А.Г. Напомните мне, пожалуйста, самые ранние находки эвкариотических организмов.
А.Р. Сегодня в породах с возрастом 2,7 обнаружены стиролы, которые говорят о том, что, возможно, это эвкариоты. Но когда мы разговаривали с академиком Добрецовым, он говорит: «а ты уверен, что они инситные?», то есть в том, что они там и были? Может быть, эти органические соединения откуда-нибудь мигрировали? В принципе, это возможно, но по той геологической ситуации, представить это трудно. Какой-то элемент миграции мог быть, но не более того. Если 2,7 – стиролы, то, скорее всего, эвкариоты, это уже 2,7. Мне это не удивительно, я думаю, что будет доказано и более раннее их появление.
А.Г. Но это очень сильно меняет эволюционную теорию.
А.Р. Конечно.
А.Г. То, что направление эволюции неизменно, она необратима, это доказывается наукой, о которой мы сегодня говорим. А темпы эволюции можно рассчитать? Понять – они движутся линейно или есть какая-то зависимость от всей этой сферы?
А.Р. Люди, которые занимаются молекулярными часами, ведь и рассчитывают темпы эволюции фактически из постулата, что всё это должно происходить равномерно. Я не специалист в этой области, но я в это не верю. Я думаю, что вряд ли это было так. Но, знаете, я думаю, что для сегодняшнего дня необходимо воспользоваться и такой линейкой. И потом, сравнивая те данные, которые получает палеонтология, и молекулярные часы, можно решить, где здесь какие промахи, можно ли действительно опираться на эти данные всерьез или они как-то должны быть откорректированы.
Но. Здесь очень важно другое. Расчет появления определенной организации животных или растений, или вообще эвкариот, с помощью методов, которыми строятся молекулярные часы, конечно, возможен, и это очень важно.
А.Г. Спасибо огромное. Удачи вам.
Биосемиотика
Участники:
Седов Александр Евгеньевич – доктор биологических наук
Чебанов Сергей Викторович – доктор биологических и филологических наук
Александр Гордон: Что за зверь такой – «биосемиотика»? Мы говорили с семиотиками, и достаточно хорошо за то время, что идет программа, изучили их чаяния и веяния, но с таким странным сочетанием двух составляющих, мне первый раз приходится сталкиваться. Поэтому я весь в нетерпении, горю, расскажите мне, что это такое?
Сергей Чебанов: Биосемиотика – дисциплина, возникшая на пересечении биологии и семиотики, поэтому отношения между ними чрезвычайно интересные. В одном отношении можно говорить, что семиотика является частью биосемиотики, потому что оказывается, что все живое семиотично, но не все семиотичное (точнее, социосемиотичное) – биологично. В другом – семиотика возникла как социосемиотика, а ее общие концепции оказались сформулированы безотносительно к тому, какова природа того, что обладает семиозисом. Когда на этом фоне возникла биосемиотика, она оказалась одним из направленией семиотики. Таким образом, биосемиотика – это область пересечения биологии и семиотики, хотя и существует два совершенно разных взгляда на нее – взгляд семиотиков, и взгляд биологов.
Так или иначе, речь идет о том, что у живых организмов существуют семиотические средства, знаки. Самый простой и известный пример этого – это уже не одно столетие насчитывающий разговор о том, существует ли язык животных. Точно поставить этот вопрос и попытаться дать такой же строгий ответ на него – в этом главные задачи биосемиотики. При ответе на эти вопросы оказалось, что те или иные языки, свойственные не только высшим животным, но и другие живые существа «разговаривают» друг с другом на том или ином языке. Так, разговаривают между собой клетки и органы, яйцеклетки и сперматозоиды, прежде чем встретиться, разговаривают тоже на некотором языке. Для того чтобы точно об этом говорить, и нужна биосемиотика.
Александр Седов: Думаю, многое о биосемиотике позволит понять контекст истории её формирования. Семиотика в целом – наука о знаках, об их интерпретациях в знаковых системах различной природы и о знаковых коммуникациях – возникала в соответствии с пословицей «Своя рубашка – ближе к телу»: из всех знаковых систем людям наиболее близки и понятны собственные языки, и потому исторической основой семиотики была лингвосемиотика. Позже стало понятно, что многие продукты культуры можно тоже рассматривать как языки, хотя и построенные не из слов: ведь многие принципы их формирования, организации и функционирования – те же, что и у языков словесных. Язык архитектуры, язык танцев, язык жестов, язык живописи и прочих форм искусства нередко упоминают в своей профессиональной речи культурологи, искусствоведы и другие специалисты по этим сферам творчества. Слово «язык» здесь изначально было метафорическим, но вскоре вошло в состав вполне конструктивных рабочих терминов. Так возник довольно большой пласт семиотики невербальных объектов культуры. Насколько я мог судить по многим работам, доложенным и опубликованным на 7-м Международном Конгрессе по Семиотике, происходившем в 1999 г. в Дрездене, где делали доклады и мы с Серёжей Чебановым, анализом невербальных объектов культуры более всего занимаются семиотики из стран, говорящих на романских языках.
Ещё одна основа семиотики – это точные науки, зародившиеся во второй половине минувшего века. Здесь с конца 1940-х гг. велико было влияние теории информации и кибернетики – начиная с основополагающих работ Н. Винера, К. Шеннона, У. Росс Эшби. В этих дисциплинах изначально разрабатывались количественные – концептуальные и инженерные – методы анализа и построения систем коммуникаций, которые увязывали в единую универсальную картину идей и методов сложные системы – организмы, механизмы и продукты культуры. Здесь предметными полями деятельности стали структурная и сравнительная лингвистика, только-только зарождавшиеся ‘computer sсiences’, а в сфере биологии – физиология (в основном нейрофизиология) и молекулярная генетика.
Однако всё это было ещё не семиотикой, а классической теорией информации и кибернетикой: предметами их анализа были ещё не знаки (signs) – которые, согласно концепциям семиотики, разными системами могут интерпретироваться по-разному, а сигналы (signals) – каждое конкретное сочетание которых рассматривалось как однозначное информационное сообщение. В общем, это было более детерминистское и более физикалистское понимание информационно-знаковых систем и процессов, чем мы видим в современной семиотике.
И лишь буквально за последние десятилетия биология тоже «дозрела» до понимания того, что фундаментальная особенность всех живых систем – это именно знаковые процессы, и этим они принципиально сходны с языками, произведениями культуры, техническими устройствами… Собственно, биосемиотика зародилась ещё в 1910–1940-е годы – в работах Якоба фон Икскюля, а затем Чарльза Ротшильда, в 1963 г. предложившего сам термин «биосемиотика» и сформулировавшего несколько основных положений этой науки.
Однако реально – как область интенсивной работы сообщества исследователей-специалистов – она развивается лишь с конца 1980-х гг. Развитие это стимулировалось несколькими фундаментальными достижениями биологии. Генетики научились читать молекулярные тексты в ДНК и РНК лишь в 1976–77 гг. В эти же годы начали открывать и исследовать тот молекулярный язык, на котором общаются клетки, в основном нервные (нейроны). Сейчас известно, что элементы этого языка, его знаки и «слова» – это около тысячи белков-нейропептидов и свыше 40 низкомолекулярных соединений. Это – действительно сложнейший язык, как сказал Сережа. И оказалось, что вообще всё то, что мы наблюдали в культуре «невооруженным глазом», есть в живых системах: в них есть языки, есть тексты. И сейчас в геномных программах нам открывается просто огромный своеобразный тезаурус: там есть рифмы, ритмы, смысловые повторы, хитрые и во многом еще непонятные сочетания нескольких синтаксических систем – в генах и в разных других функциональных участках ДНК. С работой генов тесно связаны тысячи реакций обмена веществ в любой клетке и любом организме, разнообразные межклеточные взаимодействия, развитие и жизнедеятельность любых организмов, многие аспекты процессов эволюции и, опосредованно, динамика экологических систем. Таким образом, основа всего живого – это построенные из молекул тексты в строгом смысле этого слова, т.е. не разветвленные линейные цепочки дискретных символов, взятых из того или иного небольшого фиксированного алфавита. Два молекулярных алфавита – нуклеотидный в ДНК и РНК и аминокислотный в белках – служат для построения, интерпретаций и размножения огромных текстов, с длинами от тысяч «букв» (усреднённые количества нуклеотидов в гене или аминокислот в белке) до миллиардов (около 3.2 млрд. нуклеотидов – длина генома человека). И есть ещё жизненно важные малые биологические молекулы, которые как бы еще не являются буквами, а выполняют функции, сходные с иероглифами. Это – не белковые гормоны, феромоны, телергоны, антибиотики, фитонциды, яды. Будучи более просто построенными знаками, чем генетические и белковые системы, они составляют нечто вроде более простых языков, управляя цепочками событий, с помощью которых общаются клетки внутри того или иного организма или организмы (одного или же очень разных видов), и взаимодействуя с генами и белками. В живом есть множество пространственных форм, изменяющихся во времени, и эти изменения тоже связаны с интерпретациями молекулярных текстов живыми системами. Формы эти – разные структуры в ДНК и РНК, функциональные структуры тысяч белков, сложнейшие их ансамбли в мембранах клеток, сотни видов дифференцированных клеток разных тканей, многоообразие обликов органов, организмов, экосистем… В общем, в живом есть тексты и есть формы, которые этими текстами кодируются – вероятно, в чём-то подобно тому, как в компьютерных программах записаны визуальные образы. А есть ещё средства биокоммуникации более нам очевидные, более близкие нашим человеческим, – знаки, посредством которых общаются животные: звуковые, зрительные, обонятельные, осязательные и, возможно, ещё какие-либо, пока не открытые. В общем, как минимум все то многообразие форм представлений данных, которое мы имеем в культуре, в том числе и в компьютерных виртуальных мирах, оказывается, есть в живом – но там оно существует не 100 тысяч лет, как наш вид, и не 8 тысяч лет, как письменная культура, а около 4,5 миллиардов лет. (Так сейчас оценивают возраст живого на Земле.) И это – удивительная параллель. Возникает вопрос: как такое могло возникнуть?