное место для опытов по ГИ — это человеческий кишечник. Человек съедает с пищей немало чужих ДНК, возникает случайное расщепление фрагментов ДНК. Каждый день со стенок кишечника слущивается эпителий, отмирающие клетки, с которыми вступают в контакт ДНК. Создаются идеальные условия для опытов с непредвиденными результатами. Отсюда понятными становятся позиции сторонников ограничения в ГИ.

До недавнего времени считали, что 99% длины ДНК существенной роли в формировании организма не играет. Однако в результате последних исследований российских ученых в отделе теоретических проблем РАН выяснилось, что «пространственно-временная» программа построения живого организма заключена в микрокристаллических структурах именно этой части. Эта программа считывается особыми волнами, возникающими в ДНК, которые и переносят информацию другим клеткам. В результате создается своеобразный голографический образ будущей биосистемы, в соответствии с которой и происходит дальнейшее формирование целостного организма.

С другой стороны, исследования, проведенные в Москве в научном кардиологическом центре под руководством П. Гордяева, показывают, что для образования живого организма из бесформенного множества белковых «кирпичиков жизни» одной только «внутренней» информации недостаточно, необходима еще и «внешняя» информация. Исследователи предполагают, что ДНК служит своеобразной антенной, принимающей сигнал из космического источника информации. Но кто именно, какой «супермозг» Вселенной осуществляет «строительство» свойств нашей Вселенной, кто вложил в ДНК сведения в период их эмбрионального развития — остается неразгаданной тайной. В настоящее время обсуждается вопрос о том, что в Природе существует некий информационный континуум, и не исключено, что именно он играет роль «Мирового Разума», создавшего Вселенную. Но это пока только гипотеза.

19.5. ПРОГРАММА «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА»

С каким генетическим багажом придут в новое тысячелетие наши дети и внуки? Есть ли возможность победить болезни на генетическом уровне?

В погоню за «генами-убийцами» пустились ученые Америки, Англии, России. В парижском пригороде Эври действует научно-исследовательский центр «Генетон», развернута программа международного сотрудничества «Геном человека».

Геном — это совокупность генов. Полагают, что у человека их около 10 тысяч. А информации в них зашифровано на 2000 атомов по 50 страниц в каждом. Расшифровка генома начинается с создания «атласа» генов, набора их карт. Первую такую карту разработали в 1992 г. группы Д. Коэна и лауреата Нобелевской премии Ж. Дос-се. А ее окончательный вариант вышел из лаборатории французского профессора Ж. Вайсенбаха весной 1996 г.

Профессор Вайсенбах составил карту генов. Окрашивая их и изучая под микроскопом хромосому, с помощью выбранных маркеров он отмечал ДНК различных участков хромосом. При клонировании, т.е. выращивании их на микроорганизмах — бактериях, грибах, выделял фрагменты ДНК. При этом он получил последовательность нуклеотидов одной цепочки ДНК, из которой состоят хромосомы. Таким образом, им было локализовано 223 гена и выявлено 30 мутаций, ответственных за 200 заболеваний, в том числе гипертония, диабет, глухота, слепота, злокачественные опухоли.

Уже сегодня благодаря карте генома на самых ранних стадиях беременности можно определять и изучать генетический код плода, предупреждая рождение тяжело больного ребенка. Еще один этап работ — генная терапия, т.е. коррекция патологии измененного гена.

Каждый день страницы печати заполняют сенсационные сообщения: «американские и финские ученые обнаружили ген, который вызывает редкую форму эпилепсии», «итальянские ученые открыли ранее неизвестный ген «гигантизма», «швейцарский эмбриолог вырастил у мушек-дрозофил глаза совсем не там, где им положено быть» и т.д. и т.п. Настоящий бум: от сортировки гороха Менделем в монастырском огороде до генома, изучением которого занимаются во многих странах, прошло не многим более ста лет!

Активно участвуют в программе «Геном человека» и российские ученые из Института молекулярной биологии РАН, Института общей генетики РАН и др.

Впервые проблема генома человека была сформулирована в конце 80-х гг. Инициатива вышла из недр одного из самых секретных ведомств — Министерства энергетики, породившего в свое время атомную и водородную бомбы. Там заинтересовались последствиями влияния радиации на человека, которые реализуются через изменения в геноме человека.

Сегодня эти исследования ведутся в США, Франции, Великобритании, Швеции, Японии. С 1989 г. программа «Геном человека» работает и в России. Исследования ведутся совместно. Нет причин сомневаться, что в 2005 г., на который намечено завершение программы «Геном человека», в «клетки» будут «пойманы» все человеческие гены.

Выделение генов, ответственных за те или иные признаки, послужило стимулом к развитию генной терапии — исправлению генетического повреждения путем введения в организм здорового гена. Предполагается, что удастся вводить правильный ген в нужное место на хромосоме. Но на практике пока еще трудно проконтролировать судьбу гена. Разрабатывается и другой подход, когда ген не заменяют, а компенсируют функцию, но пока не ясно, как «доставить» здоровый ген в организм.

Еще одно практическое применение исследован генома — судебная медицина, криминалистика: идентификация по волосам, каплям крови, генная дактилоскопия. По этому методу проводилась идентификация ос танков последнего русского царя.

Ученые считают, что уже сегодня технически доступна всеобщая ДНК-паспортизация людей. Однако ученые поддерживают мнение о том, что применение достижений ДНК-диагностики лежит вне рамок самой науки. Это право общества и человека.

Подобные работы являются доказательством того, что в Природе все взаимосвязано и надо только найти и использовать эти связи. Но наука должна развиваться в гармонии с гуманистическими идеалами и целями социального прогресса.

ТЕМА 20. ЧЕЛОВЕК: ФИЗИОЛОГИЯ, ЗДОРОВЬЕ, ЭМОЦИИ, ТВОРЧЕСТВО, РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

ЧЕЛОВЕК

Человек стал размышлять о том, кто он собственно такой, едва научился выражать свои мысли и чувства посредством знаков и символов. Он издревле пытался понять самого себя. Вероятно, эта глубинная, трудно насыщаемая потребность раскрыть собственную тайну и составляет сущность человека. Нелегко представить себе, как мучительно долго, через боль и трагедии истории продвигалось человечество к пониманию значительности и значимости своей сущности.

До сих пор, обсуждая проблему уникальности человека, мы пытаемся отыскать какие-то необычайные качества Адамова потомка (например, разум, сознание, творчество), некую субстанцию, которая принципиально отделяет человека от животного мира. Тайну человека, по-видимому, можно раскрыть, если обратиться к изначальному противоречию между природностью и социальностью человека. Человеческая натура — это не сумма врожденных, биологически закрепленных убеждений, но и не безжизненный слепок с матрицы социальных условий. Это продукт исторической эволюции и определенных природных механизмов.

Практические потребности человека являются главным стимулом его познания. Результаты мыслительной деятельности человека становятся всеобщим достоянием через его последующую знаковую или орудийную деятельность, в которых результат деятельности сознания опредмечивается. В исторически многовековом процессе осознания мира человеком были выработаны не только членораздельная речь, сформулированы законы логического мышления, но и созданы разнообразные методы познания, а также произошло обособление различных специфических форм познания, выделение их в отдельные области: культуру, искусство и т.п.

Человек — это мерило всех ценностей, он является узлом всех связей. Если же эти связи рвутся, значит, что-то испортилось в мире, надо искать, в чем причина, и пытаться убрать с пути все, что мешает человеку быть человеком. Гармония человеческих отношений важна и необходима каждому из нас. И силу, и мужество, и мудрость человек приобретает в процессе социального «созревания», используя как свой собственный опыт, так и знания, накопленные его предшественниками.

Человек изучается многими науками: медициной, химией, биологией, физиологией, филологией, философией и т.д. Человек — творец всего комплекса материальных и духовных ценностей. На всех этапах общественного развития он одновременно выполняет функции главной производительной силы общества и носителя всех производственных и социальных отношений. Но только в конце XX в., когда появилась реальная возможность уничтожения человеческой цивилизации, человечество пришло к выводу, что высшей ценностью является человек. Именно от человека и его поведения зависит в настоящее время его жизнь и жизнь на Земле. В целом же человек живет ради будущих поколений: все остается людям.

Индивидуумом рождаются. Личностью становятся. Быть личностью — значит иметь активную жизненную позицию, осуществить выбор, возникший в результате внутренней необходимости, уметь оценить последствия принятого решения и держать за него ответ перед обществом, в котором человек живет. Быть личностью — означает осуществлять вклад в общество, в котором живешь и в котором жизненный путь индивидуальности превращается в историю Родины, сливается с судьбой страны.