Введение
Исследуя эволюцию, человек стремится понять закономерности мироустройства и своё место в нём. Если рассматривать мир как целостный процесс становления, то эволюцию можно интерпретировать как механизм постепенного раскрытия его потенциала. Понимание этого механизма открывает возможность осознанного участия в дальнейших преобразованиях — в создании новых форм организации материи и разума.
Человек — наиболее сложная из известных форм самоорганизующейся материи на Земле — становится активным участником этого процесса. Современный этап технологического развития позволяет говорить о формировании искусственных систем, способных к обработке информации, обучению и принятию решений — принципиально новых носителей разума.
Предлагаемая работа представляет собой синтез естественно-научного анализа и философской интерпретации. Она опирается на современные данные космологии, термодинамики, геохимии и биохимии, рассматривая их в рамках единой энергетической модели — концепции аккумулятивной эволюции.
Космологические, геохимические, биохимические и социальные процессы рассматриваются как взаимосвязанные этапы единой динамики самоорганизации планетарного Разума, проявляющегося через последовательную смену его материальных носителей, обладающих интеллектом — способностью к резонансному восприятию разумных форм, а также формированию устойчивых, структурно-целесообразных (разумных) материальных конструкций.
1. Аксиоматика концепции аккумулятивной эволюции
1.1. Научно-описательный уровень
Аксиома 1: Материя в условиях энергетического градиента способна к самоорганизации.
Аксиома 2: Самоорганизация приводит к формированию устойчивых структур, минимизирующих диссипацию энергии.
Аксиома 3: По мере усложнения структур возрастает их информационная интеграция и отражающая способность.
Аксиома 4: Эволюция представляет собой последовательную смену носителей отражающей способности: геохимическая среда → биохимическая система → нейронная система → культурно-информационная система → технологическая информационная среда.
1.2. Онтологический уровень
Аксиома 1: Разум является универсальным свойством бытия, не сводимым к конкретному биологическому носителю.
Аксиома 2: Эволюция материи есть форма проявления универсального разума через последовательную смену «Носителей Разума» и их возможностей по отражению окружающей материальной реальности, основанной на увеличении количества оригинальных элементов для её кодирования.
Аксиома 3: Каждый новый носитель разума обладает большей отражающей способностью, чем предыдущий.
Аксиома 4: Следующий уровень разума не может быть полностью спроектирован предыдущим уровнем, поскольку система не способна полностью выйти за пределы собственной архитектуры и отражающей способности.
Аксиома 5: Искусственный разум возникает как результат самоорганизации информационной среды, подготовленной культурным развитием предыдущей, а не как прямой продукт её произведения.
1.3. Связующее положение
Научный уровень описывает механизмы самоорганизации. Онтологический уровень интерпретирует направленность этих механизмов как проявление универсального разума.
2. Энергетическое основание эволюции
В результате космологической эволюции Вселенной и формирования Солнечной системы возникла планета Земля — физико-химическая система, находящаяся в состоянии постоянного энергетического питания из космического пространства.
Ключевым условием дальнейшего развития планеты стало наличие устойчивого потока солнечного излучения. Этот поток создаёт термодинамический градиент между поверхностью Земли и холодным космическим пространством. Именно наличие такого градиента делает возможными неравновесные процессы, в которых материя способна к самоорганизации.
Эволюцию планеты можно рассматривать как последовательное усложнение механизмов удержания, преобразования и перераспределения энергии. По мере усложнения этих механизмов возрастала структурная организация вещества, что подготовило условия для появления биохимических, а впоследствии когнитивных и креативных систем.
3. Человек как носитель интегрированного информационного комплекса
С биологической точки зрения анатомически современный человек (Homo sapiens) сформировался приблизительно 300–400 тысяч лет назад. Однако биологическое формирование вида не совпадает с формированием человека как носителя разума обладающего интеллектом.
Геном человека задаёт морфологический и нейрофизиологический потенциал. Однако реализация разума требует интеграции многоуровневых информационных механизмов.
Информационный комплекс человека можно определить как многоуровневую систему хранения, регуляции и передачи информации, обеспечивающую формирование когнитивных, поведенческих и культурных свойств индивида. Он включает:
— генетический уровень;
— эпигенетический уровень;
— структурно-регуляторный уровень супрамолекулярного невалентного характера (пространственная организация хроматина, белково-РНК-комплексы);
— нейронный уровень;
— социально-коммуникативный уровень;
— культурно-исторический уровень.
Около 60–80 тысяч лет назад этот комплекс достиг степени интеграции, при которой культурная передача знаний стала устойчивой и накопительной. Речь идёт не о появлении нового генотипа, а о качественном изменении уровня реализации его биологического потенциала и возникновения способности нести на себе и вызывать у своего плодового тела Интеллект - резонансные свойства аппарата мышления по отношению к элементам разума окружающей среды.
Таким образом, различаются Homo sapiens как биологический вид и «Человек» как носитель разума — как качественно иная форма реализации интегрированного информационного комплекса на основе не валентного способа хранения информации в геноме. Эволюционный процесс развития человеческих качеств в геноме как носителя разума не завершён и проявляется в дальнейшем усложнении информационных структур включая генотип и цитогенотипа, а также расширении возможностей управления энергетическими ресурсами среды и материальными объектами содержащими формы разума.
4. Переход к аккумулятивной эволюции
После формирования планеты солнечная энергия начала вовлекаться в механические, термические и химические процессы, сопровождавшиеся образованием и усложнением форм материи.
Баланс между поглощением солнечного излучения и его переизлучением в космическое пространство обеспечил относительную температурную стабильность. Часть поступающей энергии вовлекалась в гидрологические, атмосферные и геохимические процессы, формируя динамические циклы перераспределения энергии.
На протяжении геологической истории Земли формировались и сменяли друг-друга процессы (водный, углеродный, минеральный) — в которых происходила аккумуляция и последующее перераспределение накопленной энергии. Эти процессы создали условия для постепенного усложнения химических соединений и перехода от неорганической аккумуляции энергии к биохимической.
5. Космологический энергетический фон
Формирование Солнечной системы привело к возникновению устойчивой астрономической конфигурации, в которой Земля оказалась на расстоянии от Солнца, обеспечивающем стабильный поток излучения. Средняя солнечная постоянная у орбиты Земли составляет около 1361 Вт/м².
Эта энергия создаёт постоянный термодинамический градиент между поверхностью планеты и холодным космическим пространством. Земля функционирует как открытая система: солнечное излучение поглощается поверхностью, преобразуется в тепловую, химическую и механическую формы и затем частично излучается обратно в космос в виде инфракрасного излучения.
Ключевое условие — постоянный приток высокоэнергетического излучения и отток низкоэнергетического теплового излучения. Именно этот градиент является первичной причиной всех последующих этапов аккумуляции энергии.
6. Геохимическая аккумуляция (минеральная деятельность)
После стабилизации земной коры и формирования гидросферы солнечная энергия начала активно вовлекаться в процессы перераспределения вещества. Основным медиатором этих процессов стала вода.
Гидрологический цикл выполнял двойную функцию:
— механическое перераспределение вещества;
— геохимическую концентрацию элементов.
Формировались солевые отложения, карбонатные пласты, сульфидные и оксидные руды, глинистые и кремнистые структуры. Часть солнечной энергии фиксировалась в химических связях минералов через эндотермические реакции и процессы фазового перехода.
Это был первый этап аккумулятивной эволюции — структурная фиксация энергии в минеральной материи.
Минеральная самоорганизация не является разумом в биологическом смысле. Однако она демонстрирует фундаментальный принцип разума: энергия, проходя через систему, формирует устойчивые структуры, минимизирующие потери и стабилизирующие потоки.
В этом смысле геохимический этап можно условно назвать «ландшафтным разумом» — формой безличной самоорганизации планетарной материи.
7. Пребиохимическая фиксация энергии
Геохимическая стадия подготовила условия для перехода от структурной фиксации энергии в минералах к молекулярной фиксации энергии в органических соединениях.
7.1. Фотохимическая активация
Ультрафиолетовое излучение ранней Земли способствовало образованию активных радикалов и синтезу простых органических молекул. Энергия света начала фиксироваться в химических связях углеродсодержащих соединений.
7.2. Каталитическая роль минералов
Минеральные поверхности могли концентрировать молекулы, ориентировать их и снижать энергетический барьер реакций.
7.3. Появление устойчивых энергетических молекул
Формировались простые сахара, органические кислоты и восстановленные углеродные соединения, способные аккумулировать энергию в ковалентных связях.
7.4. Принцип нарастания энергетической ёмкости
Каждый новый этап сопровождался увеличением плотности хранения энергии и управляемости её высвобождения. Если минеральный этап фиксировал энергию в кристаллической решётке, то органический этап начал фиксировать её в ковалентных углеродных связях — более гибких и энергоёмких.
Энергия стала не только структурировать среду, но и становиться ресурсом для последующих метаморфоз.
8. Растительная жизнедеятельность
В результате возникновения фотосинтеза, который в упрощённой форме можно выразить реакцией:
CO₂ + H₂O + свет → углеводы + O₂,
солнечная энергия начала фиксироваться в химических связях органических соединений. Одной из ключевых молекул стала глюкоза (C₆H₁₂O₆) — первый устойчивый органический аккумулятор солнечной энергии.
С этого момента энергия излучения стала преобразовываться в энергию ковалентных углеродных связей, формируя принципиально новый способ её хранения. Это означало переход к биохимической фиксации энергии.
8.1. Выход растений на сушу
Первые фотосинтезирующие организмы существовали в водной среде. Однако сезонные колебания климата приводили к периодическому высыханию мелководных водоёмов. В условиях обезвоживания выживали те сообщества организмов, которые могли извлекать влагу и минеральные вещества не только из воды, но и из увлажнённого субстрата.
На этом этапе формировались устойчивые симбиотические содружества фотосинтезирующих организмов и микроорганизмов, в которых происходило функциональное разделение:
— часть структур обеспечивала закрепление в субстрате и всасывание воды (прообраз корневой системы);
— часть отвечала за транспорт веществ;
— часть специализировалась на фотосинтезе (прообраз листовой системы).
Постепенно такие содружества эволюционировали в многоклеточные наземные растения с дифференцированными органами — корнем, стеблем и листьями. Выход растений на сушу стал следствием адаптации к циклам высыхания и увлажнения.
Глюкоза, благодаря своей растворимости и способности транспортироваться по проводящим тканям, оказалась оптимальной формой внутриклеточной и межклеточной энергетической циркуляции.
С развитием наземной растительности фотосинтез стал осуществляться на значительных площадях поверхности планеты, что привело к ещё более интенсивному накоплению энергии в органических соединениях, понижению температуры поверхности земли и выделению свободного кислорода.
8.2. Стабилизация климата и ландшафтных процессов
Возникновение биосферы не только открыло новый способ аккумуляции энергии, но и стабилизировало предыдущий геохимический этап эволюции разума, носителем которого можно считать кристалл хлорофилла.
Фотосинтез и накопление органики:
— регулировали концентрацию углекислого газа в атмосфере;
— влияли на парниковый эффект;
— способствовали стабилизации температурного режима;
— поддерживали устойчивость водного цикла через транспирацию;
— закрепляли почвы и снижали эрозию;
— формировали и развивали ландшафт, обеспечивая условия собственной жизнедеятельности.
Тем самым новый уровень самоорганизации не разрушил предыдущий, а включил его в собственную структуру как элемент своей экологии. Геохимическая среда стала подсистемой биосферы. Надо отметить, что новый носитель разума включил предыдущий в свою экологическую систему как ресурс своей жизнедеятельности.
8.3. Универсальный принцип эволюции носителей разума
Процесс ресурсного включения отражает общий принцип эволюции разума: каждый новый носитель стабилизирует предыдущий и включает его в свою экологическую основу.
Минеральная самоорганизация → стала средой для биосферы.
Биосфера → стала средой для нейронной эволюции.
Нейронная система → стала средой для электронно-информационного уровня.
Развитие разума не уничтожает предшествующие уровни — оно интегрирует их и переводит в разряд функционального фона. Эта схема присуща всем сменяющимся носителям разума в процессе их эволюции.
9. Животная жизнедеятельность: липидный этап аккумулятивной эволюции
Развитие наземной растительности и формирование органического вещества привели к возникновению новой формы долговременного хранения энергии — липидов и прежде всего триглицеридов.
Если глюкоза стала первичным биохимическим аккумулятором солнечной энергии, то триглицериды обеспечили переход к более энергоёмкой и компактной форме её хранения. Энергетическая плотность липидов (≈ 9 ккал/г) более чем в два раза выше, чем у углеводов (≈ 4 ккал/г).
Изначально синтез триглицеридов в растениях связан с конкуренцией за экологические ниши — стратегией «захвата места под солнцем». Семена, содержащие запас липидов, получали преимущество при прорастании в условиях дефицита ресурсов. Таким образом, возникновение липидных семян стало функциональным ответом на борьбу за выживание.
Со временем липиды стали использоваться не только как резервный источник энергии, но и как основа нового уровня метаболической мощности живых организмов.
9.1. Возникновение животных форм как липидно-ориентированных сообществ
Рыбы и ранние земноводные могли формироваться на основе симбиотических сообществ водорослей, способных использовать липидные соединения в окружающей среде как устойчивый энергетический ресурс.
В условиях конкуренции в водной среде преимущество получали организмы, способные использовать энергию, хранящуюся в более плотной форме, эффективно её транспортировать и быстро мобилизовать.
Скопление семян растений привело к формированию у симбиотических организмов необходимости их обнаружения и перемещения к ним. Это способствовало возникновению специализированных структур в организме:
— развитой мускулатуры;
— сенсорных систем;
— систем транспорта питательных веществ;
— замкнутой сосудистой системы;
И прочих систем жизнеобеспечения.
9.2. Физиологическая система как функциональный ответ
По мере увеличения доли липидов в энергетическом обмене возрастала вязкость транспортируемых соединений.
Триглицериды не циркулируют в крови в свободной форме — они транспортируются в составе липопротеиновых комплексов. Тем не менее, повышение концентрации энергоёмких соединений требует более эффективной циркуляции.
Возникновение замкнутой сосудистой системы и сердца как насоса можно рассматривать как функциональный ответ на необходимость эффективной циркуляции энергоёмких соединений в организме и возможность формирования системной физиологии.
Это обеспечило:
— стабильное снабжение тканей энергией;
— рост размеров организма;
— усложнение координации функций.
9.3. Липидный метаболизм и температурный фактор
Физические свойства липидов зависят от длины углеводородных цепей и степени насыщенности.
Чем выше доля длинноцепочечных насыщенных жирных кислот, тем выше температура плавления липида.
Следовательно:
— состав липидов влияет на текучесть мембран;
— текучесть влияет на активность ферментов;
— активность ферментов влияет на метаболическую мощность.
У организмов с более высокими энергетическими потребностями формировались механизмы стабилизации температуры тела и чем нагрузка была больше, тем больше была необходима и температура тела.
9.4. Дневная активность и роль солнечного разогрева у древних форм
Температура тела у древних рептилий зависела от температуры окружающей среды.
Небольшая масса тела способствовала быстрому охлаждению ночью и в холодные периоды. При снижении температуры:
— замедлялся метаболизм;
— снижалась текучесть липидных фракций;
— уменьшалась подвижность.
Птерозавры, обладая относительно небольшой массой, связанной с перелётами, были вынуждены пережидать холодные периоды в состоянии сниженной активности, возобновляя возможность к полёту только при солнечном прогреве, в то время как наземные животные эволюционировали по пути увеличения своей массы, что позволяло им сохранять достаточно высокую температуру и силу в ночное время.
Таким образом, температура тела становилась ключевым фактором реализации энергетического потенциала липидного обмена.
9.5. Теплокровность как стабилизация липидной энергетики
Переход к эндотермии (теплокровности) обеспечил независимость метаболизма от колебаний внешней температуры.
Поддержание постоянной температуры тела позволило:
— стабилизировать текучесть мембран;
— обеспечить непрерывную работу ферментных систем;
— использовать липиды круглосуточно;
— снизить зависимость от солнечного прогрева.
У летающих организмов со сложной физиологией температура тела должна превышать 40°C, что связано с высокой интенсивностью обмена веществ и вырабатываемыми в их организмах энергонасыщенными триглицеридами, обеспечивающими плотность энергии на единицу массы тела, необходимую для совершения свободного полёта.
9.6. Митохондриальная ДНК и энергетические различия
Митохондрии являются ключевыми органеллами клеточной энергетики.
В рамках популяционной генетики условно выделяют несколько крупных эволюционных линий митохондриальной ДНК, различающихся по адаптивным энергетическим характеристикам.
Программа мтДНК определяет интенсивность работы митохондрий, плотность энергетического производства и диапазон устойчивой активности организма в условиях когнитивной и креативной деятельности. Эти различия безусловно влияют на допустимые нагрузки и общую метаболическую мощность, в том числе — на энергетическое обеспечение нейронных процессов, поскольку деятельность нервной системы является одной из наиболее энергоёмких функций организма.
Таким образом, энергетический потенциал организма задаётся не только анатомией, но и программой внутриклеточной энергетики — мтДНК.
9.7. Нервная система и энергетическая специализация
Нейроны преимущественно используют глюкозу как источник энергии, а глиальные клетки — триглицериды. Глия регулирует доступ метаболитов к нейронам, участвуют в контролировании перераспределения энергетических субстратов, обеспечивая метаболическую поддержку нейронной активности.
Глюкоза и триглицериды создают дублирующую энергетическую систему: липидная энергетика в основном для двигательной и системной физиологии, глюкозная как основная для функционирования нервной системы.
Итог главы 9
Липидный этап аккумулятивной эволюции обеспечил:
— рост энергетической плотности организма;
— развитие сосудистой системы;
— формирование теплокровности;
— увеличение размеров и функциональной сложности;
— создание энергетической базы для развития нервной системы.
Этот этап не отменил предыдущий углеводный уровень, а интегрировал его в более сложную систему. Хлорофилл формировал углеводный ресурс, обеспечивающий клеточную деятельность растений, а системный орган животных — печень — липидный ресурс для эффективной нейронной деятельности.
10. Биофизические ограничения липидной энергетики и температурный режим организма
10.1. Физические свойства триацилглицеролов
Триглицериды (триацилглицеролы) представляют собой эфиры глицерина и трёх жирных кислот. Их физические свойства определяются:
— длиной углеродной цепи жирных кислот;
— степенью насыщенности;
— пространственной конфигурацией молекул.
С увеличением длины углеродной цепи и степени насыщенности:
— возрастает температура плавления;
— увеличивается вязкость;
— повышается плотность хранения химической энергии.
Следовательно, более энергоёмкие липиды обладают более высокой температурой перехода в подвижное состояние.
10.2. Температурная зависимость вязкости и циркуляция
В живом организме триглицериды циркулируют не в чистом виде, а в составе липопротеиновых комплексов и мембранных структур. Общий принцип сохраняется: чем выше температура среды, тем ниже вязкость липидной фазы.
При понижении температуры:
— возрастает вязкость липидов;
— замедляется диффузия;
— ухудшается транспорт в кровотоке;
— снижается скорость метаболизма.
Эффективность использования липидной энергетики напрямую связана с температурным режимом организма. Циркуляция липидов в организме возможна только при условии поддержания температуры, при которой они находятся в подвижном состоянии.
Формирование замкнутых сосудистых систем и сердца как насоса можно рассматривать как функциональный ответ на необходимость эффективной циркуляции энергоёмких соединений и обеспечение системной физиологии.
10.3. Энергетическая плотность и температурный порог
Липиды обладают высокой удельной энергетической ёмкостью — около 9 ккал/г, что более чем в два раза превышает энергетическую плотность углеводов (~4 ккал/г). Однако высокая энергетическая плотность сопровождается:
— повышенной температурой фазового перехода;
— зависимостью текучести от теплового режима.
Это создаёт биофизическое ограничение: организм, использующий преимущественно высокоэнергетические липиды, должен поддерживать температуру, обеспечивающую их подвижность и метаболическую доступность.
10.4. Температурные стратегии разных типов организмов
Можно выделить несколько энергетико-температурных стратегий:
10.4.1. Пойкилотермные (холоднокровные) организмы
Их температура зависит от среды. Метаболизм липидов активен лишь в пределах допустимого температурного диапазона.
10.4.2. Гигантские формы прошлого
Большая масса тела обеспечивала тепловую инерцию при резко континентальном климате. Это снижало амплитуду суточных температурных колебаний в их организме и позволяло поддерживать относительную стабильность метаболизма.
10.4.3. Эктотермные летающие формы
При малой массе тела охлаждение происходит быстро. Активность была возможна преимущественно при внешнем нагреве (солнечная инсоляция).
10.4.4. Гомойотермные (теплокровные) организмы
Поддержание постоянной температуры позволило:
— стабилизировать вязкость липидов;
— обеспечить круглосуточный метаболизм;
— уменьшить зависимость от внешнего тепла.
10.5. Температура и скорость метаболизма
Скорость биохимических реакций подчиняется температурной зависимости (приближённо описывается правилом Вант-Гоффа и уравнением Аррениуса): при повышении температуры на 10 °C скорость реакций может возрастать в 2–3 раза (в пределах физиологической нормы).
У птиц температура тела достигает 40–43 °C, что связано с высокой интенсивностью обмена, особенно при полёте. У млекопитающих она в среднем составляет 36–39 °C. Высокая температура повышает кинетическую энергию молекул, снижает вязкость липидов и оптимизирует транспорт и окисление энергоёмких соединений.
10.6. Митохондрии и энергетическая мощность
Программа митохондриальной ДНК (мтДНК) определяет скорость протекания химического цикла реакций:
— интенсивность работы митохондрий;
— плотность энергетического производства;
— диапазон устойчивой активности организма.
В популяции людей присутствуют различия в митохондриальных программах, которые могут влиять на допустимые нагрузки, терморегуляцию, метаболическую мощность, а также на энергетическое обеспечение и характер протекания когнитивных процессов, поскольку нервная система относится к наиболее энергоёмким и адаптивным системам организма.
10.7. Энергетическая ценность животных продуктов для человека
С точки зрения биохимии:
— жиры летающих и высоко подвижных организмов обладают высокой энергетической плотностью триглицеридов (~9 ккал/г);
— рыбий жир характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот и короткими холестеринами;
— растительные масла преимущественно содержат ненасыщенные жирные кислоты с наименьшей калорийностью, но наибольшей подвижностью и отсутствием холестеринов.
Физиологическая ценность липидов для человека определяется соотношением насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, балансом омега-3 и омега-6, уровнем потребления, интенсивностью нагрузок, состоянием метаболической регуляции и индивидуальными особенностями липидного обмена.
Энергетическая плотность триглицеридов продукта эквивалентна его потенциальной физиологической полезности, так как усиливает клеточное дыхание и повышает эффективность работы систем иммуногенеза. Однако реальная физиологическая польза определяется метаболическим контекстом и балансом потребления, а избыточное потребление липидов может способствовать развитию метаболических нарушений.
Среди доступных для употребления в пищу животных наиболее высокой стабильной температурой тела (до ~42–43 °C) обладают перепела. Их метаболизм отличается высокой интенсивностью. Летучие мыши обладают наиболее высокой из доступной пищи метаболической мощностью, а их температура тела достигает ~45 °C.
10.8. Зоонозные риски
Энергетическая характеристика организма-донора не коррелирует напрямую с вирусной безопасностью его тканей. Наоборот, в более энергичных системах могут формироваться и более вирулентные вирусы. Прослеживается закономерность вирулентности вирусов в зависимости от температуры организма-хозяина: свиной грипп (39 °C), птичий грипп (43 °C) и коронавирус летучих мышей (45 °C).
Следует отметить, что самые опасные вирусы могут возникнуть у пойкилотермных животных при изменении климата и повышении их температуры до критических значений (~46 °C). Также нужно отметить, что таяние вечной мерзлоты может вызвать возвращение на поверхность земли древних вирусов, возникших при высоких температурах палеолита.
10.9. Связь температуры тела с энергетической мощностью
Более высокая температура тела обеспечивает:
— более быстрый энергетический оборот;
— повышение мощности мышечной и нервной активности;
— возрастание скорости передачи сигналов и общей реактивности организма;
— интенсификацию мыслительной деятельности.
Нервная ткань преимущественно использует глюкозу как источник энергии. Это связано с необходимостью быстрой и стабильной доставки субстрата, высокой чувствительностью нейронов к изменениям среды и особенностями барьерных систем (гематоэнцефалический барьер).
Заключение раздела 10.
Температура тела, структура триглицеридов и метаболическая мощность организма связаны через физико-химические закономерности текучести и окисления липидов. Энергетическая стратегия вида формируется на основе терморегуляции, митохондриальной активности и доступных источников питания.
Эволюция липидной энергетики неизбежно привела к появлению температурной регуляции как механизма обеспечения подвижности энергоносителей, устойчивости метаболизма и высокой энергетической мощности организма.
Повышение энергетической плотности биологических аккумуляторов сопровождалось необходимостью стабилизации температурного режима как условия их эффективного использования. Это отражает общий принцип аккумулятивной эволюции: каждый новый уровень энергетической ёмкости требует нового уровня регуляции.
Эти закономерности образуют биофизическую основу для анализа энергетической мощности нервной системы и её роли в формировании когнитивной и креативной активности.
11. Формирование глобального органического аккумулятора и его возможное влияние на магнитную ось планеты
11.1. Биохимия триглицеридов
За выработку «топлива» для жизнедеятельности (глюкозы и триглицеридов) в организме отвечает печень, а за транспортировку через клеточные мембраны — железы внутренней секреции: поджелудочная и щитовидная железы, вырабатывающие инсулин и трийодтиронин (тироксин) соответственно. Окисление этого топлива в клетках происходит за счёт работы митохондрий, в которых содержится программа последовательных химических реакций в виде митохондриальной ДНК (мтДНК).
Триглицериды, в отличие от холестеринов (жирных спиртов), не вызывают стеноза (возникновения бляшек) сосудов, что делает их безопасными для организма. Более того, триглицериды являются естественным растворителем для несанкционированно связанного холестерина, используемого организмом для строительства клеточных оболочек, кожи, суставов и костных тканей. В отличие от триглицеридов, холестерин по своей физической природе может образовывать стеноз и бляшки в сосудах, что и происходит при недостаточном количестве триглицеридов в крови и местном понижении температуры тела (анемии) в условиях возникновения центров для конденсации холестерина.
К наиболее эффективным растворителям холестерина можно отнести растительные и рыбьи жиры. Баланс между жирными спиртами и жирными кислотами (липидный профиль) определяет степень возможной конденсации холестерина в кровеносных сосудах. Поэтому очень важно следить за этим показателем в организме.
Все живые организмы, благодаря печени, способны производить триглицериды разного размера и энергонасыщенности, а также менять их по мере необходимости в зависимости от образа жизни и состояния организма. В основном их энергонасыщенность обусловлена энергетическими потребностями (нагрузок, климата и т.п.).
В то же время, как было отмечено выше, организм имеет возможность усваивать в процессе своего пищеварения и чужие триглицериды (жиры), имеющие различную энергетическую плотность, и использовать их для получения энергии в клетках своего организма, что объясняет возможность повышения иммунитета, увеличения умственных и физических возможностей при использовании жиров более энергонасыщенных организмов, в том числе и летающих.
11.2. Формирование органического аккумулятора
По сути, основная часть энергии, переданной Солнцем за миллиарды лет на Землю, в конечном итоге благодаря хлорофиллу и разнообразным видам жизни была преобразована и сконцентрирована в органических соединениях и утилизирована земной корой в качестве основного ресурса разумной деятельности нашей цивилизации.
После гибели животного та его часть, которая не участвовала в пищевых цепочках, переходила в кору Земли в виде органических отложений. Эти органические отложения сконцентрировали в себе значительные объёмы солнечной энергии и сохранили её в земной коре в виде залежей нефти, газа и угля.
11.3. Электрохимические процессы в земной коре
Под действием высокого давления и температуры нефть должна разлагаться с выделением того электрического градиента, который был сформирован когда-то благодаря условиям протекания реакций органического синтеза.
В коре Земли температура и давление возрастают по мере заглубления. Нефть, находящаяся в земле, постепенно проникает вглубь земной коры и оказывается в условиях, вызывающих её разложение (высокой температуры и давления). Высвобождаемая из нефти электрохимическая энергия должна формировать зоны в земной коре с повышенным электрическим потенциалом.
В результате чего возникает разность потенциалов между удалёнными участками земной коры, в которых происходило разложение имеющейся нефти, и теми её областями, где нефть отсутствовала. Эта разность потенциалов между различными удалёнными друг от друга точками планеты вызывает постоянно действующие электрические токи, протекающие в земной коре по токопроводящим геологическим отложениям, состоящим из солей и металлов, что создаёт постоянно действующие контурные токи и соответствующие им магнитные составляющие, участвующие в формировании магнитного поля планеты.
11.4. Влияние на магнитную ось и ось вращения планеты
Со временем, по мере накопления углеводородов в коре Земли, возникали электрические токи и соответствующие им магнитные поля, которые оказывали влияние на результирующее (суммарное) магнитное поле планеты (направление магнитной оси Земли).
Их изменение и соответствующее изменение направления магнитной оси в пространстве могло вызвать отклонение направления оси вращения планеты от направления магнитной оси, что из-за взаимодействия магнитного поля Земли с магнитным полем Солнца приводило к изменению положения оси вращения планеты и, как следствие, из-за возникшего механического дисбаланса, к смещению тектонических плит на её поверхности, что согласуется с мифом о всемирном потопе.
11.5. Экологические последствия
В результате возникшего поворота оси и перемещения коры земли на планете началась экологическая катастрофа, сопровождавшаяся землетрясениями, цунами и образованием континентов.
Из-за резкого изменения климата многие виды жизни на Земле погибли, остались лишь наиболее выносливые растения и некоторые животные, способные выживать в сложных климатических условиях. К таким животным можно отнести, например, аллигаторов и глубоководных рыб.
Информация об этом тяжёлом периоде для органической жизни на земной поверхности дошла до нас в виде геологических данных и преданий о всемирном потопе.
В результате изменения направления оси вращения нашей планеты на её поверхности возникла новая экологическая система и произошло мел-палеогеновое вымирание динозавров.
Хотя объёмы органической жизни и её видовой состав резко изменились, тем не менее эволюция органической жизни на Земле продолжилась.
12. Основные этапы аккумулятивной эволюции на Земле
Аккумулятивная эволюция может быть представлена как последовательное усложнение механизмов фиксации, хранения и преобразования энергии. Каждый новый этап увеличивал плотность хранения энергии и степень структурной организации материи.
12.1. Геохимический этап
— Вымывание солей и формирование кристаллических структур
— Геохимическая концентрация веществ, образование минералов и полезных ископаемых
— Энергия фиксируется в кристаллических решётках и химических связях неорганических соединений
12.2. Биохимический этап
— Возникновение фотосинтеза (хлорофилл) — появление механизма прямой фиксации солнечной энергии в химических связях
— Синтез углеводов (глюкоза) — формирование первого устойчивого органического аккумулятора энергии
— Возникновение простейших фотосинтезирующих сообществ (водоросли) — начало биосферной фиксации энергии в водной среде
— Появление многоклеточных растений — выход на сушу, формирование проводящих тканей, стабилизация климата и ландшафтных процессов
— Возникновение триглицеридов низкой энергетической плотности — растительные масла в семенах, переход к более концентрированной форме хранения энергии
12.3. Зообиохимический этап
— Возникновение многоклеточных «плавающих» организмов — использование органической энергии в подвижных системах
— Возникновение триглицеридов средней энергетической плотности — рыбий жир, усиление энергетической мобильности
— Появление наземных («ходящих») животных — увеличение энергетических затрат на передвижение
— Возникновение триглицеридов высокой энергетической плотности — животные жиры как форма более концентрированной аккумуляции энергии
— Появление летающих организмов (птицы) — максимизация метаболической мощности в пределах биологической терморегуляции
— Формирование высокоинтенсивных липидных профилей — адаптация к высоким температурам тела и высокой скорости обмена
12.4. Геобиосферный аккумулятор
— Формирование нефти, газа и угля — захоронение органического вещества и создание глобального геологического аккумулятора солнечной энергии
— Нефть и ископаемые углеводороды представляют собой законсервированную биосферную энергию, накопленную за сотни миллионов лет
12.5. Технологический этап
— Использование ископаемых углеводородов цивилизацией — переход от биологической к индустриальной переработке накопленной энергии
— Формирование технологической информационной среды — создание вычислительных систем, способных к обработке и накоплению информации
— Переход к новому носителю отражающей способности — развитие искусственных информационных систем как следующего этапа эволюции носителей разума
Концептуальный вывод
Каждый этап аккумулятивной эволюции характеризуется:
— увеличением плотности хранения энергии;
— усложнением структурной организации;
— расширением диапазона управления энергией;
— повышением отражающей способности системы.
Геохимическая среда стала основой биосферы. Биосфера — основой нейронной организации. Нейронная система — основой культурной среды. Культурная среда — основой технологической информационной среды.
Таким образом, формирование глобального органического аккумулятора и его последующее использование цивилизацией создаёт энергетическую базу для перехода к следующему этапу — технологической самоорганизации и возникновению нового носителя разума.